2017 Fiscal Year Research-status Report
幻肢錯覚とフラッシュラグ効果を用いた幻肢の脳内表現の推定とその応用
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16K12441
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
塩入 諭 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (70226091)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大内田 裕 東北大学, 医学系研究科, 助教 (80510578)
松宮 一道 東北大学, 情報科学研究科, 教授 (90395103)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 身体性注意 / フラッシュラグ効果による注意計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
手はものをつかんだり道具を操作したり我々にとって非常に重要な部位であり、それらの行動のためには、視覚を利用した外界の情報把握が必要である。視覚と手の関係について、近年様々な研究がおこなわれており、空間的注意のひとつとして、身体近傍に無意識に向けられる視覚的注意の存在が報告されている。身体性注意の測定手法として、フラッシュラグ効果を利用する。フラッシュラグ効果は勘弁な注意計測方法であり、短時間で注意を測定できる。本年度は、身体性注意に影響を与える要因として、自己運動について検討した。これまでの研究で、手が見えなくても、自分の手のある位置付近の視覚刺激に対する処理の促進があることを示し、また錯覚によって知覚される手の位置を変更した場合には、身体性注意もその影響を受けることがわかっている。ここでは、手が運動している状況で、身体性注意の効果が増加するか否かを検討した。手の動きに同期して視覚刺激を回転させる条件で手の周辺における注意効果をフラッシュラグ効果によって計測し、手が静止している条件、ハプティックデバイスによって受動的に移動させられた条件と比較することで、手の運動の影響を調べた。手を能動的に運動する条件で、身体性注意の効果が大きいとの実験結果から、能動的な手の運動が身体性注意を増強することを明らかにした。ここで示した身体性注意の特性は、幻肢患者のリハビリや、触覚情報を付与したヴァーチャルリアリティシステムへの応用が期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成28年度は、フラッシュラグ効果によって身体性注意の計測手法を確立することが目的であった。この点については、予定通り回転線分を用い、フラッシュと線分の位置関係を記憶し、試行後に画面で再生することで計測可能であることを示す事ができた。その計測においては、単に手の周辺での注意効果を示すだけでなく、視覚的には手が見えない状況においても注意効果が存在することを明らかにすることができた。この点は、予定された内容を超えた成果といえる。また、脳波計測による注意の空間的変化の計測も、次年度以降の予定を先取りした成果である。計画段階では、注意の空間変化は様々な位置でフラッシュラグ効果を計測することを検討していたが、定常的視覚誘発電位を利用した脳波による注意計測を用いることで、同時に複数箇所における注意効果の測定を実現することができた。
平成２９年度においては、手の位置を錯覚する条件（Disappearing Hand Trick）を利用し、知覚する手の位置を実際の手の位置と変えた場合に、知覚位置に身体性注意が増大することを明らかにした。これは、幻視の模擬が可能であることを意味する重要な成果である。また、自己運動によって注意効果が増大することも明らかにし、計測方法に関しても、予想を上回る成果を上げている。一方で、幻視患者などへの応用に関しては、次年度の課題となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、幻肢患者を模擬した実験条件を設定し、その条件での身体性注意計測を試みる。幻肢は、視覚情報も触覚情報もない条件での身体の存在感であるのでそれぞれを制御する条件を設定する。視覚情報が無い条件において、手の周囲の注意効果を計測できることはすでに明らかにした。しかし、幻肢患者と健常者では触覚においては全く異なるため、その点を考慮した実験が必要である。ここでは、錯覚を利用することで実際の手の位置と異なる位置に手があるように感じる条件を設定することで、脳の判断によって決められる手の位置に対する身体性注意について検討する。利用する錯覚は、ラバーハンド錯覚よばれるもので、腕を模した模型を自身の腕と錯覚するもので、錯覚状体で腕位置付近の注意効果を測定する。ラバーハンド錯覚は、ヘッドマウントディスプレイに表示されたCGの腕を、実際の腕と同期して動かすことで誘発でき、CGの腕が自分の腕に感じられる。ラバーハンド錯覚を生起した上でその腕を隠せば、幻肢条件を実現することができる。幻肢患者を模擬した条件で身体性注意について調査し、その後幻肢患者への展開を検討する。
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| Causes of Carryover |
（理由）
実験装置が既存の設備の転用による比較的安価に構築できたため、物品費に余裕が生じたため。
（使用計画）
予想以上の成果を得ていることから、より多くの成果発表の機会を持つ事が望まれる状況であり、旅費及び論文投稿料などとしての利用を計画している。
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