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3次元知覚と身体の相互作用の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K03500
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分10040:実験心理学関連
研究機関高知工科大学

研究代表者

繁桝 博昭  高知工科大学, 情報学群, 教授 (90447855)

研究分担者 門田 宏  高知工科大学, 情報学群, 准教授 (00415366)
金山 範明  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (90719543)
竹市 博臣  国立研究開発法人理化学研究所, 情報システム本部, 専任技師 (60242020)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード空間知覚 / 身体 / 体性感覚 / 自己受容感覚 / 3次元視 / VR / fMRI / MVPA / 3次元知覚 / 多感覚統合 / HMD / 音源定位 / 触覚 / バーチャルリアリティ / 自己身体
研究開始時の研究の概要

私たちは3次元の環境内で自己身体を使って適応的に行動しており,3次元の知覚と自己身体の処理は互いに強く影響し合っている.しかし,その相互作用は多様であり,身体の実験的操作が従来の研究手法では限定的であったことから明らかになっていない点も多い.本研究では,こうした多様な相互作用を3次元空間内の知覚と身体の適応的システムとして統一的に捉え,バーチャルリアリティ技術により身体を操作した行動実験とfMRIによる脳機能イメージングによって総合的に検討する.

研究成果の概要

3次元の知覚と自己身体の処理は互いに強く影響し合っているはずであるが,その相互作用は多様であり,明らかになっていない点も多い.本研究では,こうした多様な相互作用を3次元空間内の知覚と身体の適応的システムとして統一的に捉え,行動実験と脳機能イメージングのアプローチによって検討した.行動実験では,バーチャルリアリティ(VR)技術を用い,身体位置の操作に対して柔軟に身体知覚が変化すること,多感覚情報の統合の特性が対象までの奥行き距離に応じて変化することなどを明らかにした.fMRIによる脳機能イメージング研究では,身体運動を伴う体性感覚情報が視覚野においてどのように処理されているかを明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

3次元空間知覚と身体の間の多様な相互作用について,VRとfMRIの2つのアプローチを用いて多角的,総合的に検討している例はこれまでにない.本研究はこれらのアプローチを用いて,これまで十分に検討されてこなかったこうした相互作用の特性を明らかにしてきた点が本研究の学術的意義である.またこうした相互作用を明らかにすることにより,メタバースや実世界で拡張身体を駆使した際の空間知覚への影響や身体への影響が解明され,その特性に応じたVRやブレインテックの開発,リハビリテーションなどの医療への応用が可能となることが本研究の社会的意義である.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Orientation representation in human visual cortices: contributions of non-visual information and action-related process2023

    • 著者名/発表者名
      Threethipthikoon Thanaphop、Li Zhen、Shigemasu Hiroaki
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychology

      巻: 14

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2023.1231109

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visual and haptic cues in processing occlusion2023

    • 著者名/発表者名
      Takeichi Hiroshige、Taniguchi Keito、Shigemasu Hiroaki
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychology

      巻: 14

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2023.1082557

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Acquisition of novel ball-related skills associated with sports experience2021

    • 著者名/発表者名
      Sekiguchi Hirofumi、Yamanaka Kentaro、Takeuchi Shigeki、Futatsubashi Genki、Kadota Hiroshi、Miyazaki Makoto、Nakazawa Kimitaka
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 12379-12379

    • DOI

      10.1038/s41598-021-91120-7

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Virtual reality alters cortical oscillations related to visuo-tactile integration during rubber hand illusion2021

    • 著者名/発表者名
      Kanayama Noriaki、Hara Masayuki、Kimura Kenta
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 116562-116562

    • DOI

      10.1038/s41598-020-80807-y

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Functional heterogeneity in the left lateral posterior parietal cortex during visual and haptic crossmodal dot‐surface matching2021

    • 著者名/発表者名
      Yang Jiajia、Yu Yinghua、Shigemasu Hiroaki、Kadota Hiroshi、Nakahara Kiyoshi、Kochiyama Takanori、Ejima Yoshimichi、Wu Jinglong
    • 雑誌名

      Brain and Behavior

      巻: 11 号: 3 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1002/brb3.2033

    • NAID

      120006955804

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Unique neural activity patterns among lower-order cortices and shared patterns among higher-order cortices during processing of similar shapes with different stimulus types2021

    • 著者名/発表者名
      Li Zhen、Shigemasu Hiroaki
    • 雑誌名

      i-Perception

      巻: - 号: 3

    • DOI

      10.1177/20416695211018222

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 音源定位における体性感覚の影響2024

    • 著者名/発表者名
      細田 昂希,繁桝 博昭
    • 学会等名
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会/日本バーチャルリアリティ学会VR心理学研究委員会/映像情報メディア学会ヒューマンインフォメーション研究会/音響学会聴覚研究会共催
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 皮膚兎錯覚生起時の触覚による方位知覚2024

    • 著者名/発表者名
      武内 一晴,繁桝 博昭
    • 学会等名
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会/日本バーチャルリアリティ学会VR心理学研究委員会/映像情報メディア学会ヒューマンインフォメーション研究会/音響学会聴覚研究会共催
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Visually occluded grasp modulates orientation representation in human early visual cortex2023

    • 著者名/発表者名
      Threethipthikoon, T., Li, Z. and Shigemasu, H.
    • 学会等名
      Vision Sciences Society
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Orientation representation for visually occluded action in V3d2022

    • 著者名/発表者名
      Thanaphop Threethipthikoon, Zheng Li, Hiroaki Shigemasu
    • 学会等名
      Vision Sciences Society (VSS) 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オプティックフローによる自己運動方向弁別における呈示視野の影響2022

    • 著者名/発表者名
      岡田凌・繁桝博昭
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ヒューマン情報処理研究会 (HIP)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Proprioceptive drift by virtually split arm2021

    • 著者名/発表者名
      Shigemasu, H. & Kaizuka, R.
    • 学会等名
      The European Conference on Visual Perception (ECVP) 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] VRで知覚・運動の特性を明らかにする2021

    • 著者名/発表者名
      繁桝博昭
    • 学会等名
      第20回日本VR医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 身体位置の視覚フィードバックが身体感覚及び運動出力に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      繁桝博昭
    • 学会等名
      第42回バイオメカニズム学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Modality Specificity of Amodal Completion2021

    • 著者名/発表者名
      Takeichi, H., Taniguchi, K., & Shigemasu, H.
    • 学会等名
      The 37th Annual Meeting of the International Society for Psychophysics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rubber hand illusion related EEG oscillation in real and VR environment.2021

    • 著者名/発表者名
      Kanayama, N., Hara, M., & Kimura, K.
    • 学会等名
      Neuroscience 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脳画像を用いたジャグリング課題の学習能力の予測に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      横田文,関口浩文,門田宏
    • 学会等名
      四国体育・スポーツ学会/日本体育学会四国地域
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] VR空間上の身体知覚における視覚的な身体位置のずれの向きの影響2021

    • 著者名/発表者名
      中島翔,繁桝博昭
    • 学会等名
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会/日本バーチャルリアリティ学会VR心理学研究委員会/映像情報メディア学会ヒューマンインフォメーション研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 図説 視覚の事典2022

    • 著者名/発表者名
      日本視覚学会
    • 総ページ数
      360
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254102949
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] VR/AR技術における 感覚の提示、拡張技術と最新応用事例2021

    • 著者名/発表者名
      繁桝博昭(分担執筆)
    • 総ページ数
      500
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048500
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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