経皮電気刺激による漿液分泌制御インタフェースの構築とその応用
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21H03477
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
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| Research Institution | Gunma University (2023)
The University of Tokyo (2021-2022) |
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Principal Investigator |
青山 一真 群馬大学, 情報学部, 准教授 (60783686)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
雨宮 智浩 東京大学, 情報基盤センター, 教授 (70396175)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
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| Keywords | 神経刺激インタフェース / バーチャルリアリティ / 分泌インタフェース / 経皮電気刺激 / 効果器アクチュエートインタフェース / 神経刺激 / 効果器刺激 / 漿液分泌 |
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| Outline of Research at the Start |
唾液や涙，汗などの分泌系は人の生活や体験に必須な重要な身体機能である．例えば，おいしいものを見ると唾液が出てくるし，ドキドキすると汗が出てくる．また，うれしいと涙が出たりもする．これらの分泌系は人の体験に強く結びつくものである．本研究では体験を作り出すバーチャルリアリティの技術として，これらの漿液分泌を促進・抑制するインタフェースを経皮電気刺激を主とする刺激によって構築する．この技術が実用化されれば，VRの体験により没入したり，現実世界での体験を変容させることが可能となると考えられる．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，人に備わる効果器である，唾液や涙液，汗液の分泌系を中心とする効果器への刺激によって分泌系の出力を調整し，様々な行動や心理に対する効果をもたらす手法を構築しつつ，VR等の体験創出に活用するインタフェースの研究である．
本2021年度から2022年度にかけては，鼻腔内の三叉神経を狙った刺激によって鼻腔内の分泌を制御できる可能性のある，経皮電気刺激を利用し，鼻腔内にて空間的偏りのある感覚を生起できるかどうかをコンピュータシミュレーションと心理物理実験をによって検証した．人の頭部モデル上の鼻梁周辺に電極を設置して電流を印加した際の鼻腔内を含めた頭部組織上でどのような電流密度の分布が形成されるのかを有限要素法によって計算した．その結果，鼻梁周辺の電極位置の移動によって左右差のある鼻腔内の三叉神経を含めて電流密度の空間的分布を形成できることを示した．さらに，同様の刺激とを用いた心理物理実験によって，生起する鼻腔内化学感覚(嗅覚等の感覚)の空間的な偏りを形成できることを示した．
応用的な研究としても，これらの刺激を手法を用いたVRコンテンツを構築し，それを利用して臨場感等を問うような心理物理実験も行った．
鼻腔内三叉神経は鼻腔内の分泌と相互作用があると考えられるため，この刺激により鼻腔内で偏りのある分泌促進ができるようになれば，刺激後の鼻腔内での化学感覚の偏りを誘発し，VR等における鼻腔内化学感覚の体験を変容させることができると考えられる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウィルス感染症の流行拡大に伴い，人の分泌系を対象とする本研究は実験参加者と実験者保護の観点から実験の実施が非常に困難となり，実験時期や計測対象の変更を行ったため．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究においては，引き続き新型コロナウィルス感染症の流行拡大防止を徹底し，実験参加者と実験者の保護を徹底しつつ研究を行っていく．さらに，本研究はバーチャルリアリティへの応用を主眼に置いた研究であり，分泌そのものを対象とするのではなく，設計した神経刺激による分泌に関連した行動や心理的な効果ひいては体験の変容を主眼にして研究を推進していくことを検討する．
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
