2020 Fiscal Year Research-status Report
身体所有感の神経基盤の研究―サルにおけるラバーハンド錯覚モデルの確立
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19K07794
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
勝山 成美 京都大学, 霊長類研究所, 特定助教 (00291906)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ラバーハンド錯覚 / ニホンザル / 固有感覚 / 身体所有感 / 到達運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ニホンザルを対象として、ラバーハンド錯覚のモデル動物の確立を目指すものである。
ラバーハンド錯覚では、本物の手とは異なる位置や動きの手を視覚刺激として呈示する必要があるが、今回の実験ではコンピュータ グラフィクス（CG）による手の映像を用いることにした。
タッチパネルを用いて、サルに標的に対する到達課題を訓練した。その後、サルの手を遮蔽するように別のディスプレイを設置し、そこにCGによるサルの手の画像を呈示する。このディスプレイには透過型の機種を選定し、サルが到達課題を開始する時には透過モードに設定してサルが自分の手を見えるようにし、途中から非透過モードに切り替えて手のCGを呈示できるようにした。ただし、透過型ディスプレイは自発光を発しないため、背後に光源を設置する必要がある。そのため光源箱を作成し、白色LEDライトを内部に配置するとともに、ディスプレイの透過・非透過モードを制御用PCによって制御できるようにした。
ラバーハンド錯覚における手の所有感の変化については、ヒトの実験におけるproprioceptive driftに相当する、固有感覚による手の位置感覚の変化を利用して評価することにした。まず、サルに標的に手を伸ばしてタッチする到達課題を訓練する。次に、到達運動を行なう前に、本物の手とは異なる位置にあるCGの手を透過型ディスプレイ上に呈示し、到達運動を行なわせる。もしサルがCGの手を本物の手と感じているならば、スタート地点が異なるため、その後に行なう到達運動において手が到達する位置がずれることが予想される。到達課題については、今年度中にほぼ訓練を終え、サルはスタート地点に手を置いた後、その周辺に提示される標的に向かって到達運動ができるようになった。
2021年度は、CG映像を用いて到達運動を行なわせ、その評価を行なうことを目指す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
理由
この実験では、上記の「実績の概要」でも述べたように、本物のサルの手の位置や動きと、サルが見る視覚的な手の位置や動きに実験的な乖離を作りだす必要
がある。そのため、CGで作成したリアルなサルの手の映像を呈示することにした。しかし、到達課題の開始時に、手をスタート点に置く時は、サルが本物の手を
視認する必要がある。その後、サルの手の視覚情報を本物からCG画像に切り替えて到達運動を行なわせる。そのため、CGを呈示するディスプレイは透過と非透過
の切り替えができる機種を選定した。透過ディスプレイは通常のディスプレイとは異なり、自発光を発しないため、背後に光源を設置する必要がある。ディスプレイの背後から均等に照明を行なうのが理想だが、透過ディスプレイの背後には到達運動を行なっているサルの手があるため、光源はディスプレイを取り囲むように設置せざるを得ない。そのため、数種のLED照明を取り寄せて試験を行ない、もっともディスプレイが見やすいものを選定した。新型コロナによる業者の活動自粛などの影響によって、この選定過程に予想外の時間を要したことが、今年度の遅れの最大の原因である。
また、サルの到達課題に使用するタッチパネルの制御用プログラムの作成にも時間がかかってしまった。しかし、概ね完成しつつある。サルの到達課題については、通常のディスプレイを使用して概ね完成しつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究計画は以下の通りである。
1. タッチパネル制御プログラムの完成：タッチパネルを使ってサルに到達運動を訓練する。
2. モンキーチェアの改造：サルの眼球運動を制御するため、頭部をチェアに固定する必要がある。そのためにモンキーチェアの改造を行なう。
3. 到達課題の完成：上記の実験装置とモンキーチェアの改造後、新装置で眼球運動の制御を行なったうえでサルに到達運動課題を訓練する。
4. CGの手を呈示して到達運動のずれを検出する：サルが新装置で到達課題を行なえるようになったら、CG画像の手を呈示して、CGの手に対して固有感覚による
位置感覚を感じていることを示す到達点のずれが見られるかどうかを調べる。
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| Causes of Carryover |
当初はモンキーチェアの改造を予定していたが、新型コロナウィルスの流行によるタッチパネルと透過型ディスプレイのセットアップに遅れのため行なうことができなかったため。
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