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2013 年度 実績報告書

固視微動解析による「見えざる運動」が認知機能に及ぼす影響の客観的評価

研究課題

研究課題/領域番号 22500418
研究機関近畿大学

研究代表者

小濱 剛  近畿大学, 生物理工学部, 准教授 (90295577)

研究分担者 吉田 久  近畿大学, 生物理工学部, 教授 (50278735)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワード知覚閾下 / 視覚認知パフォーマンス / トップダウン注意 / ボトムアップ注意 / マイクロサッカード / ドリフト眼球運動 / 定量的評価
研究概要

近年,背景に提示された知覚閾下で運動する視覚情報,すなわち「見えざる運動」によって,中心窩に提示された視覚パターンの認知パフォーマンスが低下することが示された.fMRIによる脳イメージング解析により,無意識下で進行する視覚運動情報処理によって注意機構によるトップダウンの抑制が十分に機能しなくなることが示唆されているが,生体信号などの客観的な生理指標に基づいた評価は未だなされていない.本研究は,固視微動の統計的解析に基づいて,「見えざる運動」の影響で注意機構が正常に機能していない状態を客観的かつ定量的に評価し,このとき生じる認知レベルの低下を正確にモニターする技術の開発を目指すものである.
本年度は,注視時に生じるドリフト眼球運動に現れる視覚的注意の影響を定量的に評価することを目的として,注視を維持した状態で注意の集中度を制御する実験を実施し,新たな信号処理手法を提案してドリフト眼球運動の解析を行った.実験課題には,連続的に提示されるアルファベットを読み取る高速連続刺激提示(RSVP)課題を用いた.周辺視野への注意の分散による影響を評価するために,RSVP課題と同時に周辺視野に低速で回転する低コントラストのガボールパッチを提示し,その回転方向の検出を課した.計測データに対し,マイクロサッカードの検出に順序統計低域微分フィルタを用い,離散パルス変換解析を用いてその開始点と終了点を特定してマイクロサッカードを除去した後,線形自己回帰モデルによって補完することでドリフト眼球運動を抽出し,周波数成分および平均二乗変位量からドリフト眼球運動の揺らぎの検討を行った.解析の結果,ドリフト眼球運動は注視点近傍における局所的な注意の集中度合いの統制による影響を受けておらず,周辺視野に提示された低コントラストの運動刺激に注意が誘導された場合に揺らぎの性質に変動が現れることが明らかとなった.

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] ドリフト眼球運動の解析に基づく注意集中度の定量的評価2014

    • 著者名/発表者名
      野口大輔,小濱 剛,吉川 昭,吉田 久
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会技術報告

      巻: 38,10,HI2014-28 ページ: 45-48

  • [雑誌論文] 視差エネルギーを用いた3次元空間の顕著性マップ2014

    • 著者名/発表者名
      小西輝季,小濱 剛
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会技術報告

      巻: 38,10,HI2014-28 ページ: 53-56

  • [雑誌論文] MST野の応答特性を考慮した動画像に対する顕著性推定モデル2014

    • 著者名/発表者名
      森本 譲,小濱 剛
    • 雑誌名

      映像情報メディア学会技術報告

      巻: 38,10,HI2014-28 ページ: 57-60

  • [雑誌論文] 前頭前野外側部のヘモグロビン濃度解析による課題非依存性思考状態の客観的評価2013

    • 著者名/発表者名
      小濱 剛,吉田 久,山脇伸行,濱野友紀,清水達央
    • 雑誌名

      近畿大学生物理工学部 紀要

      巻: 32 ページ: 7-16

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of arousal level based on the analyses of microsaccade rates and pupil fluctuations2013

    • 著者名/発表者名
      Shogo Honda, Takeshi Kohama, Hisashi Yoshida, Tatsuro Tanaka
    • 雑誌名

      Proc. of the 35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society

      巻: EMBC'13 ページ: 2108-2111

    • 査読あり
  • [学会発表] 2次元空間周波数パターンに対する網膜応答への固視微動の効果2013

    • 著者名/発表者名
      西野 誠,小濱 剛
    • 学会等名
      映像情報メディア学会2013年冬季大会
    • 発表場所
      東京都江東区,芝浦工業大学
    • 年月日
      20131218-20131219
  • [学会発表] 特徴ベクトルの類似度を考慮した注視履歴の評価指標2013

    • 著者名/発表者名
      吉野宏紀,小濱 剛
    • 学会等名
      映像情報メディア学会2013年冬季大会
    • 発表場所
      東京都江東区,芝浦工業大学
    • 年月日
      20131218-20131219
  • [学会発表] 汎用モーションセンサによる反復的運動の自動計数アルゴリズムとデータ管理システムの構築2013

    • 著者名/発表者名
      前田侑大,並河弘樹,鬼塚将稔,橋下尚弥,森本 譲,西野 誠,小濱 剛,楠本嘉幹,新 ゆり,楠 正暢
    • 学会等名
      第33回医療情報学連合大会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市,神戸ファッションマート
    • 年月日
      20131121-20131123
  • [学会発表] Persistent inhibition of microsaccades caused by attentional concentration2013

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kohama, Sho Endo, Hisashi Yoshida
    • 学会等名
      The 36th European Conference of Visual Perception
    • 発表場所
      Bremen, Germany
    • 年月日
      20130825-20130829
  • [学会発表] Evaluation of visual factors of visually induced motion sickness by analyzing fixation eye movements and heart rate variabilit2013

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Yoshida, Takeshi Kohama
    • 学会等名
      The 36th European Conference of Visual Perception
    • 発表場所
      Bremen, Germany
    • 年月日
      20130825-20130829
  • [学会発表] A mathematical model for reproducing mean square displacement profile of fixation eye movements2013

    • 著者名/発表者名
      Ken Tokudome, Takeshi Kohama, Sho Kikkawa, Hisashi Yoshida
    • 学会等名
      The 36th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      20130620-20130623
  • [学会発表] An arousal level assessment by analyzing microsaccade rate and pupil fluctuation in preceding period of slow eye movements2013

    • 著者名/発表者名
      Shogo Honda, Takeshi Kohama, Hisashi Yoshida, Tatsuro Tanaka
    • 学会等名
      The 36th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      20130620-20130623
  • [学会発表] 注意集中度の客観的評価 -固視微動解析に基づく注意の統制状態の定量化-

    • 著者名/発表者名
      小濱 剛
    • 学会等名
      第3回和歌山医工学研究会
    • 発表場所
      和歌山県和歌山市,和歌山県立医科大学
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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