2022 Fiscal Year Research-status Report
Development of technology platform for a quantitative evaluation method for visually induced motion sickness by deep learning technology
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22K12710
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| Research Institution | Gihu University of Medical Science |
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Principal Investigator |
杉浦 明弘 岐阜医療科学大学, 保健科学部, 講師 (00528630)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丹羽 政美 岐阜医療科学大学, 保健科学部, 教授 (80832170)
田中 邦彦 岐阜医療科学大学, 薬学部, 教授 (60313871)
高田 宗樹 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (40398855)
楳田 雄 (楳田雄大) 岐阜医療科学大学, 保健科学部, 准教授 (30804306)
桐山 彩季 岐阜医療科学大学, 保健科学部, 助手 (70824407)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 機能的MRI / 映像酔い / 深層学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，fMRIによる脳活動情報を考慮した，身体動揺，眼球運動計測からの映像酔い兆候検出の技術基盤開発を目的としている．本年度は研究計画に基づき，被験者に対して，fMRIを用いて中心視認および周辺視認時の脳活動部位の同定を行った．被験者に対して，映像を視認させながら，視認中連続してBOLD法にて脳機能画像を撮影した．映像視認の方法については，ヘッドコイル上部の眼前約15cmの位置に40度程度傾けたミラーを設置し，ガントリー内にて臥位の状態で足方向が視認できるようにした．そして足元に設置されたスクリーンに映し出された映像を視認させた．映像については，映像空間内にランダムに配置された多数の球体が0.25Hzで上下左右に正弦波様に一斉に運動する映像を用いた．周辺視認ではどの球体にも焦点を合わせず画面全体を捉え続ける必要がある．中心視認では映像中央に注視点があり，動く注視点を中心視野で捉え続ける必要がある．実験タスクについては，脳機能イメージング分野で一般的に利用されるブロックタスクデザインを採用した．中心視および周辺視それぞれで，映像視認(64秒)と黒い画面にて開眼(32秒)を3セット繰り返した．得られた脳機能画像については脳機能画像解析プログラムSPM12(Statistical Parametric Mapping 12)を用いて，タスクタイミングに基づき統計解析を行った．
解析の結果，中心視認と比較して周辺視認では，視覚に関する領域において活動性が上昇している領域が広がっていることが確認された．特に領域の拡大は頭頂方向へ向かうものであったことから周辺視認時の視覚情報処理に積極的に背側皮質視覚路が関与している可能性が示唆された．また若年被験者と高齢被験者を比較すると，若年被験者の場合のみ活動領域の拡大が認められた．
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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
初年度に予定していた検証実験のデータ取得と傾向分析を終えることができた．検証実験の一部から中心視認時と比較した周辺視認時では視覚野を中心として活動領域の拡大が認められ，さらには頭頂方向へ拡大していることが確認された．映像酔いの兆候が主に周辺視認時に発生することを考慮すると，映像酔いに関連する活動領域の一部が拡大した領域に含まれている可能性が示唆される．集団解析の精度向上のためにさらに実施数を増やすとともに，個別に詳細な解析も進める予定である．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和５年度には，fMRIを用いたこれまでの検証実験を引き続き進めるとともに，視認方法の違いで脳活動部位に差が見られるか否かで区別したグループを形成し，映像視認時に人工的に酔い症状を発現させる装置を利用して， 視認時の重心動揺ならびに眼球運動の計測，そしてアンケート調査などを行い，両グループ間に差異が認められるか検証を行う．現時点では計画変更は予定していない．得られた成果などは，随時発表等を行っていく．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由については，半導体供給の安定化を見据えて深層学習を行うための機材購入を本年度は見送ったこと，fMRIに関わる被験者実験が年度をまたいで実施していること，また検証実験の一部を次年度に予定したこと，そして本年度は国内口述発表のみの成果発表であり，成果発表に関連する費用が十分に執行されなかったことが挙げられる．
次年度の使用計画については，本年度の繰越も含めて十分に執行できるように深層学習に関わる機材購入を行い，さらに各種検証実験を進め，研究成果の発表等に使用する予定である．
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