2021 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

Research Project

Project/Area Number	19K07794
Research Institution	Kyoto University
Principal Investigator	勝山成美京都大学, 霊長類研究所, 特定助教 (00291906)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords	ラバーハンド錯覚 / ニホンザル / 身体所有感 / 固有感覚 / 到達運動
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。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason 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が、光の当たり具合にむらが生じたため、LED照明の配置の調整に手間取った。また、呈示したCG画像にリアリティを持たせるための工夫にも予想外の時間を要している。上記に加えて、サルの到達課題に使用するタッチパネルの感度調節が難しいため、制御用プログラムの作成に時間がかかったこと、また別プロジェクトの遂行に時間と労力をとられたことも遅延の要因である。しかし、2022年2月までにセットアップは概ね完成しており、サルの到達課題も別セットで通常のディスプレイを使用して完成しているため、本研究費の1年延長を申請して実験を継続することとした。
Strategy for Future Research Activity	今後の研究計画は以下の通りである。 1. 到達課題の完成：完成した実験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。 2. 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到達運動を行ない、到達点のずれを指標としてCGの手に対して固有感覚による手の位置感覚を感じているかどうかを解析する。
Causes of Carryover	前項「現在までの進捗状況」に記載した自由で、本プロジェクトが遅れているため、本研究費の1年間延長を申請して、目標の達成を目指します。