| 研究課題/領域番号 |
16K01542
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
小林 正義 信州大学, 学術研究院保健学系, 教授 (80234847)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 自動車模擬運転 / 危険予測 / 脳血流反応 / 手掌部発汗反応 |
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| 研究実績の概要 |
模擬運転テストの評価にウェアラブル光トポグラフィ(WOT-100；日立ハイテクノロジーズ)による脳血流測定を導入した．健常成人31名（21.1±2.44歳）を対象に模擬運転テストを実施し，前頭前野の酸素化ヘモグロビン濃度変化量（Oxy-Hb）を評価し，以下の検討を行った．なお，予定していたWOT専用ビデオキャプチャシステム(WOT-VC1)の導入は研究経費の不足により実行できなかった．
1．危険場面と危険予測場面の脳血流，PSR，SPR，デバイス操作の応答潜時
ボール飛び出し（危険場面）では，ハンドル，SPR，アクセルリリース，ブレーキ，PSR，脳血流低下の順に応答がみられた．一時停止前（危険予測場面）では，減速する前から脳血流が増加し，皮膚電位反射，アクセルリリース，手掌部発汗，ブレーキの順に応答がみられ，減速前の血流増加は危険を予測する脳活動を反映すると思われた．また，本テストの経験者では危険場面の数秒前から脳血流量の増加がみられ，危険場面の想起（構え）による反応と思われた．
2．模擬運転時の前頭前野脳血流と手掌部発汗反応の関連性
市街地の直進，対向車を待つ一時停止，市街地右折，前方からランナーが接近する場面では，前頭前野の脳血流と手掌部発汗はそれぞれ強い負の相関を示し（r2= 0.88，0.89，0.98，0.99），危険と予測する場面では手掌部発汗が増加し，前頭前野の脳血流は減少する傾向が示された．自転車追越しと見通しの良い直進では手掌部発汗と脳血流量はともに増加し強い正の相関（r2= 0.70，0.85）を示した．自転車追越し場面での手掌部発汗と脳血流量の増加は，危険の予測と緊張感の増加が同時に起こるためと思われた．対向車や歩行者のない見通しの良い直進では，危険への構えが低下し緊張感が緩和されるため，手掌部発汗・脳血流ともに反応量が減少したものと思われた．
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| 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
本研究では，開発中の模擬運転テストの危険場面と危険予測場面の認知行動を評価するために，前頭前野の脳血流反応を測定し，手掌部発汗，皮膚電位反射との関連性を検討することを目的としており，平成28年度は以下の2点を計画していた．
①光トポグラフィ装置の導入：前頭前野の脳血流評価にウェアラブル光トポグラフィ(WOT-100)と専用のビデオキャプチャシステム(WOT-VC1)を導入する．WOT-100は近赤外分光法を用いて脳血流の変化を計測する装置で，波長線幅の狭いレーザーを光源とするため，従来装置(LED光源)と比べて精度の高い計測が可能となる．WOT専用ビデオキャプチャシステムは光トポグラフィの計測と同期したビデオ映像を記録・再生するシステムで，これによって運転映像の場面変化と同期した脳血流変化を評価する．
②模擬運転テスト時の光トポグラフィ装置による脳血流反応の検討：健常成人20名を対象に模擬運転テストを実施し，アクセル・ハンドル・ブレーキの操作反応と手掌部発汗，皮膚電位反射，SPR，光トポグラフィによる前頭前野の脳血流変化の関連性を検討する．運転映像は市街地走行映像と住宅地走行映像(各5分)を使用し，対向車すれ違い，一時停止，自転車追い越し，ボール飛び出し，歩行者飛び出し等の危険場面・危険予測場面の反応を分析する．反応に個人差の現れやすい場面では，ブレーキ反応，手掌部発汗，皮膚電位反射，脳血流反応，応答潜時等から危険予測の判定方法を検討する．
①ではウェアラブル光トポグラフィ(WOT-100)と専用のビデオキャプチャシステムを導入する計画であったが，ビデオキャプチャシステムが購入できなかったため，模擬運転映像の再生開始と脳血流の計測開始を同期させることで対応した．②については，予定した以上の31名のデータを収集することができた．
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| 今後の研究の推進方策 |
1．実車運転時の脳血流反応の検証：健常成人5名程度を対象に実車運転時の手掌部発汗と皮膚電位反射，前頭前野の脳血流反応を測定する．同時にビデオキャプチャシステム(WOT-VC1)を購入し運転時の脳血流変化と同期した運転映像を撮影する．記録した手掌部発汗と皮膚電位反射，脳血流反応との相互関連性を場面毎に分析し，模擬運転時の反応との異同を検討し，模擬運転テストの妥当性と限界を明らかにする．
2．研究成果の公表と判定プロトコルの検討：平成28年度の研究成果を関連学会で発表し，模擬運転テストの判定プロトコル作成に向け専門家との意見交換を行う．以下の演題が採択されており，他に手掌部発汗反応，皮膚電位反射の評価に関する演題を第25回日本発汗学会総会（埼玉）にて発表予定である．
1） Hemodynamics of the prefrontal cortex in hazard and hazard prediction scenes in simulated driving testing. 1st Asia Pacific Occupational Therapy Symposium (Taiwan).
2） Brake and palmar sweating responses occurring during hazard predictive scenes in simulated driving: Comparison of the elderly and younger people. 1st Asia Pacific Occupational Therapy Symposium (Taiwan).
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