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2014 年度 実績報告書

嗅覚による味覚変化の時間特性の解明:実験心理学・脳機能計測・動物行動学の統合研究

研究課題

研究課題/領域番号 26245073
研究機関独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

和田 有史  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品総合研究所食品機能研究領域, 主任研究員 (30366546)

研究分担者 鳴海 拓志  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (70614353)
小早川 達  独立行政法人産業技術総合研究所, ヒューマンライフテクノロジー研究部門, 主任研究員 (70357010)
河合 崇行  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品総合研究所食品機能研究領域, 主任研究員 (50425550)
白井 述  新潟大学, 人文社会・教育科学系, 准教授 (50554367)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード嗅覚 / 味覚 / 感覚間相互作用 / 時間特性 / 発達
研究実績の概要

実験用嗅覚デバイスについては、摂食行動と同期した匂い提示が可能な時間解像度を持つ嗅覚提示装置の開発を行った。エアポンプを用いた嗅覚提示装置と呼吸検知装置と組み合わせることで呼吸状態と同期した匂いの提示が可能な装置を構成した。超音波気体濃度計を利用した提示時間計測実験により、摂食行動との同期としては十分なレベルである数十ミリ秒程度まで提示時間遅れを低減した。さらに、人間の多感覚統合の基礎メカニズムを解明するため、視聴覚刺激を用いた錯視現象を探索した。その結果、聴覚的時間縮小錯覚が生じる場合でも生じない場合でも視覚的な時間判断が聴覚にバイアスされる現象を発見した。
脳機能研究については、味覚と嗅覚が時間的に分離して知覚ができなくなる条件の確認を行った。クマリンを嗅覚刺激とし、食塩を味覚刺激として用いた。
乳幼児研究については、実験装置、試料の調達、実験要員の確保など、実験環境の整備を主な作業として実施した。また、多感覚統合の発達メカニズムの解明のため、視覚的な情報に基づく触覚表象の構成過程について、生後7-12ヵ月児を対象に実験を行った。その結果、視覚情報に基づく物体の固さの知覚は、生後9-12ヵ月の間に漸進的に発達することが示唆された。
動物実験については幼児期のマウスを用いて、天然バニラ香料および天然オレンジ香料の匂いを砂糖水または食塩水に連合学習させた。絶食により甘味欲を亢進させたマウスに対し、香料を混和した2%砂糖水を提示して10秒間に舐める回数を比較解析したところ、バニラ/オレンジいずれの香料でも、連合学習した匂いがついた方が約1.5倍多くなっていた。また、利尿薬投与により塩味欲を亢進させたマウスに対して60mM 食塩水を提示して同様の実験を行ったところ、バニラ/オレンジいずれの香料でも、連合学習した匂いがついていた方が多くなっていた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

嗅覚提示装置として、最初はピエゾ素子を利用したインクジェットデバイスによる装置を試作したが、目詰まりの問題等から心理実験等において長時間利用することが難しいという問題点が示唆された。そこで第二の方式としてエアポンプを用いた嗅覚提示装置を試作した。このような都合から嗅覚提示装置の開発がやや遅れた。
脳機能計測班は、味覚刺激装置において、味覚刺激の実験参加者の舌の先端の通過タイミングを色センサーで計測を行っている(味溶液は赤で着色されている)。この色センサーの出力値を2ミリ秒毎にサンプリングを行い、舌の先端への到着タイミングの推定を行った上で、嗅覚刺激を設定した差になるように提示を行っている。このようなシステムの構築に前年度は実験の準備に予想外の時間と手間がかかってしまった。しかしながら、現時点で2人のデータは取得した。
乳児実験については、視覚による固さ(やわらかさ)知覚の発達についての研究成果は、乳幼児期の味覚や食行動の発達を検討する上で有効な知見となると考えられ、その意味では当初の想定を上回る成果をあげることができた。なお当該の研究成果については、現在査読付きの国際誌に投稿中である。その一方で、主たる研究計画である、発達初期における嗅覚と味覚の相互作用についての研究計画については、実験の準備に当初の想定よりも時間を要したこともあり、進度の遅れが生じている。
動物実験についてはマウスにおいて食経験による匂いと味の関係を示すことができたので、マウスを用いても嗅覚による味覚変化を解析することが可能であると考えられた。しかし、当初の予定では、26年度中にリック試験装置に嗅覚提示装置を取り付け、任意の時間に匂いを出せるような新規装置を開発する計画であった。装置の開発が遅れている。

