| 研究課題/領域番号 |
26700027
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| 研究機関 | 埼玉大学 |
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研究代表者 |
原 正之 埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (00596497)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 感性情報学 / 身体的自己意識 / 身体所有感 / ハプティックインタフェース / リハビリテーション |
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| 研究実績の概要 |
平成27年度の研究では，まずラバーハンド・イリュージョン（RHI）パラダイムをベースに，研究参加者の右手人差指の上下運動によって両手においてバーチャルハンドの身体化を引き起こす実験を行った．過去に行った同様の実験では，運動を行わない左手にもRHIが生じ，さらには行動主体性（Agency）もコントロール条件に比べて有意に高くなるという結果が得られたので，本年度の研究ではこのRHI実験時に脳波を脳波計測装置により観測することで，Agencyが増大した理由について脳活動の観点から解明することに挑戦した．バーチャルハンドの右手と研究参加者の右手の人差指が同期して動く場合（RHI発生条件）と非同期して動く場合（コントロール条件）で，運動野（F3とF4）の事象関連非同期（ERD）を観測した結果，同期条件においてのみF3とF4の両方でERDの傾向が観測された．この結果から，RHIが生じる場合において右手人差指の動作が非動作の左手の運動イメージを高め，それによりAgencyが増大したものと示唆した．
また，本年度から鏡像に対するヒトの認識と身体所有感の関係についての検証を始めた．ロボット技術とバーチャルリアリティ（VR）技術を用いて，鏡に映る自身の像とアクティブセルフタッチを可能にする実験システムの設計・試作を行い，その基本特性について検証した．現在はフルボディ・イリュージョン（FBI）パラダイムをベースとした予備実験を行っている．
さらに，新しい国際共同研究として，ローザンヌ大学病院（CHUV）の認知神経科学者と精神疾患を持つ患者の身体所有感を操作する研究を始めた．具体的には，MRI環境で使用できる刺激提示デバイスの設計・試作を行い，現地でその試作機の説明・デモをするとともに，平成28年度以降の共同研究についての打合せを行った．
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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
まず平成26年度の研究成果は，Frontiers in Psychology（国際共著論文）とIEEE Transactions on Human-Machine Systemsに採択されており，国際的な評価を得ている．またこれらの研究成果により，RHIやヒトの身体所有感に関する新しい知見・情報を国際的に提供できたものと考える．
平成27年度の研究では，触感ディスプレイの開発およびそれを用いた新しい実験システムの構築に関する計画の着手にまで至らなかったが，鏡に映る自身とアクティブセルフタッチできるFBI実験システムをマスタースレーブシステムとVR・ハプティクス技術を用いて実現した．また，精神疾患の治療・リハビリテーションなどを目標として，その患者の身体所有感をMRI環境で操作するデバイスの設計・試作も行った．これらの試作機は，平成28年度以降に行うFBI研究やヒトの身体所有感の応用に関する研究に対して，大きなアドバンテージとなるものと考える．さらに，RHIやAgencyと脳活動・脳機能との関係について言及する実験も脳波計測装置を用いて行っており，脳神経科学的な観点からもヒトの身体所有感操作に関する検討を行う準備が整いつつある．
以上のことから，本事業は大きな遅れもなく研究計画に従って概ね順調に進んでいるものと言える．
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| 今後の研究の推進方策 |
平成28年度の研究では，引き続き実験用プラットフォームの開発を行いつつ，主にヒトの身体所有感転移の主要因やメカニズムについて工学と認知神経科学の両面から検討を行っていく．
まずは，平成27年度に作製したFBI実験用プラットフォームを用いて，鏡像に対するヒトの認識と身体所有感との関係についての実験を本格的に行っていく．これにより，FBI研究に新たなブレークスルーを与えることを目指す．RHI研究に関しては，平成27年度に引き続き，身体の一部位の動作によって他の身体部位に引き起こされるRHIについて検討する．また，アクティブセルフタッチに温感ディスプレイを追加することを計画しており，フェイクハンド（あるいはバーチャルハンド）に能動的自己触刺激を与える際に研究参加者に提示する温度を変化させる．アクティブセルフタッチによって強いRHIを引き起こせることは前年度に既に報告しているが，この条件下で自分自身が本来持つ体温（皮膚温度）と仮想身体に触れた時に感じる温度にミスマッチがある場合，RHI体験にどのような影響を与えるかを検証する．このアプローチをベースに，他の触感ディスプレイについても同様の実験を行い，ヒトの身体特性の変化が身体所有感に及ぼす影響について検討することも試みる．
CHUVの認知神経科学者との新しい国際共同研究については，これまでの議論をベースに試作機の改良・改善を行い，現地の3T-MRIスキャナを用いて駆動実験とfMRI対応性実験を行った後，ヒト（精神疾患患者）を対象とした認知神経科学実験へとシフトしていく予定である．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成27年度の予算で，米国Vituix社の全方位VRトレッドミル（Virtuix Omni）1式を立て替え払いにて購入したが，平成28年5月現在で商品がまだ納品されていない．これはVirtuix Omniの開発がクラウドファンディングをベースとしていて事前の支払いが必要であったことと，また製品の開発・提供が遅れているためである．したがって，この商品の支払い完了するために，学術研究助成基金助成金を一部残しておく必要があった．
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| 次年度使用額の使用計画 |
前述のように既に支払いは済んでおり，商品が納品され次第，学内での立て替え払いの処理を行う予定である．
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