2020 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of paradoxical phenomenon caused by presenting thermal stimulation on multiple spots
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18K18079
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| Research Institution | Ryukoku University |
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Principal Investigator |
橋口 哲志 龍谷大学, 先端理工学部, 助教 (70710581)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 温度感覚 / 錯覚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，温覚刺激と冷覚刺激を複数箇所に同時に提示した際に，温覚刺激を冷たい，冷覚刺激を温かいと知覚するような矛盾感覚が発生する現象に着目した．このような矛盾現象は提示温度と真逆の温度に感じてしまうため温冷覚提示の実用に向けて大きな問題となるが，さらにこの現象を分析することで効率的な温冷覚提示も実現できる可能性がある．そこで，矛盾現象がどのような条件で発生するかを分析することにした．
まず温冷覚刺激を前腕の3点で交互になるように提示し，実験参加者にそれぞれの提示箇所で熱いか冷たいか回答させた．その結果，中央の1点だけでなく外側の2点でも矛盾現象が発生することを確認した．また，さらに矛盾現象の発生にどのような要因を分析するため，各種パラメータとして刺激位置の間隔と刺激の温度，身体部位ごとによる発生傾向を分析した．各条件において発生傾向が異なるが温度の組み合わせによって，矛盾現象が概ね発生する傾向にあった．
これまでの実験を踏まえて，特に身体部位を手指に着目した．手指では物体に触れる機会が多く，ここでも矛盾現象が発生するのであれば，この現象を活用した温度提示方法が提案できる．そこで，手指に温度提示が可能な小型で装着可能な小型ペルチェ素子を使用した提示装置を作成し，各条件において矛盾現象が発生することを確認した．今後，手指における矛盾現象の発生を確認したことで，この現象の応用性についても検証していく．
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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
2018年度より，矛盾現象の発生傾向を分析するため各種実験を行った．まず実験では温冷覚刺激を前腕の1点，2点および3点に提示した際に，矛盾現象が発生する傾向を確認した．これらの結果より，温冷覚刺激の提示数を増やすことで提示刺激と真逆の温度を知覚する現象の生起率が増加することがわかった．その温冷覚刺激の組み合わせの中でも前腕の3点で交互になるように提示したところ，矛盾現象の発生率が高く，中央だけでなく外側2点でも矛盾現象が発生することを確認した．
2019年度より，さらに矛盾現象の発生要因を分析するため，刺激位置の間隔と刺激の温度，また身体部位に着目した．刺激位置の間隔の実験では3点の刺激位置の間隔が狭くなるにつれ，矛盾現象が発生しやすくなる条件があった．刺激の温度に着目した実験では刺激の温度が矛盾現象の発生に影響を与えることを確認した．温覚刺激として強い温度刺激を提示すると，矛盾現象が発生しやすくなる条件があった．身体部位での実験では，これまで対象としていた前腕とふくらはぎ，背中とで，矛盾現象の発生傾向を確認した．結果として，右前腕に加えふくらはぎでも，矛盾現象の発生を確認した．しかし，背中に関しては，温度知覚が安定しないことや3箇所の提示が感覚で分かりづらいといったコメントから，矛盾現象の発生傾向の分析をするには難しい結果となった．
2020年度より，身体部位を手指における矛盾現象に着目して実験を進めた．まず，手指に温度提示が可能な小型で装着可能な小型ペルチェ素子を使用した提示装置を作成した．この装置を用いて，人差指，中指，薬指の指先のみの3点に提示した場合と，人差指の基節，中節，末節に提示した場合の2つの条件で矛盾現象を確認した．両者ともにこの現象は生じるが特に人差指の基節，中節，末節に提示した場合には8割程度の確率で発生した．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの実験を踏まえて，手指において矛盾現象が発生することを確認した．特に手指では物体に触れる機会が多く，この現象を活用した温度提示方法が提案できる．例えば，指先に矛盾現象が発生しやすい条件が判明すれば，接触している物体の温度を真逆に知覚させることが可能になる．つまり，接触物体の温度が変更することが難しいものでも，間接的に温度を真逆に知覚させ，全く異なる触印象を与えることが可能になる．このように指先を温度提示装置ではなく，通常と物体と接触した場合でもこのような現象が発生するのか確認する．
また，温度提示の組み合わせも検討していく．現状，指先のみや1本の指の3箇所といった組み合わせであるが，親指の基節と人差指の中節もしくは末節に温度提示を行う．つまり，両指の基節で物体を把持すると温度は伝搬して，把持している物体の温度にも影響を与える可能性がある．これらの実験をもとに温度の矛盾現象の応用性について検討していく．
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| Causes of Carryover |
本研究では温冷覚刺激を複数ヶ所に組み合わせて提示した場合，温覚刺激を冷たい，冷覚刺激を温かいと真逆に誤認してしまう現象を対象に分析を行っている．現状，計画通り手指での実験を行ったが，予想に反して本現象の発生率が高かった．それ故，その他の条件でも本現象が確認される可能性が高く，さらに深く分析することが必要となった．よって，特に手指における各種パラメータの実験に必要な物品．もしくはこれらの成果を発表するために旅費としても使用する予定である．
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