ビデオゲームが視機能訓練に及ぼす効果の生理学的な解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K12196
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 半田 知也 北里大学, 医療衛生学部, 教授 (20383648)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石垣 陽 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 特任准教授 (50723350)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: ビデオゲーム / 視能訓練 / 弱視 / 脳機能計測 / 眼球運動

Outline of Annual Research Achievements

弱視治療のための視能訓練にビデオゲームを取り入ることで治療期間の短縮や患者の治療への参加率が向上することが明らかになってきた。本研究は「ビデオゲームと視能訓練効果の生理学的な関係性」を定量的に解明し、視能訓練に有効なゲーム要素が定量的な解明により、弱視治療のみならず、eスポーツのリハビリへの応用など新しいゲーム情報学分野の開拓を目的とする。
本年度は視能訓練のゲーム要素として、「眼と手の協調運動」、「滑動性追従運動」、「固視」を取り上げ、このうち何がどれだけ視能訓練に寄与するのか、またゲーム中のいかなる要素がこれらのインタラクションを実現するのか、を評価するための評価法及び評価システムの構築について検討した。当初計画において本年度は刺激インタラクション強度と後頭葉視覚野の活動量を評価し、実験用専用ゲームを開発することにあった。実験計画に基づき、研究倫理審査承認を受けた後、特殊LCDモニタ（オクルパッド）によるゲーム時の後頭葉視覚野の活動を近赤外分光分析法を用いて計測すること成功した。しかしながら、ゲーム時の後頭葉視覚野の活動量を計測する予備調査において、対象者の体動（眼と手の協調運動における）、眼球運動による影響が大きく、これらの制御と監視の重要性が確認された。それゆえ、脳機能計測装置（光イメージング装置）とアイトラッキング及び市販のビデオゲームのコントローラーの監視を同期させた実験システムの確立が重要であることが判明し、本年度内にそのシステム設計を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度の研究計画であったゲームインタラクション強度と後頭葉視覚野の活動量を評価する予備調査において、近赤外分光分析法（fNIRS）を用いて計測した後頭葉視覚野の活動量は対象者の体動（眼と手の協調運動における）と眼球運動に影響を大きな影響を受けることが判明し、脳機能計測装置（光イメージング装置）とアイトラッキング及び市販のビデオゲームのコントローラーの監視（2年目の研究計画として予定）を同期させた実験システムの確立の上、ゲームプレイ中のインタラクション要素を導く必要がある。それ故、本年度に次年度予定していた測定系のシステム設計を行った。本年度当初は新型コロナウイルス感染拡大の為、研究開始が遅れたが、研究倫理審査承認を受けて、予定していた予備調査（ゲームインタラクションの強度と視覚野活動量）を実施し、予備調査結果を反映した測定系の設計を行った。一部研究計画の未達の部分はあるが、研究計画では予期していなかった測定系のシステム設計を実施した部分もあり、研究計画はおおむね順調に進展している。

Strategy for Future Research Activity

脳機能計測装置（fNIRS）とアイトラッキング及び市販のビデオゲームのコントローラーの監視を同期させた実験システムを作成し、インタラクションの強度と視覚野の活動量を計測・評価する。研究計画に基づき、アイトラッキング及びゲームコントローラを監視することで、ゲームインタラクションの強度を定量化する測定系を開発する。

Causes of Carryover

脳機能計測装置（fNIRS）とアイトラッキング及び市販のビデオゲームのコントローラーの監視を同期させた実験システムの作成のための費用、及び研究計画に基づき、アイトラッキング及びゲームコントローラを監視することで、ゲームインタラクションの強度を定量化する測定系を開発のために、本年度の繰り越した助成金を翌年度の助成金と合わせて使用する計画である。