運動計算モデルによる行為エラーのメカニズム解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K22266
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 山田 千晴 早稲田大学, 人間科学学術院, 客員次席研究員 (80878356)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2023-03-31
• Keywords: アクション・スリップ / 書字運動解析 / 書き間違いメカニズム

Outline of Annual Research Achievements

本研究では，なぜヒトは意図しない行為をおこなってしまうのかを明らかにするため，実験的に誘発可能な「書字スリップ」とよばれる現象を通してアクション・スリップの生起メカニズムを運動計算論的に解明することを目的とする。2021年度には，初年度に構築した書字動作解析システムの修正・改善を進めたほか（課題1），同システムを用いて健常若年者における書き間違い生起メカニズムを検討した（課題2）。
【課題1：マーカーレス動作追跡システムを用いた深層学習による書字動作解析基盤の確立】
健常若年者を対象とした予備実験を通して，動画データから書字運動を運動学的に解析するプログラム（昨年度に作成）の修正・改良をおこなった。実験では書字スリップを誘発する急速反復書字課題を実施し，書字中のペンスタイラスの位置データから効果器先端の最適運動特徴点を抽出した。
【課題2：状態空間モデルに基づく書き間違いの健常モデルの構築】
書字の運動学的要素と感覚情報入力が書字スリップの生起に与える影響を解明するため，健常若年者を対象に急速反復書字課題を実施した。実験では被験者間条件として視聴覚フィードバックを操作し，書字中の上肢および書字軌道が見える群と見えない群，および書字中に生じる効果器と書字面との摩擦音が聴こえる群と聴こえない群を設定した。得られたデータについて，書字スリップ生起前後の運動学的指標の変化に着目しデータ解析をおこなった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2021年度も，次に述べる事由により研究に全体的な遅れが生じた。まず，新型コロナウイルス感染症拡大に伴う研究機関での対人実験実施制限に伴い，健常若年者を対象とする実験実施状況に遅れが出た。次に，実験実施予定箇所である医療機関では当該年度も引き続き施設利用制限が緩和されなかったため，脳損傷患者を対象とする実験は未実施である。また，当初当該年度までの研究成果を発表する予定だった国際会議については参加を見送った。

Strategy for Future Research Activity

本研究課題は当初予定していた研究期間を延長し，2022年度を計画最終年度とする。2022年度も，研究機関における新型コロナウイルス感染症対策本部の指示に従い研究活動を実施する。具体的には，前年度から引き続き課題2を進めるとともに，失書患者における書き間違いの脳損傷モデルの構築を試みる(課題3)。
【課題2：状態空間モデルに基づく書き間違いの健常モデルの構築】
前年度に引き続き，健常若年者を対象とする行動実験を実施する。研究実施期間全体を通して約80名のデータを取得する予定である。
【課題3：失書患者における書き間違いの脳損傷モデルの構築】
実験実施予定箇所である医療機関での施設利用制限が緩和され次第，条件を満たす失書患者を対象に行動実験を実施する。研究全体を通して10名程度のデータを取得する予定である。なお，十分な参加者数が見込めない場合は，取得したデータをまとめケースレポートとして国内誌に発表する。

Causes of Carryover

本年度は，計画当初予定されていた国内学会ならびに国際学会への参加が見送られたため，旅費の支出が大幅に減少した。また，健常高齢者や脳損傷患者を対象とする実験が，実験実施個所における関係者以外の立ち入り制限に伴い実施できなかったため，人件費・謝金ならびに物品費における支出が減少した。