2022 Fiscal Year Research-status Report
Acquisition of writing skills through virtual reality experiences with a sense of agency
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21K18508
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| Research Institution | Shimane University |
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Principal Investigator |
橋爪 一治 島根大学, 学術研究院教育学系, 教授 (70709740)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊賀崎 伴彦 熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (70315282)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | アルファベット / 小学校外国語 / 書字巧緻性 / ハプティック間隔 / 振動刺激 / ラバーハンド錯覚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，アルファベット等の書字という身体動作を形式知に変換することなく，自分自身が行っているような運動主体感のある疑似体験によって暗黙知のまま直接学習者に伝達し，文字を書けるようにする指導法の開発である。
われわれのこれまでの研究では，どうしても機械に手を操られているという感覚が残ってしまい，学習者に自ら巧緻動作を行っている感覚を味わわせられなかった。
そこで，本研究は，われわれが研究してきた感覚刺激法に，既知の事実として知られている，手首の伸展筋の腱に80Hz程度の振動刺激を与えて得られるラバーハンド錯覚（RHI）を応用した振動刺激を加えて，より現実感の強い錯覚（以下，「ハプティック錯覚」という）をつくりだし，運動主体感を持たせることで，文字を書くための手指や上肢等を制御するタイミングや動作量を直接理解・認知させ書字能力の獲得や「うまさ」の発達を促す新しい手法を試みる。
しかし，本研究の中核をなすRHI現象には未解明な点が多く，書字という固有技能について，上肢や手指のどこに，どれだけの振動刺激を与えると効果的なのかという当該現象の詳細は明らかではない。そこで，本年度は，書字技能に最適な刺激方法を見つけ出すなど，RHIによって自動感を与えるための基礎的な技術開発を行った。
特に，従来の研究では振動刺激を与えた際に運動錯覚が生起されているかどうかは本人の主観的なものでしか無かった。そこで，運動錯覚が起きているとする感覚を客観的に評価することができれば，振動刺激による錯覚への効果を把握することができ，より効果的な支援システムの開発につながるものと考え研究に取り組んだ。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
運動錯覚が起きているとする感覚を客観的に評価することができれば，振動刺激による錯覚への効果を把握することができ，より効果的な支援システムの開発につながるものと考えた。
そこで，運動錯覚を定量的に評価するため，運動錯覚が生起されているときの脳波を測定し，運動錯覚との機能的連関をみる基礎的研究を行った。
研究方法として，健常な20歳台の男生を被験者として，右手の錯覚生起位置と錯覚非生起位置に分け振動刺激を与え，その時の国際10-20 電極法に基づく脳波を測定した。
この結果から，感覚刺激のみでは一次感覚野は賦活しかなかったが，錯覚振動刺激では一次運動野，一次体性感覚野にも賦活するという結果を得た。また，錯覚による一次運動野の帯域のパワー減衰の可能性が示された。これらのことから，脳波によって運動錯覚が起きていることを客観的に評価できることが示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の目的は，アルファベット等の書字という身体動作を形式知に変換することなく，自分自身が行っているような運動主体感のある疑似体験によって暗黙知のまま直接学習者に伝達し，文字を書けるようにする指導法の開発である。
これに対して，ハプティックデバイスによる物理的な学習支援装置と，RHIを応用した振動刺激装置を，学習者に同時に提供し，運動主体感を持たせたハプティック錯覚による書字習得学習を行う計画である。
このため，①被験者が実際に自動感を感じながら書字習得学習に取り組んでいるかを客観的に確認しながら，②すでに完成しているハプティックデバイスによる学習支援装置を併用したハプティック錯覚による学習法は，書字の上達に効果があるのかを検証するという方向で研究を推進する予定である。
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| Causes of Carryover |
今年度は，被験者が，自動感を感じながら書字習得学習を行うための準備として，運動錯覚が起きているとする感覚を客観的に評価する研究に取り組んだ。このため，本支援を必要とする子どもたちを被験者とする検証などのフィールドワークは，翌年度に行うよう研究手順を修正した。このフィールドワークに必要な，旅費や輸送費などを翌年度分として計上することとした。
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