2022 Fiscal Year Research-status Report
「意識の働き」が身体運動を変容させる随意運動制御のメカニズム
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19K22866
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
阪口 豊 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (40205737)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
諏訪 正樹 慶應義塾大学, 環境情報学部(藤沢), 教授 (50329661)
西井 淳 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (00242040)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 仮想的知覚 / 意識 / 注意 / 計算モデル / 実践的探究 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では, 「意識上の働き」が「意識下の働き」を介して身体運動を変容させる脳内メカニズムの探究を目的として，「仮想的身体知覚を介した教示」と名付けた技能指導に着目し，その効果を調べる行動実験とメカニズムを説明する計算モデル構築を進めてきた．
行動実験については，昨年度に引き続き竹刀の素振り動作を題材とした実験を行い，初級者と高段者の動作の違いを示すとともに仮想的身体知覚を介した教示の効果を明らかにした．また，上肢到達運動において，実際の手先軌道が直線状であってもそれが湾曲した軌道として視覚提示される場合の手先軌道を解析し，軌道生成における視覚情報の影響が小さいことを示唆する結果を得た．
計算モデルについては，「意識上の働き」と「意識下の働き」を各々強化学習系とみなしそれらを組み合わせた階層モデルの構築を始めた．ここでは，意識系は課題遂行に向けた主観的評価指標を定め，無意識系はその指標を最適化する運動方略を学習する．このほか，運動学習における注意の働きを検討するため，体性感覚や視覚情報から重要な情報を抽出しその情報を元に冗長な身体自由度を活用した運動制御を学習する神経回路モデルを構築し，その特性を調べた．その結果，利用する感覚情報の座標表現の違いが学習や運動成績に与える影響が明らかになり，注意の焦点の違いが運動パフォーマンスを変化させる機序について一つの可能性を示すことができた．
身体知覚は，感覚信号に基づくボトムアップ処理と脳に格納された身体イメージに基づくトップダウン予測のせめぎあいのなかで能動的に生成されるものである．したがって，仮想的身体知覚の探究における重要な鍵は身体感覚とそれを表現することばの往還であろう．この点を踏まえ，どのような往還が身体感覚およびことばを共に促進するかに関して，詩の創造過程や演劇作品の分析をとりあげて実践的検討を進めた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナウィルス感染症対策のためヒトを対象とする実験がしばらく遂行できず，研究の進捗は遅れている．ただし，今年度は，被験者数は少ないものの竹刀の素振り動作を題材とした実験を実施することができた．
計算モデルについては，考案している運動制御モデルの特徴を明確に例証できるような適切な問題・モデル設定に関してさまざまな試行錯誤を続けてきたため，進捗が遅れていたが，概要に述べたように，ようやく意識上と意識下の働きを統合的に取り扱うモデルの構築にめどがたち，現在その実装を進めているところである．
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は，第一に上述した計算モデルの構築・実装に注力する．今年度得られた竹刀の素振り課題に関する研究成果については，被験者数が少ないものの可能であれば論文として出版したいと考えている．また，実践を通じた技能遂行に関する認知過程の検討については，引き続き実践の場を題材とした考察・検討を進める．
新型コロナウィルスの影響に加えて，萌芽的研究という性質上，研究が当初の予定通りに進捗しないことはやむを得ないことであるが，研究課題を貫く問題意識が重要であることに変わりはなく，地道に検討を続けていく．来年度が最終年度であるので，これまでに得られた研究成果の公表に努めたい．
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| Causes of Carryover |
新型コロナ感染症対策のために行動実験を集中して実施することが難しく実験者協力謝金の少なかったほか，打ち合わせや学会発表等のための出張がなかったため，旅費や謝金の執行が少なかった．特に，当初予算で一定額を確保していた旅費が執行できないことの影響が大きい．
次年度は最終年度であることから，上述した計算モデル研究を集中的に取り扱うほか，これまでの研究成果の公表や論文執筆・出版に伴う費用として使用する計画である．
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