Inducing a sense of accomplishment by mental workload and revealing fatigue masking by analyzing electroencephalogram and heart rate variability
| Project/Area Number |
21K04564
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 25020:Safety engineering-related
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
伊賀崎 伴彦 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 准教授 (70315282)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西川 里織 熊本大学, 大学院人文社会科学研究部(文), 准教授 (40599213)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
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| Keywords | 気分プロフィール検査 / 脳波指標差 / 心拍変動指標差 / 自己符号化器 / 活気-活力 / 怒り-敵意 / 主成分分析 / 疲労 / 疲労感マスキング / 達成感 / 精神作業負荷 / 脳波 / 心拍変動 |
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| Outline of Research at the Start |
過労死が大きな社会問題となっており，その原因のひとつが疲労である．通常，疲労は疲労感を伴うが，疲労感は達成感などによりマスクされることがある.そのため，疲労を正しく評価できず，労働環境や生活環境の改善につながらないという問題点がある.
達成感を生起する精神作業負荷により，それを課した際の疲労感，達成感，気分状態を質問紙により評価させ，脳活動と自律神経活動を脳波と心拍変動により評価する.これらから，疲労感の有無と達成感の有無に対する脳活動と自律神経活動の関連性を検討することで，疲労感のマスキングを早期に顕在化する.
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| Outline of Annual Research Achievements |
健常な大学生7名（21～24歳、男性6名、女性1名）を被験者とした。被験者は、脳波および心電図記録のための電極を装着し、シールドルーム内に設けられた椅子に座り、実験を受けた。作業は、机上に置かれた白色無地のジグソーパズルの完成とし、40ピース（低難易度）、60ピース（中難易度）、106ピース（高難易度）のいずれかが無作為均等に選択された。制限時間は40分とし、制限時間内にジグソーパズルが完成した場合は即刻作業終了、完成しなかった場合は強制作業終了とした。作業開始前と作業終了後にそれぞれ5分間の開眼安静状態を維持し、作業開始前開眼安静前と作業終了後開眼安静後に、気分プロフィール検査が指示された。以上を1実験とし、各難易度が午前と午後に1回ずつ選択されるよう、各被験者合計6実験行った。また、脳波および心電図（心拍変動）から取得した指標を分析することで、作業に対する心理量を生理量で表現することができるか、前年度に引き続き検討を行った。その結果、作業前開眼安静状態を基準とする脳波指標差、心拍変動指標差に対して自己符号化器でモデル化することで、活気-活力といったポジティブな感情を脳波指標差で、怒り-敵意といったネガティブ感情を心拍変動指標差で、2次元平面内に表現できることを確認した。この結果は、並行して実施した主成分分析において確認でき、かつ、主成分分析よりも線形的に表現できていたことから、主成分分析より自己符号化器のほうが正確に感情を表現できる可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
前年度に引き続き、いわゆる「コロナ禍」により人間どうしの接触が困難であった時期が相当期間あり、その間の実験を実施することが不可能であったため、後期成年者実験（対象：大学B1～M2（18～24歳））の各学年6名（合計36名）には及ばない状況となっている。「研究実績の概要」では、当該年度に実験を実施できた7名分の結果を記載したが、実験そのものは3月末日現在でのべ19名分まで実施できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
まずは未達となっている、後期成年者実験（対象：大学B1～M2（18～24歳））の目標被験者数を6学年6名（合計36名）から合計24名に減少し、2023年6月をめどに完了する。また、2023年5月8日から、新型コロナウイルス感染症の感染症上の位置づけが、2類相当から5類感染症に移行されることから、高齢者実験（対象：60歳代～80歳代）について、目標被験者数を合計24名として2023年12月をめどに完了する。その際、前年度と当該年度の実験のいずれにおいても、実験の難易度（低／中／高）と実施時刻（午前／午後）については、結果を左右する要因とならないことが確認されたことから、いずれかの難易度の実験を午前か午後に拘らず2回実施することで、確実な履行を目指す。その後、研究まとめを2023年3月までに行う。なお、壮～中年者実験（対象：大学教職員20歳代～60歳代）と後期少～前期青年実験（中学1年～高校3年）については、中止する。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
