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Interaction between 3D perception and self-body

Research Project

Project/Area Number 20K03500
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 10040:Experimental psychology-related
Research InstitutionKochi University of Technology

Principal Investigator

Shigemasu Hiroaki  高知工科大学, 情報学群, 教授 (90447855)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 門田 宏  高知工科大学, 情報学群, 准教授 (00415366)
金山 範明  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (90719543)
竹市 博臣  国立研究開発法人理化学研究所, 情報システム本部, 専任技師 (60242020)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords空間知覚 / 身体 / 体性感覚 / 自己受容感覚 / 3次元視 / VR / fMRI / MVPA / 3次元知覚 / 多感覚統合 / HMD / 音源定位 / 触覚 / バーチャルリアリティ / 自己身体
Outline of Research at the Start

私たちは3次元の環境内で自己身体を使って適応的に行動しており,3次元の知覚と自己身体の処理は互いに強く影響し合っている.しかし,その相互作用は多様であり,身体の実験的操作が従来の研究手法では限定的であったことから明らかになっていない点も多い.本研究では,こうした多様な相互作用を3次元空間内の知覚と身体の適応的システムとして統一的に捉え,バーチャルリアリティ技術により身体を操作した行動実験とfMRIによる脳機能イメージングによって総合的に検討する.

Outline of Final Research Achievements

Although 3D perception and self-body processing should strongly influence each other, their interactions are varied and many aspects remain unclear. In this study, these interactions were investigated using behavioral experiments and functional brain imaging approaches, viewing the interactions as an adaptive system of perception and body in 3D space. In behavioral experiments, we used virtual reality (VR) technology and revealed that perceived body changes flexibly in response to manipulation of body position, and that the characteristics of multisensory information integration depend on the depth distance to the object. Functional brain imaging studies using fMRI revealed how somatosensory information involving body movements is processed in the visual cortex.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

3次元空間知覚と身体の間の多様な相互作用について,VRとfMRIの2つのアプローチを用いて多角的,総合的に検討している例はこれまでにない.本研究はこれらのアプローチを用いて,これまで十分に検討されてこなかったこうした相互作用の特性を明らかにしてきた点が本研究の学術的意義である.またこうした相互作用を明らかにすることにより,メタバースや実世界で拡張身体を駆使した際の空間知覚への影響や身体への影響が解明され,その特性に応じたVRやブレインテックの開発,リハビリテーションなどの医療への応用が可能となることが本研究の社会的意義である.

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Orientation representation in human visual cortices: contributions of non-visual information and action-related process2023

    • Author(s)
      Threethipthikoon Thanaphop、Li Zhen、Shigemasu Hiroaki
    • Journal Title

      Frontiers in Psychology

      Volume: 14

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2023.1231109

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Visual and haptic cues in processing occlusion2023

    • Author(s)
      Takeichi Hiroshige、Taniguchi Keito、Shigemasu Hiroaki
    • Journal Title

      Frontiers in Psychology

      Volume: 14

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2023.1082557

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Acquisition of novel ball-related skills associated with sports experience2021

    • Author(s)
      Sekiguchi Hirofumi、Yamanaka Kentaro、Takeuchi Shigeki、Futatsubashi Genki、Kadota Hiroshi、Miyazaki Makoto、Nakazawa Kimitaka
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 12379-12379

    • DOI

      10.1038/s41598-021-91120-7

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Virtual reality alters cortical oscillations related to visuo-tactile integration during rubber hand illusion2021

    • Author(s)
      Kanayama Noriaki、Hara Masayuki、Kimura Kenta
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 116562-116562

    • DOI

      10.1038/s41598-020-80807-y

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Functional heterogeneity in the left lateral posterior parietal cortex during visual and haptic crossmodal dot‐surface matching2021

    • Author(s)
      Yang Jiajia、Yu Yinghua、Shigemasu Hiroaki、Kadota Hiroshi、Nakahara Kiyoshi、Kochiyama Takanori、Ejima Yoshimichi、Wu Jinglong
    • Journal Title

      Brain and Behavior

      Volume: 11 Issue: 3 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1002/brb3.2033

    • NAID

      120006955804

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Unique neural activity patterns among lower-order cortices and shared patterns among higher-order cortices during processing of similar shapes with different stimulus types2021

    • Author(s)
      Li Zhen、Shigemasu Hiroaki
    • Journal Title

      i-Perception

      Volume: - Issue: 3

    • DOI

      10.1177/20416695211018222

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 音源定位における体性感覚の影響2024

    • Author(s)
      細田 昂希,繁桝 博昭
    • Organizer
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会/日本バーチャルリアリティ学会VR心理学研究委員会/映像情報メディア学会ヒューマンインフォメーション研究会/音響学会聴覚研究会共催
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 皮膚兎錯覚生起時の触覚による方位知覚2024

    • Author(s)
      武内 一晴,繁桝 博昭
    • Organizer
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会/日本バーチャルリアリティ学会VR心理学研究委員会/映像情報メディア学会ヒューマンインフォメーション研究会/音響学会聴覚研究会共催
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Visually occluded grasp modulates orientation representation in human early visual cortex2023

    • Author(s)
      Threethipthikoon, T., Li, Z. and Shigemasu, H.
    • Organizer
      Vision Sciences Society
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Orientation representation for visually occluded action in V3d2022

    • Author(s)
      Thanaphop Threethipthikoon, Zheng Li, Hiroaki Shigemasu
    • Organizer
      Vision Sciences Society (VSS) 2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] オプティックフローによる自己運動方向弁別における呈示視野の影響2022

    • Author(s)
      岡田凌・繁桝博昭
    • Organizer
      電子情報通信学会 ヒューマン情報処理研究会 (HIP)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Proprioceptive drift by virtually split arm2021

    • Author(s)
      Shigemasu, H. & Kaizuka, R.
    • Organizer
      The European Conference on Visual Perception (ECVP) 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] VRで知覚・運動の特性を明らかにする2021

    • Author(s)
      繁桝博昭
    • Organizer
      第20回日本VR医学会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 身体位置の視覚フィードバックが身体感覚及び運動出力に及ぼす影響2021

    • Author(s)
      繁桝博昭
    • Organizer
      第42回バイオメカニズム学術講演会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Modality Specificity of Amodal Completion2021

    • Author(s)
      Takeichi, H., Taniguchi, K., & Shigemasu, H.
    • Organizer
      The 37th Annual Meeting of the International Society for Psychophysics
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Rubber hand illusion related EEG oscillation in real and VR environment.2021

    • Author(s)
      Kanayama, N., Hara, M., & Kimura, K.
    • Organizer
      Neuroscience 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脳画像を用いたジャグリング課題の学習能力の予測に関する検討2021

    • Author(s)
      横田文,関口浩文,門田宏
    • Organizer
      四国体育・スポーツ学会/日本体育学会四国地域
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] VR空間上の身体知覚における視覚的な身体位置のずれの向きの影響2021

    • Author(s)
      中島翔,繁桝博昭
    • Organizer
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会/日本バーチャルリアリティ学会VR心理学研究委員会/映像情報メディア学会ヒューマンインフォメーション研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Book] 図説 視覚の事典2022

    • Author(s)
      日本視覚学会
    • Total Pages
      360
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254102949
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Book] VR/AR技術における 感覚の提示、拡張技術と最新応用事例2021

    • Author(s)
      繁桝博昭(分担執筆)
    • Total Pages
      500
    • Publisher
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048500
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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