脳損傷者における深奥質感認知の解明と質感技術の臨床応用

• Project Area: Analysis and synthesis of deep SHITSUKAN information in the real world
• Project/Area Number: 20H05956
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (IV)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 鈴木 匡子 東北大学, 医学系研究科, 教授 (20271934)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中内 茂樹 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00252320)
• Project Period (FY): 2020-11-19 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥75,010,000 (Direct Cost: ¥57,700,000、Indirect Cost: ¥17,310,000); Fiscal Year 2021: ¥11,310,000 (Direct Cost: ¥8,700,000、Indirect Cost: ¥2,610,000); Fiscal Year 2020: ¥27,300,000 (Direct Cost: ¥21,000,000、Indirect Cost: ¥6,300,000)
• Keywords: 深奥質感 / 認知症 / 視覚認知 / 高次脳機能障害 / 脳損傷 / 視覚性認知 / 瞳孔計測 / 質感 / 素材 / 高次脳機能

Outline of Research at the Start

我が国で確立された質感学は、これまで質感認知のうち主に意 識的（explicit）な処理過程について探ってきた。本研究では、言語化されない無意識的 (implicit)な質感（深奥質感）の認知について、ヒトの脳のしくみから検討する。まず、瞳孔反応などを手がかりに深奥質感を測定する方法を開発し、認知症を含む脳損傷者や高齢者で深奥質感がどのように変化するかを測定する。その結果を神経画像研究と統合して、深奥質感に関わる神経ネットワークを明らかにする。そのうえで、深奥質感機能の低下によって生じた情動・行動変化の改善に、質感生成や仮想現実など本領域の技術が応用できるかを探る。

Outline of Annual Research Achievements

視覚あるいは触覚に関わる物理的な違いを識別できることと、それらに想起される「質感」の違いとして認知されることの間には大きな違いがある。意識されない深奥質感を計測するためには、生体反応を測定する必要がある。今年度は、脳損傷者および健常者において、深奥質感を瞳孔反応を用いて検討するための準備を進めた。
東北大学および豊橋技術科学大学の双方に同型のEye trackerを導入・セットアップし、同一環境で計測が行えるように環境を整備した。これまで豊橋技術科学大学では、若年健常人を対象に、瞳孔径の変化を指標として認知的活動の変化をみる研究を進めてきた。認知症のある高齢者においては、若年者と異なり、各種感覚器官の変化、精神運動速度の変化、全般的認知機能低下など測定結果に及ぼす可能性のある要因が認められる。そこで、これらの影響を最小化するための実験環境・刺激等について両施設をオンラインでつないで討議した。その結果、まず認知症のある高齢者での瞳孔径計測の標準化を図るため、Glare刺激及びHalo刺激を用いた検討を行うことを決定した。その上で、各施設で以下の研究を進めた。
東北大学では、対象となる各種認知症性疾患例について、基本的データ、臨床的データ、神経心理学的データ、神経放射線学的データを整理し、統一的なデータベースの整備を進めた。また、認知症性疾患および認知症を伴わない神経変性疾患において、これまで進めてきた表層質感認知機能に関する研究結果を再検討し、深奥質感認知に用いるための質感材料について検討を行った。
豊橋技術科学大学では、標準刺激であるGlare刺激及びHalo刺激に対する瞳孔計測が行えるよう刺激の最適化を行った。また、閾値下処理と認知・行動と関係を探るための連続フラッシュ抑制 (CSF)実験のための環境整備を行なった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

交付決定時期が11月であったこと、COVID-19等の影響により、設備の整備が遅れたこと、研究協力のための国内移動が制限されたこと、対象者の参加にも影響があったことなどにより、研究の開始/進行が遅れたため。

Strategy for Future Research Activity

オンラインでの研究会議なども活用しながら、研究者間の情報交換を密にし、深奥質感測定のための刺激作成、測定条件の最適化等を早急に進める。それと並行して、対象者の選定を進め、臨床的データの取得などを行う。
また、健常人に関しては、至適な課題の作成などを積極的に進めていく。