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2015 年度 実施状況報告書

触覚入力に誘発される不随意頭部回旋の機序解明と運動性疾患への適用

研究課題

研究課題/領域番号 15K12079
研究機関電気通信大学

研究代表者

梶本 裕之  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (80361541)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードヒューマンインタフェース / インタラクション / マルチモーダルインタフェース / 運動感覚 / 運動性疾患
研究実績の概要

本年度はハンガー反射の脳内プロセスに関する仮説を検証した.第一の仮説(A)はハンガーによる頭部皮膚圧迫を意識下で外力と解釈し,その外力を緩和する方向に逃避する運動を生成するというものであった.第二の仮説(B)は,皮膚刺激に対する無意識下の反応として反射運動が生じ,その運動を意識下で観察することで外力を認識するというものであった.第三の仮説(C)は,皮膚刺激が無意識下で擬似力覚として生起され,その擬似力覚に従う運動生成までが無意識下に行われた後,認識された外力及び運動を統合して外力に寄って運動が生じたと解釈されるというものであった.
これらの仮説を検証するために,ハンガー反射に意識を向けていない状況を作るために歩行に関するハンガー反射を利用した実験を行った.装具は頭部以外に腰部,脚部にも取り付け,各部位においてハンガー反射を生じることを確認した後,閉眼状態で自然に歩かせた時に歩行軌跡にどのような影響が生じるかを検証した.その結果,特に腰部に装着した際に歩行軌跡が大きく影響を受けること,またその影響は,ハンガー反射によって曲げられた上半身の方向と一致することが確認された.この結果から仮説(A)に関してはほぼ棄却されたと考えられる.
次に,(B)と(C)の切り分けのために,ハンガー反射を生じている状態で別の手段で振動提示を行った.その結果振動提示によって主観的なハンガー反射の強度が強まること,またハンガー反射で力を感じるユーザのすべてが必ずしも運動を生じないことが明らかとなり,これは我々の先行研究と一致した.以上の結果により,おそらくハンガー反射の機序は仮説(C)であると結論づけた.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初計画では本年度はハンガー反射の機序の解明を目標に,例えば睡眠時のハンガー反射を調べることを計画していた.しかし実際の実験セットアップが困難であったため,歩行中のハンガー反射実験等によって代替した.結果として当初計画は概ね遂行されたと考えている.

今後の研究の推進方策

前年度の仮説検証に基づき,ハンガー反射を生じる装具の小型軽量化を行う.ハンガー反射が擬似力覚によって生じている現象であるならば,外力と誤認しうる皮膚変形を効率的に生じさせれば良い.現段階で申請者は皮膚にせん断変形(横ずれ)を生じさせる専用の装置によって従来よりも効率的な運動生成を行えることを確認しているが,これをさらに日用品として使用可能な装具とするための小型軽量化を行う.また今回の歩行実験に関する成果は実応用事例としても興味深いものであり,本年度では引き続き,応用の方面での研究を行う予定である.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Rate of Hanger Reflex Occurrence: Unexpected Head Rotation on Fronto-temporal Head Compression2015

    • 著者名/発表者名
      Asahi T, Sato M, Kajimoto H, Koh M, Kashiwazaki D, Kuroda S.
    • 雑誌名

      Neurologia medico-chirurgica

      巻: 55 ページ: 587-591

    • DOI

      10.2176/nmc.oa.2014-0324

    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of Hanger Reflex on Walking2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kon,T. Nakamura,M. Sato,H. Kajimoto
    • 学会等名
      IEEE World Haptics Conference
    • 発表場所
      Philadelphia, USA
    • 年月日
      2016-04-08 – 2016-04-11
    • 国際学会
  • [学会発表] 観念運動を用いた擬似力覚提示(第2報)―指置き型デバイス2.5次元ディスプレイを用いた検証―2016

    • 著者名/発表者名
      設楽幸寛,中井優理子,植松遥也,Yem Vibol,嵯峨智,梶本裕之
    • 学会等名
      インタラクション
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2016-03-02 – 2016-03-04
  • [学会発表] 身体全体でのハンガー反射2015

    • 著者名/発表者名
      中村拓人,今悠気,佐藤未知, 旭雄士, 梶本裕之
    • 学会等名
      力触覚の提示と計算研究会
    • 発表場所
      草津
    • 年月日
      2015-11-25 – 2015-11-26
  • [学会発表] 観念運動を生起する擬似力覚提示マウス2015

    • 著者名/発表者名
      設楽幸寛,中井優理子,植松遥也,Yem Vibol,梶本裕之
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [学会発表] 腰ハンガー反射が歩行に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      悠気,中村拓人,佐藤未知, 梶本裕之
    • 学会等名
      日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19
  • [図書] Pervasive Haptics Science, Design, and Application2016

    • 著者名/発表者名
      Kajimoto, Hiroyuki, Saga, Satoshi, Konyo, Masashi (Eds.)
    • 総ページ数
      306
    • 出版者
      Springer Japan

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公開日: 2017-01-06  

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