2016 Fiscal Year Annual Research Report
Skill Learning Support System using Brain Activity Analysis of Cognition
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15H02930
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| Research Institution | Wakayama University |
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Principal Investigator |
瀧 寛和 和歌山大学, 学内共同利用施設等, 学長 (10304180)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松田 憲幸 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (40294128)
曽我 真人 和歌山大学, システム工学部, 准教授 (60252839)
三浦 浩一 和歌山大学, システム工学部, 助教 (70362861)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 教授学習支援システム / スキルサイエンス / 脳計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スキル学習のため力覚提示モデルの構築と学習支援システム実現のために、学習させたい力覚について、フィードバック装置より発生させる力の大きさ・力の方向・発生時間等と、その力を認識しているかどうかを脳活動から認知状態別の基準、また、視覚認知から発生する擬似力覚を認知しているかどうか脳活動からの認知状態別の基準を求めることを最終目的にして実験を進めている。予備的な実験で、疑似力覚で脳血流の反応変化の個人差が大きいことから、まず、擬似力覚での視覚認知分析方法を開発する必要があると分かった。被験者対応脳活動モデルのデータから、力覚認知状態・不認知状態、疑似力覚を感じる視覚との連動条件を分析した後、学習させたい力覚の提示モデルを求めることに実験方法を一部修正した。
拡張現実感での力覚フィードバックでの力関係の強弱での力制御の学習についても、拡張現実感での力覚以外の視覚的認知時の脳活動モデルでの対象の動きや思考状態との関係で認知状態を確認する必要性が判明した。そこで、まず、アバターの認識で実験を行った。アバター間会話の認知から複数人に対するコミュニケーションスキルをシームレスに練習できる学習環境を構築した。また、物（身近な消費物）の認知時に識別状態を脳血流においてその差を識別できるかを実験し、対象物の差で認知時の反応の差が分析できるかを確認した。対象の操作指示（対象への働きかけ時の脳活動）をNIRSで行う場合トータルヘモグロビン、還元ヘモグロビン、酸化ヘモグロビンが操作思考との関係識別に利用する際の比較を行い、認知状態の識別の差も確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
疑似力覚時の視覚認知の分析において、個人差に起因する力覚・視覚認知モデル構築の難しさを乗り越えるために、身近な物体の差における個人差の大きい認識状態の差を脳血流から分析できる方式を研究した。また、認識と操作指示思考状態での脳血流でのトータルヘモグロビン、還元ヘモグロビン、酸化ヘモグロビン操作思考との関係識別に利用する際の比較を行い、認知状態の識別の差も確認できた。これにより、疑似力覚時の対象の差と個人差を考慮した脳活動分析能力の向上が可能となった。
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| Strategy for Future Research Activity |
力覚と疑似力覚を比較する脳血流の分析技術が整ったことにより、片手の力覚と両手を使う動作の力覚のフィードバック装置よる発生させる力の大きさ・力の方向・発生時間等での認知分析ができるスキル学習支援システム（両手動作課題対象）にまとめる。また、視覚認知機能が力覚に影響することから、見え方の差（認識できているときと認識できていないとき）の状態の差を脳血流で分析する実験を追加して行う。
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