2013 Fiscal Year Research-status Report
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25330209
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Aichi Shukutoku University |
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Principal Investigator |
牧 勝弘 愛知淑徳大学, 人間情報学部, 准教授 (50447033)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山川 仁子 愛知淑徳大学, 人間情報学部, 助教 (80455196)
天野 成昭 愛知淑徳大学, 人間情報学部, 教授 (90396119)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 空間選択性 / 反射音 / 聴覚空間 / 中枢神経系 / 下丘 / 周波数選択性 |
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| Research Abstract |
下丘外側核ニューロンのモデルを計算機に実装し，様々な方位からの放射を想定した音刺激をこのモデルに入力することで，反射音に対して高い空間選択性を示すパラメタ条件を検討した。具体的には，ニューロンモデルの周波数選択性，および反応閾値を変化させ，反射音下でニューロンの空間選択性が高くなる周波数選択性の広さ，および閾値の高さについて調べた。その結果，ニューロンモデルの閾値が高く，比較的広い周波数選択性を持つ場合に，ニューロンモデルは，反射音に対して高い空間選択性を示すことが分かった。広い周波数選択性は，下丘内でも中心核には見られない外側核の特徴であり，生理学的応答特性とも矛盾しない。これらの結果から，下丘中心核では見られず，下丘外側核で見られる反射音下での高い空間選択性の機序を，モデルの立場から明らかにすることができたと考える。
ヒトを対象とした心理実験に向け，母音・子音，単語の音声刺激に対して，公開されている頭部伝達関数を畳み込み，自由音場での音の放射を模擬する空間音響刺激を作成した。頭部伝達関数には個人差があるため，他人の頭部伝達関数を使用した場合は，ヘッドホンでのバーチャル音響環境で音源定位が上手くいかないことが知られている。しかし，頭部伝達関数を個人化する手法もいくつか提案されており，本研究では，頭部伝達関数を周波数軸上でシフトさせ，耳の大きさの違いに由来する誤差を低減させる方法を用いた。その結果，シフトさせない状況と比較して，定位感の向上が確認できた。
反射音の有効利用に関する実験動物の脳幹における生理応答特性の発生メカニズムが明らかになったことで，脳幹の基本的構造が類似しているヒトへの反射音の有効利用に対する期待が高まった。
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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
モデルによる検討により，申請者が発見した「脳幹での反射音での有効利用」のメカニズムを明らかにすることができたと考える。これにより，「音空間知覚における環境音の有効利用」という新しい生理学的発見について，神経科学的根拠を固めることができ，新しい説をより強く主張することができると考える。しかし，ヒトの心理実験に向けたバーチャル音響空間刺激の作成では，個人に依存した耳介形状や頭部形状の違いからくる定位誤差を，頭部伝達関数の個人化によって低減したが，反射音の実験に十分かどうかは反射音に関する実験は次年度からスタートのため現時点での評価は不十分で，この点については課題が残された。トーナメント方式による頭部伝達関数の選択など個人化の方法は他にも提案されているため，作成したバーチャル音響空間刺激が反射音の実験に支障をきたすようであれば他の手法を用いる予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，研究計画に従い，モデルによる反射音条件の決定，および音声刺激を利用した実証実験を行っていく予定である。
モデルを使った反射条件の決定では，ヒトを対象とした実証実験に向け，可聴範囲など聴覚モデルの末梢部分のパラメタをヒトの聴覚特性に適合するように変更する。その上で，様々な反射条件の下で母音・子音や単語などの各種音声を聴覚モデルに入力し，空間選択性が高くなる反射条件と音声の種類を明らかにする。つまり，ヒトを対象とした心理実験で反射音が空間知覚精度の向上に有効に働く刺激条件をモデルによって予測し決定する。
ヒトを対象とした実証実験では，様々な反射音条件下で音声刺激を呈示し，ヒトの空間知覚精度の向上の有無を検証する。モデルにより決定した反射条件で空間知覚精度の向上が見られない場合は，モデルによる結果と心理実験結果とを相互に検討し，再度反射条件を決定する。繰り返し実験を行うことで，空間知覚精度向上の可能性を追求する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
予備的な心理実験に留まったため、外部被験者を雇用する費用に余剰が生じた。
計画に基づいて本格的な心理実験を行い，予算を使用予定である。
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Research Products
(1 results)
