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2018 年度 実施状況報告書

4K・HDRディスプレイに表示された周辺視をともなう立体映像が生体に与える影響

研究課題

研究課題/領域番号 16K16105
研究機関四日市看護医療大学

研究代表者

高田 真澄  四日市看護医療大学, 看護学部, 講師 (50760998)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードデザイン評価分析 / 生体医工学 / 自律神経機能検査 / 衛生学 / バーチャルリアリティー / 生理学 / 脳科学
研究実績の概要

これまでの研究において、立体映像を周辺視した際に映像の背景が脳血流量および体平衡系に影響を及ぼすことが明らかにされた。そこで平成30年度研究では、周辺視野の背景情報が生体に多大な影響をおよぼすと考えられる低精細映像に着目した。低精細映像は現代ではインターネット上で氾濫しており、特に多くの家庭で楽しめる動画サイトで、年齢を問わず容易に入手・視聴可能な点が危惧される。本研究では、「精細度の異なる映像が脳活動に及ぼす影響」を脳血流量にて検証した。詳細は次項「現在までの進捗状況」に記載するが、精細度の異なる映像視聴時における脳血流量変動を統計的に比較・検討を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

21-24歳の健常な男性11名(平均±標準偏差:22.6±1.0歳)を対象とし、HMD(GOOVIS G2)に解像度の異なる2種類の映像コンテンツを表示させ、映像視聴時の脳血流量の変化を測定した。解像度が高い1080pの立体映像、解像度の低い360pの立体映像の順でそれぞれ60秒間立位ロンベルグ姿勢にて視認させた。このプロトコルを5回繰り返しの実験を行った。fNIRSを利用して大脳皮質における酸素化ヘモグロビン濃度(oxy-Hb)の濃度波形の積分値を指標とし、全チャンネル(48ch)において統計検定により比較を行った結果、低精細度映像において、前頭葉の全てのチャンネル、側頭葉上部(ch17、19、22、24、27、30、32、35)、後頭葉上部(37、38、39、44)で脳血流量が有意に増加した(p<0.05)。このことは、視覚対象の認識が困難になり視覚情報処理過程に負荷が加わったためであると考えられる。
Bear(1983)はUnderleider & Mishkin(1982)の腹側視覚路システムに前頭葉への経路を加えたモデルを提唱した。腹側経路を構成する神経細胞は空間分解能が高く、物体の形状や色、局所的な運動野奥行き情報に選択性をもっている。そこでは、腹側視覚路は側頭葉から海馬、扁桃体を経て前頭眼窩野に達するとされる。加えて、前頭連合野における血流の亢進もみられることから、周辺視の指示があるものの、視標への眼球運動の制御が行われていることが窺える。

今後の研究の推進方策

両眼立体視の視覚情報処理において、腹側視覚経路の活動を示す側頭葉と、背側視覚経路の活動を示す後頭葉の協同性がみられるとする仮説がある。低精細映像などの視覚情報処理における負荷の高いものについては、通常の視覚情報処理過程が著しく変化する可能性がある。本年度の研究で得られた脳血流量動態の変化に基づき、
(1)立体映像視認時おける腹側視覚経路の活動を示す側頭葉(19 ch)と背側視覚経路の活動を示す後頭葉(37 ch)の振幅二乗コヒーレンスを算出して、これらの活動の関連性を定量的に調査する。
(2)視認映像の精細度が低下した場合において、その関連性の変化を追跡する。
これらは映像酔いにも直結する事象であるため、自律神経活動との関係にも注意を払って検討を進める予定である。

次年度使用額が生じた理由

成果発表を目的とした国際会議参加のための渡航を年度末に予定していたが、本務先を異動した関係で、研究環境が変わり、実施できなかった。そのため、次年度に実施する予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Nonlinear Analysis Using Multiple Cutoff Frequencies for Local Cerebral Blood Flow during Biofeedback Training2018

    • 著者名/発表者名
      Tanimura T, Iida D, Jono Y, Takada M, Matsuura Y, Takada H.
    • 雑誌名

      J. Adv. Med. Res.

      巻: 28巻 ページ: 1-23

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 運動負荷が胃腸活動および胃電図に及ぼす影響に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      木下史也, 高田宗樹, 藤掛和広, 杉浦明弘, 高田真澄
    • 雑誌名

      デサントスポーツ科学

      巻: 39 ページ: 103-113

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear Analysis of Electrogastrograms During Acute Exercise Loads2018

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita F., Fujita K., Miyanaga K., Touyama H., Takada M., Takada H.
    • 雑誌名

      Journal of Sports Medicine & Doping Studies

      巻: 8 ページ: -

    • DOI

      10.4172/2161-0673.1000201

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Analysis of the body sway while/after viewing visual target movement synchronized with background motion2018

    • 著者名/発表者名
      Amano N, Takada H, Jono Y, Tanimura T, Kinoshita F, Miyao M, Takada M
    • 学会等名
      HCII2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Impact of 3D Games on Brain Blood Flow Dynamics and its Utilization2018

    • 著者名/発表者名
      Takada M, Ito K, Tanimura T, Tahara H, Sugiura A,Takada H.
    • 学会等名
      ICCSE2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis of Electrogastrograms during Exercise Loads2018

    • 著者名/発表者名
      Kinoshita F., Fujita K., Miyanaga K., Touyama H., Takada M., Takada H.
    • 学会等名
      HCII2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Stereopsis and Hygiene2019

    • 著者名/発表者名
      Masumi Takada, Hiroki Takada, Masaru Miyao, Kouki Nagamune, Yosuke Uozumi, Shu Matsuura, Fumiya Kinoshita, Kazuhiro Fujikake, Yasuyuki Matsuura
    • 総ページ数
      135
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      978-981-13-1600-5

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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