| Project/Area Number |
22K12282
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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 62020:Web informatics and service informatics-related
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| Research Institution | Naragakuen University |
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Principal Investigator |
辻下 守弘 奈良学園大学, 保健医療学部, 教授 (80280197)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
登尾 啓史 大阪電気通信大学, 総合情報学部, 教授 (10198616)
小枝 正直 岡山県立大学, 情報工学部, 准教授 (10411232)
大西 克彦 大阪電気通信大学, 総合情報学部, 教授 (20359855)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 転倒恐怖感 / VR / 脳波 / 心拍変動 / バーチャルリアリティ / 高齢者 / バイオフィードバック / 仮想現実 / 曝露療法 |
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| Outline of Research at the Start |
高齢者の転倒は、要介護状態を促すだけでなく、転倒を恐れて日々の生活活動が低下し、閉じこもりやうつ傾向を招き、再転倒や虚弱化のリスクを高める。そこで、本研究の目的は、仮想現実（VR）技術を用いて高齢者の転倒恐怖感を軽減させるVR曝露療法を開発することである。本研究では、転倒経験のある高齢者を対象として、転倒恐怖を感じる生活場面のVRデータを構築し、それをVRゴーグルで高齢者に視聴してもらうことで、高齢者に転倒恐怖感が惹起させることを精神生理学的測定により確認する。さらに、その転倒恐怖VRを用いて、惹起された恐怖感を心拍変動バイオフィードバックにて緩和させるといったVR曝露療法の有効性を確認する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、VRを通じて転倒状況を体験することが、高齢者の脳波（EEG）と心拍変動（HRV）に与える影響を明らかにし、転倒恐怖症のメカニズムを解明することで、この症候群のリハビリテーション開発に貢献することである。
本研究では、身体的・認知機能に問題のない高齢者4名を対象とした。VR転倒体験システムは、Unreal Engine ver.5を使用し、HMDにはMeta Quest2を用いた。仮想空間は一般的な日本家屋を模しており、庭や和室にはテーブル、座布団、畳が敷かれている。初期画面には転倒体験開始ボタンがあり、Meta Quest2のコントローラーでボタンを押すと体験が開始される。HMDのスピーカーから指示が流れ、和室の端から廊下のマークまで進むと、自動的に棚から下の庭に落下した後、被検者は庭にうつぶせの姿勢で横たわり、体験は終了する。被験者はVRゴーグルを装着し転倒シーンを視聴しながら、シーン中に脳波（EEG）と心拍変動（HRV）を測定した。
脳波の測定には、EEGヘッドセット（iSyncWave：iMediSync,韓国）を使用し、国際的な10:20システムに基づいたドライ電極により脳電位を導出した。HRVは、EEGに組み込まれた心電図（ECG）センサーを使用して測定され、ECGのRR間隔（RRI）データに基づいて時間領域指標が計算されました。NN（RRIの平均値）、SDNN（RRIの標準偏差）、RMSSD（隣接するRRIの差の二乗平均平方根）、および総パワー（RRIの分散）が時間領域指標として使用した。
その結果、脳波ではVR体験中にα波とβ波のパワーが低下する傾向がみられ、被験者が精神的ストレスを受けていることが示された。HRVではVR体験中にポアンカレプロットで交感神経活動がみられたが、DFAでは交感神経活動の低下がみられた。結果は一貫していなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
VR転倒体験システムは、和室生活を前提として、今から庭に転倒する場面を仮想体験するシステムであり、VRコンテンツ制作プラットフォームであるUnreal Engineを使ったVRコンテンツの制作に時間を要した。研究者だけでなく、専門業者にも協力を得た上で、約1年間の制作期間を要したことが遅れた原因の一つである。被検者となる高齢者は、大学近隣の住民に協力を得ることで確保することができたものの脳波測定においてノイズが多く混入したことで、データ解析が可能となった被検者数が想定より少なくなった。脳波のノイズ混入を軽減し、電極の装着も容易なEEGヘッドセットを導入することが可能となったため、32名の高齢者を被験者とした脳波と心拍変動の測定を完了させることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
転倒経験および転倒非経験の高齢者32名に対して、VR転倒体験システムを視聴して転倒を体験した前後の脳波と心拍変動の測定が完了した。今後は、測定した脳波と心拍変動のデータを解析した上で、転倒経験と転倒非経験の比較検討や呼吸法によるリラクゼーションの効果について検討し、2025年度内に研究成果の学会発表と論文の投稿を計画している。
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