今後の研究の推進方策

嗅覚デバイス開発については、現状のポンプ式ディスプレイの挙動を安定させることを目指し、それがある程度達成されたところで筋電による咀嚼のモニター等を付加すること、インクジェットデバイスの開発などを目指す。
心理実験については、開発されたデバイスを用いて、匂いをオルソネーサル経路提示、レトロネーサル経路提示、両者の提示を行ったときの嗅覚による味覚促進の強さを計測する。
脳機能計測についてはクマリンならびに食塩水の組み合わせ、かつそれぞれの時間シフト幅が±800ミリ秒の実験条件で、あと10人程度のデータをH27年5-6月中に取得予定である。そののち、一体感を感じる条件下とそうでない条件下で脳活動部位がどのようにかわるかの検討を行う予定である。
乳児実験については、実際に乳児期から幼児期にかけて、嗅覚刺激の提示が乳幼児の摂食行動にどのような影響をおよぼすのか、具体的には、成人にとってpreferableなニオイとunpreferableなニオイを提示した場合に、それぞれ乳幼児の摂食行動がどのように変化するのかを定量的な指標(特定の食物の単位時間あたりの摂食量などを予定)の測定によって調査を行う予定である。また、本年度に実施した、視覚による固さ(やわらかさ)知覚の発達研究の成果を拡張していくことも重要な課題であると考えられる(視覚以外のモダリティも視野にいれつつ、より幅広い年齢層の子どもを調査する、など)。
リック試験装置に取り付ける嗅覚提示装置の開発とともに、マウスのリック中に味や匂いを変化できるように従来のリック試験装置の溶液供給装置を改良する予定である。このことにより、嗅覚と味覚の時間的関連特性をより詳細に解析する。また、新たな食経験により、匂いと味の連合学習がどの程度持続可能であるかを検討する。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 3件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Development of a Time - Intensity Evaluation System for Consumers: Measuring Bitterness and Retronasal Aroma of Coffee Beverages in 106 Untrained Panelists2015

    • 著者名/発表者名
      Naomi Gotow, Ami Moritani, Yoshinobu Hayakawa, Akihito Akutagawa, Hiroshi Hashimoto, Tatsu Kobayakawa
    • 雑誌名

      Journal of Food Science

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1111/1750-3841.12880.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simplification of Olfactory Stimuli in Pseudo-gustatory Displays2014

    • 著者名/発表者名
      Takuji Narumi, Masaaki Miyaura, Tomohiro Tanikawa and Michitaka Hirose
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics

      巻: 20(4) ページ: 504-512

    • DOI

      10.1109/TVCG.2014.37.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scents boost preference for novel fruits2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yamada, Kyoshiro Sasaki, Satomi Kunieda, Yuji Wada
    • 雑誌名

      Appetite

      巻: 81 ページ: 102-107

    • DOI

      10.1016/j.appet.2014.06.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鼻部への冷温覚提示による食味認知変化手法2014

    • 著者名/発表者名
      鳴海拓志,鈴木智絵,谷川智洋,廣瀬通孝
    • 雑誌名

      日本バーチャルリアリティ学会論文誌

      巻: 19(4) ページ: 439-448

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 消費者パネルによるコーヒー飲料の風味特性に対する連続強度評定2014

    • 著者名/発表者名
      小早川達, 後藤なおみ
    • 雑誌名

      日本味と匂学会誌

      巻: 21(2) ページ: 167-178

    • 査読あり
  • [学会発表] 味覚と嗅覚2014

    • 著者名/発表者名
      和田有史
    • 学会等名
      京都医療センター 臨床研究センター 予防医学研究室学術研究発表会2014
    • 発表場所
      京都医療センター(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-12-13
  • [学会発表] 食と心の関係を再考する2014

    • 著者名/発表者名
      和田有史
    • 学会等名
      平成26年度食未来エクステンション講座エキスパートコース
    • 発表場所
      兵庫県立大学(兵庫県神戸市)
    • 年月日
      2014-12-12
  • [学会発表] 乳児における運動情報による対象表面の素材質感の知覚2014

