可聴域をこえる超高周波成分の周波数が脳と心に及ぼす影響の研究

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K00376
• Research Institution: Edogawa University
• Principal Investigator: 福島 亜理子 江戸川大学, 基礎・教養教育センター, 助教 (30523823)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 仁科 エミ 放送大学, 教養学部, 教授 (20260010)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 情報環境学 / 自発脳波 / 深部脳活性 / 超音波 / ハイパーソニック・エフェクト

Outline of Annual Research Achievements

本年度は、可聴域上限をこえる超高周波成分を豊富に含む音が深部脳活性を高め心身を賦活する現象（ハイパーソニック・エフェクト）の発現強度が、超高周波成分の周波数に応じて変化する現象について検討する上で、より適切な情報構造を有する異なる音源においても同様に観察されるかどうかを確認するために、先行研究とは異なる音源を開発し、脳波計測実験を行った。
まず、超高周波成分が豊富に含まれることが多い熱帯雨林環境音に着目し、アフリカやボルネオの熱帯雨林で超高密度収録された数十に及ぶ音源アーカイブについて、録音状態や超高周波成分の含有状況を周波数分析を行って確認した。その結果、計画している分割帯域毎にほぼ同程度の信号強度を有する実験用音源に適すると判断された音源を見出し、超高密度編集機器を用いて、100kHzに及ぶ超高周波成分を豊富に含む音源を実現した。この音源によるハイパーソニック・エフェクト発現を確認するために、楽器音を用いた先行研究に準じて、48kHz以下の周波数成分と48kHz以上の周波数成分とに分割して呈示し、被験者の脳波α2成分から基幹脳活性化指標を算出し比較した。その結果、48kHz以下の成分のみを呈示した場合に比べ、48kHz以上の超高周波成分を合わせて呈示した場合に、基幹脳活性化指標が増加する傾向を見いだした(p=0.073)。このことは、先行研究において、48kHzより高い超高周波を用いた場合に、より低い成分を用いた場合に比較して基幹脳活性化指標が有意に増大したことと矛盾しない。
こうして、異なる音源においても、少なくとも超高周波成分を48kHzを境に大きく分割した場合に、ポジティブな効果とネガティブな効果を検出しうることや、呈示時間を楽器音よりも長く設定した方が安定した結果が得られることなどが示され、次年度以降のより詳細な分析に向けた準備を整えることができた。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2年目である本年度は、先行研究とは性質の異なる新たな実験用音源の作成や実験方法の検討と、ハイパーソニック・エフェクト発現の効果の検証を行った。
当初計画では、超高周波成分をより詳細に分割して検討する実験まで行う予定であったが、異なるフォーマットが混在する録音アーカイブの膨大な音源を再生し点検する作業や周波数分析を行う選定作業に時間を要し、詳細な周波数分割実験は30年度に持ち越すこととした。

Strategy for Future Research Activity

平成28年度および平成29年度に整備した実験環境と新たに開発した音源を用いて、異なる音源やより広範な周波数帯域を分割して被験者に呈示して脳波計測実験を継続し、データの蓄積をはかる。また16kHzまでの可聴音のみを呈示した時と比較して、超高周波成分が共存した時の基幹脳活性化指標にどのような差異を生じるかを検討する。
また脳波計測実験で得られた知見にもとづき、ハイパーソニック・エフェクトの周波数依存性が自発脳波とは異なる評価指標でも確認できるかどうかを確認するために、心理評価実験を行う。
さらに、超高周波成分共存によるポジティブ・ネガティブな効果が逆転する境界となる周波数は何kHzであるか、異なるコンテンツにおいても再現するどうか、脳波以外の評価指標によっても観察されるかどうかの検討結果を取りまとめ、成果の発表を行う。

Causes of Carryover

脳波計測実験の一部を、30年度に持ち越すこととなった。
異なる音源やより広範な周波数帯域を分割して被験者に呈示して脳波計測実験を継続し、データの蓄積をはかる計画である。