情報処理学会 インタラクション 2016
IPSJ Interaction 2016

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2016/3/2

自己接触錯覚の原理を用いた指が伸縮する感覚を誘発する装置の考案（第二報）

森光洋†1

小鷹 研理†1

概要：近年, 同期的な感覚刺激を呈示することによって, 自己の身体像を変調させる試みが行われているが, それらの錯覚誘導プロセスは基本的に離散的であり, 身体像が拡大したり縮小したりするような動的な過程そのものを明示的に呈示するものではない. 昨年度には, 自己接触錯覚の誘導スキーマに加え, 右手の固有感覚と CG による指の伸縮イメージを同期することで, 特定の指が連続的に伸縮するような感覚を誘発するシステムを考案した. 我々は, 昨年度に発表した装置に改良を加え, 左手の固有感覚も機械的に動かすことによって, より強い伸縮感覚を誘起させることに成功したので, これを報告する.

Subjective Finger Extension or Retraction Based on Self-touch Illusion'sPrinciple and Visuo-proprioception Correlations (Second Report)
KOYO MORI†1

KENRI KODAKA†1

Abstract: Many studies have attempted to distort a body image by simultaneous stimulation with multiple modalities.
Conventional process of the illusion induction has been discrete, i.e., the subjects could not be strongly aware of a dynamic
process of changing a specific body image. Last year, we developed a novel system to induce a subjective feeling of extending or
retracting a finger with visuo-proprioception correlations in addition to self-touch illusion’s principle. This paper reports a newapproach that enables subjects to feel stronger illusion by moving physical location of left hand as well as right handautomatically .

1. 背景

差し指のみの長さに関する感覚を変化させる装置を発表した．我々は, 様々な試行錯誤を通して, 右手に加えて左手

Botvinick, M.らがその誘発原理を発見した, ラバーハンの固有感覚を同期的に変化させる新たな機構を導入するこドイリュージョン（以下 RHI）という錯覚がある[1]. 卓上とで, より強い伸縮感覚を誘発できることを見出した. 次に置いた錯覚体験者の手が見えないように衝立で隠し, そ章で, 改良された装置の詳細を述べたのち, 三章で考察をのすぐそばにゴム製の手を体験者に見えるように設置し,述べる.

体験者の手とゴム製の手に同時に刺激を与えると, 体験者
はゴム製の手を自分自身の手の様に感じるとともに, 体験

2. システムの設計者の手の固有感覚（≒位置感覚）がゴムの手の方向へ移動

本装置では, 伸長する感覚と収縮する感覚の、どちらもすることわかっている（proprioceptive-drift）. この RHI か誘発可能であるが, 予備実験において, 収縮の感覚の方がら派生したセルフタッチイリュージョン（以下 STI）と呼強く誘発されることを発見されたため, 本稿では収縮のメばれる錯覚がある[2]. STI の場合, 体験者が目を閉じた状カニズムに焦点を当てて説明していく（図 1）.

態で, 体験者の物理的に離れた両手の指先に同期した振動装置の第一の仕組みとして, スライドレールの上に固定刺激を与える事で, 体験者が自分自身の指に触れているよされ, リニアアクチュエータと接続されている上下の高さうに感じる錯覚である. この時, RHI 同様に両手が引き合が異なる両手を置くための可動台を動かし, 両手の物理的う様な形でドリフトが生じる. 従来の RHI や STI の研究で位置を機械的に変更する機構を導入する(A1,A3). この可は, ドリフトの発生時に, 手全体が移動するパターンが想

動台は上下の人差し指の指先が, 真上から見てちょうど重定されていたが, 我々の研究グループが過去に行った STIなる場所を基点として, それらがオーバーラップするように関する実験での自由回答で, 指が伸びるようなイメージに, 1.5cm の幅で往復運動を行う. したがって, 左右の人差で STI を感じたと報告する被験者が一定数見られた[3]. こし指の先端が上下に揃った状態（B1）と, お互いが 3cm 食の報告が着想となり, 我々は, STI を応用することで指の伸い込んだ状態（B2）を定期的に往復する.

縮感覚を誘発する研究を現在すすめているところである.

