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2014 Fiscal Year Research-status Report

生理情報を用いた定量的感性推定モデルの基礎研究

Research Project

Project/Area Number 26330314
Research InstitutionHokkaido University of Science

Principal Investigator

山下 政司  北海道科学大学, 保健医療学部, 教授 (40210421)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords精神的緊張 / 皮膚交感神経 / 生理的緊張指標 / 脈波振幅 / 主観評価
Outline of Annual Research Achievements

1.皮膚交感神経活動を反映する最適生理量の比較検討
精神的緊張により皮膚交感活動関連生理量が変化することが動画刺激等を用いて明らかにされた。そこで、緊張に伴う皮膚交感活動を反映する最適な生理パラメータについて実験的に検討した。被験者は男性12名とし、刺激には各々数段階強度の緊張動画刺激、計算刺激および冷水刺激を用い、脈波、レーザ血流、SCC、SPRを解析して反応量、刺激強度、主観量との相関を基に検討した。その結果、動画刺激では全生理パラメータで刺激に対応した応答が見られ、SCCが最も強い応答を示すが、刺激強度との相関性については脈波振幅(PWA)が良い結果となった。計算刺激ではPWAが良い応答を示した。冷水刺激の段階的変化に妥当性のある応答は見られなかったが、冷水刺激は物理的要素がある事を考慮すると、モダリティの違う刺激でも比較的妥当な応答を示すものはPWAであることが示された。
2.緊張指標の実験的検証
刺激として緊張レベルが違う数種の動画像と緊張場面設定を用い、緊張喚起刺激時の生理応答を計測評価し、刺激強度、主観評価との相関を解析することで生理的緊張指標の検証を行った。事前調査として、実験に用いる緊張喚起動画を緊張度の違いを考慮して15種類作成し、刺激判定用被験者に用意した刺激を視聴させ、各刺激に対する緊張度の主観評価を行って適合した刺激を3レベル分選定した。その後生理心理実験を行った。被験者は男性12名とし、計測項目は光電脈波、連続血圧、心電図などとした。刺激前後には気分と刺激に対する主観評価を行い、差分量を評価した。実験により得られた各刺激生理応答が、主観評価の緊張度スコアに応じたものとして適切に応答しているか各々順位相関を検定して緊張指標が適切なものか検証した。その結果、主観的緊張度に対応して、心拍数およびPWAなどの生体応答が現れることがわかった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

精神的緊張により皮膚交感神経活動に関連する生理パラメータが対応し、モダリティの違う緊張喚起刺激に対して、主観的緊張度との相関も含めて比較的よく対応する生理パラメータが特定できたので、当初の第一目標を達成できている。さらに、動画刺激を用いた条件下では、精神的緊張を反映する生理的指標としてPWAおよび心拍数の応答が、刺激強度に対応して主観的緊張度と共によく対応することを検証できたので、当初の第二目標を達成できている。

Strategy for Future Research Activity

今後の推進方策としては、感性3軸モデルの基盤の一つである「快-不快」軸に対応する客観的生理指標について究明する。癒しの「快」と爽快な「快」を含めて、「快・不快」各々の特徴について調査する。特に自律神経と血液循環動態が重要な役割を予測させるので、個別に詳細な検討を行なう。全体としては脳波解析や中枢神経-自律神経連関情報解析により「快・不快」を反映する生理指標を明らかにすべく、その探索を行なう。具体的には、癒し動画、爽快動画、不快動画などを用いて健常人15名に視聴実験を行い、主観評価スコアと各種生理量との順位相関を検定して評価する。計測パラメータは、一回拍出量、連続血圧、心電図、脳波等を用いる。自律神経・血液循環システム応答や脳波解析を通して特徴量を検討する。さらに、左右差も含めた脳波と心臓交感活動や一回拍出量を始めとする種々の心臓制御情報の間の相互相関解析などを通して快・不快時の中枢-自律神経連関の特徴を検討する。

Causes of Carryover

理由は二つあり、一つには投稿論文が却下され論文掲載料が必要でなくなったこと、二つには当初3月に成果発表予定の学会出席が責任有る学内委員長業務により中止され、次年度開催の学会発表へと変更したため、出張旅費が年度内に使用されず次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度使用額の使用計画としては、新たな論文投稿と当年度の成果発表への出張旅費として使用する予定である。また、今年度研究費の使用計画としては、計測・解析用ノートPCおよび生体計測用消耗品、成果発表としての国際会議および国内学会登録料・旅費、生理心理実験用謝金、論文投稿料など。

  • Research Products

    (5 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Experimental Verification of Psychophysiological Index of Excitement2015

    • Author(s)
      M.Yamashita
    • Journal Title

      International Journal of Affective Engineering

      Volume: 14(1) Pages: 65-71

    • DOI

      http://doi.org/10.5057/ijae.14.65

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 精神的緊張による生体応答の基礎的検討2014

    • Author(s)
      山下政司、北間正崇、清水久恵
    • Journal Title

      電子情報通信学会技術研究報告

      Volume: 114(79) Pages: 1-4

    • Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 精神的緊張刺激による生理応答に関する一考察2014

    • Author(s)
      山下政司、清水久恵、北間正崇
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム2014
    • Place of Presentation
      東京農工大学
    • Year and Date
      2014-09-26 – 2014-09-27
  • [Presentation] 快・不快刺激による生体応答の基礎研究2014

    • Author(s)
      山下政司、清水久恵、北間正崇
    • Organizer
      日本生理人類学会第70回大会
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2014-06-21 – 2014-06-22
  • [Presentation] 精神的緊張による生体応答の基礎的検討2014

    • Author(s)
      山下政司、北間正崇、清水久恵
    • Organizer
      電子情報通信学会MEとバイオサイバネティックス研究会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-06-13

URL: 

Published: 2016-05-27  

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