研究課題
本研究の目的は、触覚シミュレータと立体視システムを用いて、視覚と触覚の相互間機能を探る心理学実験を計画し、その補間機能の神経機構を明らかにすることである。本年度は、前年度に引き続き下記の2テーマについて研究を行った。1.視覚-触覚の相互作用を調べる心理学実験前年度の触覚シミュレータと立体視システムを用いた仮想空間構築の準備段階に引き続き、本年度は、具体的な心理学実験を計画、実行し、そのデータを解析した。計画した心理学実験では、仮想空間内に立方体を提示し、被験者には基準の立方体と比較のための立方体をみせ、触覚シミュレータによってその重さの感覚をつかんでもらい、どちらの立方体が重いかを被験者に答えてもらう。この実験を、立方体の大きさ、色、透視度をかえて行い、多数の被験者からそのデータをとった。それらをもとに識別曲線を作成し、大きさ、色などの視覚的な要素が重さ(触覚)の判断にどのように影響するかを調べた。その結果、識別曲線は、これらの視覚要素に依存して意味の有る変化を示した。これにより、我々は、視覚と聴覚の脳内感覚統合において視覚情報が触覚に先立って重さを予測するはたらきをするので触覚情報を変調させるという仮説を支持する定量的データを得た。結果は神経回路学会で発表した。2.視覚-触覚の感覚統合のニューラルネットワークモデルの作成前年度の様々な感覚の神経ネットワークモデルの作成に引き続き、本年度は1.で得られた心理学実験の結果を説明する内部モデルの作成を行った。このモデルは、視覚情報をパックプロパゲーションネットワークにより処理してその出力として予測を出し、それが初期の腕に加える力に反映され、その結果触覚(重さの感覚)情報に影響を与えるというものである。この内部モデルにより心理学実験結果の傾向をうまく説明する神経機構についてのヒントを得ることができた。結果を計算神経科学国際会議で発表した。本研究では、心理学実験と神経ネットワークのモデリングという従来独立に行われていた研究を結合し、脳高次機能研究における心理学実験の新しい可能性を示すことができた。
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Neurocomputing in press
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