第二の仕組みとして, 両手の指先を振動によって刺激す

昨年度に開催された本会議では, 同期する振動刺激による機構を導入する（A2）. これは STI を誘発するために必って STI を誘発しながら, 右手の固有感覚と CG によって要不可欠な仕組みである. 上側の可動台にはあらかじめ振合成された指の伸縮イメージを同期することで, 左手の人動子が設置してあり, 装置の体験中には, 体験者には右手†1 名古屋市立大学大学院芸術工学研究科
Graduate School of Design and Architecture , Nagoya City University© 2016 Information Processing Society of Japan211

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図 1. 装置のシステムと外観図の人差し指でこの振動子に触れ続けてもらう. 下側の可動発の強さに寄与している可能性がある. 位置信頼性が強固台では, 人差し指に装着する形で振動子を取り付け, 左手なままでの伸縮感覚の誘発は困難であり, 左手の可塑性をを置いてもらう. それぞれの振動子が時間的に同期して振高めることは指の伸縮感覚の誘発において重要な要因とな動することで, STI を誘発する.っていることを我々は予想している.

第三の仕組みとして、伸縮させたい指に対して選択的にSTI を誘発するための振動刺激は, 伸縮感覚の誘発にお伸縮感覚を誘起するための CG アニメーションを呈示する

いて必要不可欠ではあるものの, 逆に伸縮感覚の誘発によ（C1, C2）。CG 空間上で, （人差し指を除いた）手全体のって STI が強化されるという興味深い現象も見られる. 本

動きは, 現実空間の両手の物理的な位置に等しく対応する装置では位置信頼性を低下させるために両手を物理的に移往復運動をする。先に述べた様に, この往復運動の間, 左動させるが, その運動は STI の誘発においては不利な条件

右の人差し指の先端は最大 3cm オーバーラップする一方で,のはずであり, STI の効果の低下が予想されていた. しかし,

HMD を通じて呈示する CG 空間上では, STI と整合性を保我々の最近の実験によると, STI の強度の低下は見られず,つように, 左右の人差し指の先端が触れ合っているイメー同程度のレベルに留まっていたため, 伸縮感覚の誘発がジが保持される. ちょうどこのずれを補償するようなかたSTI を強化していることが予想される[5].

ちで, 左右の人差し指のいずれかを最大で 3cm, 実際の長伸縮感覚を誘発する際の触れる指, 触れられる指というさよりも収縮させたイメージを呈示する. C1 は右手の人差接触, 被接触の関係に注目する事もまた同様に興味深い.

し指の長さは固定に, 左手の人差し指のみを選択的に収縮

STI の接触, 被接触に関しての先行研究が存在するが, STIさせたとき, C２はその逆に, 右手の人差し指のみを選択的を誘発する際には触れられる手に近い場所でセルフタッチに収縮させた場合の CG のイメージである.のイメージが発生しているという結果が報告されている

3. 考察[3][4]. この研究では触る指, 触られる指の配置の非対称性などから, STI の発生位置の非対称性が生まれているので今回の装置では左手の物理的位置も移動させるようにしはないかとも言われている. 触れる指, 触れられる指の非たが, それは体感として左手の可動台を動かす事が, 伸縮対称的な関係性が, 伸縮感覚の誘発においても見られる現感覚の誘発に対してより有効に働くことを感じたからであ象なのか, 実験によって検証中である.

る. これには, 位置信頼性という身体の部位の位置を同定する能力が重要な要因であると予想している. White らによると, 位置信頼性が低下することで, ドリフト量が増加するとの報告もある[4]. 今回の装置では新たに左手の物理謝辞
本研究の一部は, JSPS 科研費 15K21281 の助成を受けたものです. 記して謝意を表します.

的位置もリニアアクチュエータによって変化させているが,この操作による左手の位置信頼性の低下が, 伸縮感覚の誘© 2016 Information Processing Society of Japan212

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4. 参考文献[1] Botvinick, M., & Cohen, J. (1998). Rubber hands “feel”
touch that eyes see. Nature, 391(6669), 756.
[2] Ehrsson, H. H., Holmes, N. P., & Passingham, R. E. (2005).
Touching a rubber hand: feeling of body ownership is associatedwith activity in multisensory brain areas. The Journal ofNeuroscience : The Official Journal of the Society for
Neuroscience,25(45),10564-73.
[3] Kodaka, K., & Ishihara, Y. (2014). Crossed hands strengthen
and diversify proprioceptive drift in the self-touch illusion.
Frontiers in Human Neuroscience, 8, 422.
[4] White, R. C., Aimola Davies, A. M., & Davies, M. (2011).
Two hands are better than one: a new assessment method and anew interpretation of the non-visual illusion of self-touch.
Consciousness and Cognition, 20(3), 956–64.
[5] Mori, K., Ishihara, Y. & Kenri, K.(2015). Inducing sense of
finger extension or retraction based on self-touch illusion andproprioception-vision correlation. Neuroscience2015, Chicago.

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