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Meissner小体に着目した触知覚伝達成分の解明と触覚提示装置への応用

Research Project

Project/Area Number 08J10531
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Perception information processing/Intelligent robotics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

黒木 忍  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2008 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2010: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2009: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2008: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords触覚 / 知覚心理 / 選択刺激 / ファントムセンセーション / 仮現運動 / 神経生理学 / 運動検出 / 時間判断 / 電気刺激
Research Abstract

本研究は,触覚ディスプレイを用いて自然な手触り感の伝達・共有を行うための基盤を確立することを目的としている.
リアリティのある自然な触刺激を複数種類提示できるような触覚ディスプレイの設計は,提示情報の量が爆発的に増えてしまうという問題を抱えており,未だ実現されていない.触覚ディスプレイの設計においては,まず「ヒトが触覚的に外界をどのように認識しているのか」を部分的に解明し,情報量を絞って効率的な提示を行う必要性がある.我々の皮下に存在する複数種の受容器は,各々が異なる時空間精度で皮膚変形の符号化を行っているため,末梢における符号化の違いが中枢における情報処理の違いにも結びつくと考えられる.
そこで本研究では,ヒト指先において高い空間分解能を持つMeissner小体(RA系)と高い時間分解能を持つPacini小体(PC系)の2つの系に着目し,低周波振動するピンでRA系を,高周波振動する円柱でPC系を選択的に活動させることで情報処理過程の分離を行い,入力信号の時空間的な解釈について心理物理実験を用いて調べた.片手の人差し指と中指に対し2つ振動を加えて実験を行った結果,低周波振動を用いた場合と高周波振動を用いた場合ではその他の条件を揃えても2振動の関連付けられ方が異なること,特に高周波振動では振動の加えられた時間や位置の知覚が不明瞭になることが明らかになった.この結果は,末梢における受容器密度の違いだけからは説明することができない.
高周波振動は,小型の振動子で提示が可能であること,また小さな振幅で知覚を引き起こすことが可能であることから,携帯電話やゲーム機など,従来の触情報提示デバイスでは広く用いられてきている.しかし今回の結果は,高周波振動では空間的な2点が1点に縮退するのみならず,時間的な2点も1点に縮退することを示唆しており,歩行支援や方向指示などへの高周波振動の利用には一定の注意が必要となることを示している.

Report

(3 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (13 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Somatotopic dominance in tactile temporal processing

    • Author(s)
      Shinobu Kuroki
    • Journal Title

      Experimental Brain Research (印刷中(掲載確定))

      Pages: 2010-2010

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Neural representation of motion signal after direction remapping in touch : Evidence from motion aftereffect2010

    • Author(s)
      Scinob Kuroki, Junji Watanabe, Kunihiko Mabuchi, Susumu Tachi, Shin'ya Nishida
    • Organizer
      Neuroscience 2010
    • Place of Presentation
      SanDiego, USA
    • Year and Date
      2010-11-17
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 触運動知覚の刺激周波数による違い2010

    • Author(s)
      黒木忍, 渡邊淳司, 満渕邦彦, 舘〓
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会第15回大会
    • Place of Presentation
      金沢,日本金沢工業大学
    • Year and Date
      2010-09-15
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 触運動残効による運動方向検出メカニズムの検討2010

    • Author(s)
      黒木忍
    • Organizer
      「脳と心のメカニズム」第10回冬のワークショップ
    • Place of Presentation
      ルスツ日本
    • Year and Date
      2010-01-12
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Colorful Touch Palette2010

    • Author(s)
      Yuki Hirobe, Takumi Yoshida, Shinobu Kuroki, Kouta Minamizawa, Katsunari Sato, Susumu Tachi
    • Organizer
      ACM SIGGRAPH 2010, Emerging Technologies
    • Place of Presentation
      SanDiego, USA
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 触覚の運動方向検出メカニズムにおける環境座標の優位性2009

    • Author(s)
      黒木忍
    • Organizer
      多感覚研究会
    • Place of Presentation
      仙台日本
    • Year and Date
      2009-12-16
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Somatotopic and spatiotopic encoding of tactile timing and motion2009

    • Author(s)
      黒木忍
    • Organizer
      TRG meeting 2009
    • Place of Presentation
      Boston, USA
    • Year and Date
      2009-11-19
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 触運動知覚メカニズムと意識に上る運動方向の関係2009

    • Author(s)
      黒木忍
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会第14回大会
    • Place of Presentation
      早稲田日本
    • Year and Date
      2009-09-11
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Is tactile temporal processing based on somatotopic or spatiotopic space?2009

    • Author(s)
      黒木忍
    • Organizer
      32nd European Conference on Visual Perception
    • Place of Presentation
      Regensburg, Germany
    • Year and Date
      2009-08-28
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Somatotopic distortion of tactile temporal interval estimation2009

    • Author(s)
      黒木忍
    • Organizer
      ICROS-SICE International Joint Conference 2009(ICCAS-SICE 2009)
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
    • Year and Date
      2009-08-21
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] How is tactile timing information integrated-, somatotopically or spatiotopically?2009

    • Author(s)
      Shinobu Kuroki, Junji Watanabe, Naoki Kawakami, Susumu Tachi
    • Organizer
      3rd Joint Eurohaptics Conference and Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems
    • Place of Presentation
      Salt Lake City, USA
    • Year and Date
      2009-03-17
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 触覚同時性判断における空間距離及び神経距離の影響2008

    • Author(s)
      黒木忍, 渡邊淳司, 川上直樹, 舘〓
    • Organizer
      日本バーチャルリアリティ学会第13回大会
    • Place of Presentation
      奈良
    • Year and Date
      2008-09-24
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Consideration of mechanical filtering system of the Meissner corpuscle2008

    • Author(s)
      Shinobu Kuroki, Hiroyuki Kajimoto, Takaaki Nara, Naoki Kawakami, Susumu Tachi
    • Organizer
      SICE Annual Conference 2008
    • Place of Presentation
      Chofu, Japan
    • Year and Date
      2008-08-22
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Proposal of the stretch detection hypothesis of the Meissner corpuscle2008

    • Author(s)
      Shinobu Kuroki, Hiroyuki Kajimoto, Hideaki Nii, Naoki Kawakami, Susumu Tachi
    • Organizer
      2nd Joint Eurohaptics Conference and Symposium on Haptic Interfaces for Virtual Environment and Teleoperator Systems
    • Place of Presentation
      Madrid, Spain
    • Year and Date
      2008-06-13
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://tachilab.org/

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://tachilab.org/modules/projects/tactile.html

    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2024-03-26  

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