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Research of time-synchronized system for recording of brain activity in virtual reality environment

Research Project

Project/Area Number 19K20392
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 61060:Kansei informatics-related
Research InstitutionNational Institute of Information and Communications Technology

Principal Investigator

Yokota Yusuke  国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所脳情報通信融合研究センター, 研究員 (10710593)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords仮想空間 / 脳波 / 事象関連電位 / 実環境計測 / フィードバック関連陰性電位 / P300 / virtual reality / VR
Outline of Research at the Start

本研究の目的は,VR空間と完全に時刻同期できる脳波計測システムを開発し,ユーザが高いモチベーションでVRコンテンツを体験中の注意やエラー,恐怖といった脳活動に関する事象関連電位を解析することである.VR空間の活用は,ユーザをコンテンツに対して夢中にさせることができる.こうしたヒトが自ら積極的にコンテンツに対して高いモチベーションを抱いた状態こそ,ヒトの本質的なリアルな行動状態であり,我々が解き明かすべき脳活動である.

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed a system to synchronize brain activity data with virtual reality (VR) device, and measured electroencephalogram (EEG) data during various VR experiences. NICT's(National Institute of Information and Communications Technology) wireless synchronization technology was used for time synchronization between the VR device and the EEG data. This system successfully synchronized the data acquired from a VR device and an EEG device with an accuracy of more than millisecond order. We obtained new findings related to brain activities with this synchronization system such as a brain activity related to errors using a shooting game in a VR and a brain activity related to emotional fear using a VR horror game.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

VR空間は,プログラム製作者が自由に世界を構築することが可能であり,往々にしてユーザを実世界では体験することができない非現実的な世界へと誘う.このようなVR空間では,ユーザは高いモチベーションをもって様々な体験を積極的に行う.そのため,ヒトが高いモチベーションで積極的に課題に接しているときの脳活動を明らかにするため,VR空間を用いた脳波計測システムの開発を行った.これまでの主に実験室で計測された非現実的な環境における脳活動ではなく,高いモチベーションをもって課題に取り組んでいるリアルな脳活動を計測できたことは非常に学術的にも社会的にも意義がある.

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2021 2019 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Temporal fluctuation of mood in gaming task modulates feedback-negativity: EEG study with virtual reality2021

    • Author(s)
      Yusuke Yokota, Yasushi Naruse
    • Journal Title

      Frontiers in Human Neuroscience

      Volume: -

    • DOI

      10.3389/fnhum.2021.536288

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Heartbeat evoked potentials are modulated by the sensitivity of an individual to fear2021

    • Author(s)
      岩﨑正紘, 横田悠右, 渡部宏樹, 雨宮智浩, 成瀬康
    • Organizer
      第44回日本神経科学大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Modulation of feedback negativity caused by events in virtual reality shooting game2019

    • Author(s)
      Yusuke Yokota, Yasushi Naruse
    • Organizer
      41st International Engineering in Medicine and Biology Conference
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 線型混合効果モデルを使用したVRシューティングゲームにおける事象関連電位の解析2019

    • Author(s)
      横田悠右、成瀬康
    • Organizer
      ヒューマンインタフェース2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 情報通信研究機構 未来ICT研究所脳情報通信融合研究センター 脳機能解析研究室 神戸ブランチ

    • URL

      https://brain.nict.go.jp/members/yokota.html

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Remarks] 未来ICT研究所脳情報通信融合研究センター 脳機能解析研究室 神戸ブランチ

    • URL

      https://brain.nict.go.jp/

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 国立研究開発法人情報通信研究機構脳情報通信融合研究センター脳情報工学研究室神戸ブランチ

    • URL

      https://brain.nict.go.jp/

    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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