「意識の働き」が身体運動を変容させる随意運動制御のメカニズム
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19K22866
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
阪口 豊 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (40205737)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
諏訪 正樹 慶應義塾大学, 環境情報学部(藤沢), 教授 (50329661)
西井 淳 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (00242040)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 仮想的知覚 / 意識 / 注意 / 計算モデル / 身体技能 / 仮想的身体知覚 / 行動実験 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は，「意識の働き」が「無意識下の働き」を介して身体運動を変容させる脳内計算メカニズムを探究し，いかなる「意識の働き」が技能学習者のパフォーマンス向上につながるかを解き明かすことである．具体的には，申請者が「仮想的身体知覚を介した教示」と名付けた教示方法に着目し，(1)運動者の主観的感覚が身体運動特性に与える影響を明らかにする行動実験と(2)意識内容の違いが運動の違いをもたらす脳内処理過程を説明する計算モデルの構築を行う．この研究の特色は，計算理論と認知科学という二つの方法論を結合し，主観的な意識内容を反映した運動制御の計算理論を構築する点にある．．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では, 「意識の働き」が「無意識下の働き」を介して身体運動を変容させる脳内計算メカニズムを探究することを目的として，「仮想的身体知覚を介した教示」と名付けた技能指導における教示方法に着目し，その効果を調べる項実験とそのメカニズムを説明する計算モデル構築を行う．今年度の成果は以下のとおりである．
まず，行動実験については，「手先が天井からロープで引き上げられるように感じながら手を動かす」という教示の下での鉛直方向の到達運動の変化を調べる行動実験を行い，その手先軌道や関節角変化の分析を行った．その結果，このような教示を行うことにより，教示を行わないときに比べて，手先経路の直線性が高くなること，また，運動中の肘の位置が高くなることが明らかになった．このほか，「ペットボトルを頭の上に載せたように感じながら立つ」という教示の下で歩行を行ったときの姿勢変化についても新たに実験を開始した．また，立位時に「吊られたように立つ」等の指示を与えることで安定性が如何に変化するかを検証するため，立位状態の被験者に揺動を与える装置の製作を開始した．
次に，計算モデルについては，実験で得られた上肢運動軌道を筋骨格シミュレータOpenSIMを用いて解析する作業を始めたが，筋指令の推定計算に限界があることが判明し，計算モデルの条件設定について再度検討することとなった．
また，仮想的身体知覚を，言葉で表現することを通じて，深掘りすることを目指した実践研究を様々な領域で進めた．例えば，アスリートが身体スキル獲得において，体感を言葉で表現しながら研ぎ澄ませる実践や，建築空間における（例えば，カフェ）居心地の探究はその一例である．
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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
行動実験については，当初に計画していた上肢運動を題材とした実験が順調に進み，その一部についてはすでに学会発表をすませているほか，論文執筆に向けた準備を進めており，順調に進捗しているといえる．
計算モデルについては，上述したように筋骨格シミュレータを用いた解析に限界があることが判明し，モデル構成の条件設定についてあらためて検討することとなった．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度も，計画調書に記載した内容に沿って研究を実施する予定である．これに加え，当初計画にはなかった「姿勢の良さ」という課題の下での仮想的知覚に基づく指示の効果を調べる試みを始めており，この課題についても引き続き検討を進めていく予定である．
計算モデルについては，上述したように筋骨格シミュレータを用いた解析に限界があることから，仮想的身体知覚や注意が身体運動に与える影響を検討するため，ヒトの筋骨格構造にとらわれず，より単純化した身体モデルを用いることも考えたい．
仮想的身体知覚は，指導者に教わる状況下においてさえも，他者から与えられるわけではない．他者の言葉を聞いて，自分なりに形づくるものである．また，それは形作られたらずっと継続して固定されたものになるわけではなく，問題意識に応じて変容していく（研ぎ澄まされていく）．今後も，仮想的身体知覚をそういうものとして認識して，構成的実践的な研究を進める．
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Report
(1 results)
Research Products
(8 results)
