2015 Fiscal Year Research-status Report
デジタルおしゃぶり：発達認知科学的知見に基づく新たな情報デバイスの設計と開発
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15K12043
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
開 一夫 東京大学, 総合文化研究科, 教授 (30323455)
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2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 認知科学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、認知的・言語的機能が未発達あるいは極端に低下していても用いることができる情報デバイスを設計・開発することを目的としている。具体的には、我々が開発済みの「デジタルおしゃぶり」を用いた発達認知神経科学的実験とデバイスの改良を同時並行的に行いながら、口唇部で操作する情報入力装置を開発する。本研究の特徴は、意思表出や言語機能・認知機能が発達途上である乳幼児を対象としたデバイス評価実験を実施することである。つまり、認知機能・運動機能が低下した障がい者の代替モデルとして乳幼児を捉え、障がい者・高齢者のコミュニケーション支援技術創出するため、乳幼児を対象とした行動実験・脳活動計測実験を行う。具体的には以下の３つの研究項目を実施する計画である。
【研究項目１】脳活動指標・行動指標を駆使したスイッチとしての「デジタルおしゃぶり」の評価
【研究項目２】「デジタルおしゃぶり」の改良
【研究項目３】乳幼児をモデルとした意図表出装置としての「デジタルおしゃぶり」の可能性評価
平成２７年度は、上記の【研究項目１】と【研究項目２】を実施した。【研究項目１】に関しては、指で押すボタン押しと「デジタルおしゃぶり」を単純反応課題に適用し、反応時間に差がみられないことを確認した。【研究項目２】に関しては、空気圧センサーを用いた新しいバージョンの「デジタルおしゃぶり」を開発した。
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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
当初の計画通り、デジタルおしゃぶりを用いた行動実験、脳活動計測実験に着手している。脳活動計測実験に関しては「デジタルおしゃぶり」のon-offスイッチとしての可能性と課題を成人（大学生）で検討した。具体的には、音刺激や視覚刺激の検出直後に（すばやく）反応することを要求する単純反応課題（simple-reaction task）とある刺激が呈示された場合にのみ反応するGo/No-Go課題、異なる刺激に応じて異なる反応を要求する選択反応課題を、ボタンスイッチと「デジタルおしゃぶり」の2種類の反応方法で実施し、反応時間・正答率・事象関連電位（ERP）の差異を分析した。
「デジタルおしゃぶり」の改良に関しては、フォトセンサを用いたもの以外に、圧力センサをもちいたものを製作し、ロバストな計測が可能となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
H２８年度は、【研究項目１】で得られた知見と【研究項目2】で作成したあらたな「デジタルおしゃぶり」を用いて、意図表出装置としての情報デバイスの設計を試みる。具体的には、成人と乳幼児を対象として「デジタルおしゃぶり」を用いた随意運動の分析を行う。成人を対象とした実験では、運動準備電位(motor readiness potential)の計測を行う。ここでは、リベットらの古典的研究を参考にしつつ、運動に先行する脳活動（準備電位）がデジタルおしゃぶりを用いた場合でも検出可能かどうか、また、四肢の運動における準備電位とどのような点で異なるのかについて明確にする。この際、口唇部の運動によるアーチファクトが脳波データにのってしまうことが懸念されるが、比較するデータは実際に運動が開始される前のものとする。加えて、筋電計等を用いることで、筋緊張によるアーチファクトを除外する。
乳幼児を対象とした実験では、まず2画面選択注視法(preferential looking; PL法)を用いた随伴性検出の行動実験を行う。ここでは、PL法において並列呈示される刺激の一方をデジタルおしゃぶりで検知された吸啜行動データに随伴して視覚対象の大きさや音（ピッチ）を変化させ、もう一方の刺激はランダムに変化させる。乳児（5ヶ月児から12ヶ月児）が区別するかどうかをアイトラッカーを用いた注視行動の分析と非栄養吸啜行動の時系列データの分析から明らかにする。従来の随伴性検出研究では、乳児の足運動をカメラでとらえ、それをモニター上にフィードバックするといった方法が取られていた。しかし、乳児は日常的に足運動の視覚的フィードバックを経験しているため、その影響を排除できていない。ここでは、吸啜行動が生起する前段階の脳活動を成人の運動準備電位と比較しつつ分析することで、乳児の運動意図に呼応する脳活動データの検出を試みる。
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| Causes of Carryover |
脳波計測用のプローブ購入が従来保有していたものを活用することができた。プローブは消耗品であるためH２８年度に購入する。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
脳波計測用プローブを消耗品として購入する。
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Research Products
(13 results)
