2023 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 – 2025-03-31
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| Keywords | 書字 / アルファベット / 小学校外国語 / 振動刺激 / ハプティック錯覚 |
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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ため，RHIについては書字技能に最適な刺激方法を見つけ出すなどの基礎的な技術開発から始めることとした。
そこで，本年度は，上肢に振動刺激を与えると錯覚が起きたことが，脳のどの部分に脳波として表出するかを調査した。並行して，対象となる児童を探し，力覚デバイスによる指導的介入を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
【研究実績の概要】に述べた通り，本年度の研究は2つに分けて進めた。第1に，上肢に振動刺激を与えたときの運動錯覚の発生を，被験者の主観によらず，脳波を用いて客観的に確認できるようにするための振動刺激時の脳波の表出状況調査である。
第2に，対象となる児童への力覚デバイスによる指導的介入である。
まず，上肢の振動刺激による脳波の表出状況調査であるが，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でしかなかった。そこで運動錯覚が起きているとする感覚を客観的に確かめることができれば，振動刺激による錯覚への効果を把握し，より効果的な支援システムの開発ができると考えた。そこで，振動刺激を与えたときの，脳波を測定し，運動錯覚との機能的連関を調べた。
次に，対象となる児童への指導的介入であるが，これは対象児童を探すことに困難を要した。そもそも，アルファベットの書字が困難な児童は一般的に少ない現状である。また，一口に書字が困難といっても，その原因は様々である。知的障がいによるもの，認知的に文字の形を捉えることができないもの，運動機能の困難によるものなどである。さらに対象児童がいたとしても，研究協力の同意が得られなければ，介入的指導ができない。したがって，書字が困難な対象の児童を探すことに労力を要した。しかし，2名の候補者が見つかったため，その2名への指導的介入を実施した。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず，【現在までの進捗状況】に述べた振動刺激時の脳波の表出状況調査についてであるが，現在のところ，錯覚生起位置と錯覚非生起位置への振動刺激による脳波の違いをみた。その結果，一次運動野C3や一次体性感覚野P3に特徴が見られるなどの結果を得た。しかし，実験に用いた錯覚生起位置と錯覚非生起位置は，書字時の自動感に最も有効な錯覚を想起させる振動刺激位置か否かは不明である。そこで，振動刺激装置の精度をさらに高めるため，今後，書字時の自動感に最も有効となる錯覚を想起させる振動刺激位置の特定が求められる。
次に，指導的介入についてである。今年度の指導的介入の対象は2名であり，その開始時期が，いずれも12月以降であった。指導的介入の頻度や時間であるが，対象児童が通級指導の時間に実施する環境であったため，週1または2回，1回当たり15～20分であった。これを，1，2ヶ月実施したが，欠席することもあったため，総回数は数回にとどまった。このため，明らかな効果はみられなかった。このため今後の研究の推進方策として，指導的介入の継続及び新たな対象者への指導的介入の開始を行う。ただし，現対象者のうち1名は，小学校を卒業したため，新年度は中学生となり，異なる環境や教育課程，装置の設置場所などの問題から継続することができない。今後，長期にわたる指導的介入による効果を調査する。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた主な理由は，対象児童の特定が遅れたため，次年度にどうしても指導的介入を継続的に行うためである。対象の児童は，アルファベットの書字が困難であり。その改善を望んでいる。研究としての一定の成果は得られたが，対象児童は，確固たる書字の上達を切望している。このため研究延長が可能な年度いっぱい，対象となる児童を探し，指導的介入を試みたい。
また，研究の面からは，最適な振動刺激位置の特定や指導的介入効果の分析などを終えるべきだと考えた。
このため，本研究費により，研究分担者との打合せ，成果の公表，対象児への指導系乳等の旅費が必要である。また，図書等の備品がやPC周辺機器などの消耗品が必要である。加えて，指導的介入や分析補助のための人件費が必要である。
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