    • 著者名/発表者名
      伊村知子・白井述・増田知尋・和田有史
    • 学会等名
      日本基礎心理学会第33回大会
    • 発表場所
      首都大学東京 南大沢キャンパス(東京都八王子市)
    • 年月日
      2014-12-06
  • [学会発表] Affecting Tumbler: Affecting our flavor perception with thermal feedback2014

    • 著者名/発表者名
      Chie Suzuki, Takuji Narumi, Tomohiro Tanikawa and Michitaka Hirose
    • 学会等名
      11th Advances in Computer Entertainment Technology Conference
    • 発表場所
      VidaMar Resort Madeira(Funchal, ポルトガル)
    • 年月日
      2014-11-13
  • [学会発表] ニコニコ学会β「研究100連発」in Science Agora2014

    • 著者名/発表者名
      和田有史
    • 学会等名
      サイエンスアゴラ2014
    • 発表場所
      日本科学未来館(東京都江東区)
    • 年月日
      2014-11-08
    • 招待講演
  • [学会発表] 心理物理学で探る食味・食行動に係わる諸要因2014

    • 著者名/発表者名
      和田有史
    • 学会等名
      第7回 香りと味に関する産学フォーラム
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京都文京区)
    • 年月日
      2014-11-07
    • 招待講演
  • [学会発表] 知覚中心デザインのための心理学入門2014

    • 著者名/発表者名
      和田有史
    • 学会等名
      クロスモーダルワークショップ
    • 発表場所
      ソニー株式会社(東京都港区)
    • 年月日
      2014-10-28
    • 招待講演
  • [学会発表] 食文化による味覚の感知しやすさと感覚的強度の関係性の変化2014

    • 著者名/発表者名
      小早川達, 後藤なおみ, 小林剛史
    • 学会等名
      日本味と匂学会第48回大会
    • 発表場所
      清水文化会館マリナート(静岡県静岡市)
    • 年月日
      2014-10-03
  • [学会発表] 拡張現実感によるコップの見た目の長さ操作が長時間の飲料消費量に与える影響の検討2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木瑛二,櫻井翔,鳴海拓志,谷川智洋,廣瀬通孝
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第19回大会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-09-17
  • [学会発表] Specificities of chemical senses among sensory modalities2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsu Kobayakawa, Naomi Gotow
    • 学会等名
      ECRO 2014 XXIV
    • 発表場所
      Dijon Congress Center(Dijon, フランス)
    • 年月日
      2014-09-11
  • [学会発表] SD法と感情空間2014

    • 著者名/発表者名
      和田有史
    • 学会等名
      日本官能評価学会第47回企業部会
    • 発表場所
      日本科学技術連盟(東京都渋谷区)
    • 年月日
      2014-06-23
  • [学会発表] 乳児は匂いのついた玩具を好むか2014

    • 著者名/発表者名
      作田由衣子・稲田祐奈・和田有史・國枝里美・金沢創・山口真美
    • 学会等名
      日本赤ちゃん学会第14回学術集会
    • 発表場所
      日本女子大学(神奈川県川崎市)
    • 年月日
      2014-06-21
  • [学会発表] 意識にのぼらない嗅覚情報は未知なる果実の好意度を上昇させる2014

    • 著者名/発表者名
      佐々木恭志郎・山田祐樹・國枝里美・和田有史
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第14回香り・味と生体情報研究会
    • 発表場所
      福岡工業大学 FITセミナーハウス(大分県由布市)
    • 年月日
      2014-06-13
  • [学会発表] 鼻周辺への温度提示による食味認知変化手法に関する基礎検討2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木智絵,鳴海拓志,谷川智洋,廣瀬通孝
    • 学会等名
      日本バーチャルリアリティ学会第14回香り・味と生体情報研究会
    • 発表場所
      福岡工業大学 FITセミナーハウス(大分県由布市)
    • 年月日
      2014-06-12
  • [図書] 「味覚の熟練度を測る」、商品開発の心理学2015

    • 著者名/発表者名
      和田有史・早川文代・小早川達(熊田孝恒 ・編)
    • 総ページ数
      190
    • 出版者
      頸草書房
  • [図書] 「第2章 第3節 乳児期における官能、感性情報処理能力の発達とその評価」、官能評価活用ノウハウ・感覚の定量化・数値化手法2014

    • 著者名/発表者名
      白井述
    • 総ページ数
      552
    • 出版者
      情報技術協会

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公開日: 2016-06-01  

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