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日本バーチャルリアリティ学会誌第 10 巻 1 号 2005 年 3 月

特集

VR の源流としての錯視・錯覚

特集 ■ VR の源流としての錯視・錯覚

多感覚錯覚からみる身体のリアリティ北川智利

金沢工業大学KITAGAWA NORIMICHI

2. ゴム製擬手の錯覚

1. はじめに「目で見て，耳で聞き，手で触れる」と言うように，一前節で通常の状況では複数の感覚から得られた情報

般的には視覚や聴覚，触覚などの感覚モダリティは分離が矛盾することはほとんどないと述べたが，実は現在したもので，それぞれ独立に機能し，それぞれがその感では私たちは矛盾する状況をよく経験している．私たち

覚に特有の情報を与えてくれると考えられている．確かは自分の身体から物理的に離れた対象を操作することもに私たちの主観的な経験からはそのように感じられる．

可能である．例えば，コンピュータをマウスで操作した

目で音を感じることはできないし，皮膚で光を検出する

り，テレビゲームで遊んだりする際には，体性感覚的なこともできない．しかし，近年急激に増加した多感覚相フィードバックは手元，視覚的なフィードバックは画面

互作用・統合に関する研究によって，私たちの知覚経験から受けるため，両者の空間的位置は異なる．しかし，が広範囲に及ぶ複雑な感覚モダリティ間の相互作用を通いったん操作に慣れてしまえば，その矛盾を気にするこして形成されることが明らかになってきている．

とは全くない．このように，私たちはたとえ視覚情報と
体性感覚情報に空間的なずれがあっても，両者を協調さ

このような感覚間の相互作用を私たちがほとんど意識せることができる．

しないのは，各感覚から得られる情報が通常の状況では相補的で相互に矛盾しないからであろう．ある物体が近そのような状況はときにおもしろい錯覚を生じさせる．

づいてきて体に触れるような状況では，目で見るその物体

自分の体以外の物体に触覚が投射され，その物体があたとその物体が出す音，触れられた時の感触の間には，時間

かも自分の体の一部であるように感じてしまうことがあ的にも空間的にも大きな矛盾はない．これに対し，感覚間るのだ．Botvinick & Cohen[1] は図 1 に示すような実験をに矛盾のある状況を人工的につくりだしたときには特有行った．テーブルの上に置いた被験者の右手を見えないの錯覚が生じる．その錯覚から感覚間の相互作用や統合が知覚経験の形成に果たしている役割を知ることができる．
近年，体性感覚と視覚や聴覚との間で観察される錯覚が数多く報告されている．それらの現象は，私たちがどのようにしてリアリティを感じるかという問題について多くの示唆を与えているように思われる．なぜなら，自身の身体がどこにあり，空間の中でどのような範囲を占め，どのような姿勢なのかといった身体的な経験はリ
アリティが形成される際に重要だと考えられるからである．
本稿では，
体性感覚 ( 具体的には触覚と自己受容感覚 )と視覚や聴覚の間の相互作用・統合を経て経験される身体の知覚について紹介したい．

図126

ゴム製擬手の錯覚

特集

VR の源流としての錯視・錯覚

JVRSJ Vol.10 No.1 March, 2005

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ように隠し，ゴム製の擬手を被験者の正面に置く．実験者がゴム製の擬手と被験者の手を筆で同時に繰り返した
たく．被験者は自分の手に叩かれる感触を感じながら，ゴム製の擬手が同じように叩かれるのを見ることになる．
しばらくこの様子を見ていると，被験者は叩かれている
感触がゴム製の擬手からやってくるように感じる．さらに，ゴム製の擬手が自分の体の一部であると感じる．ゴ

W

S

W

S

W

S

ム製の擬手が身体の一部でないことは分かりきった上でそのような感覚が生じてしまうのである．
この錯覚が生じている時にゴム製の擬手の指を強くそり返させると，自分の手に痛みを加えられた時と同じように皮膚伝導反応が生じる [2] という報告もあり，ゴム製の擬手が実際に自分の体の一部だと知覚されることを示している．自分の手に感じる触覚情報とゴム製の擬手を叩く視覚情報が一致しているため，知覚系
はゴム製の擬手が自分の体の一部であると解釈してしまうのである．ゴム製の擬手を取り除いた後に見えない右手の位置を推定させると，右手の位置がゴム製の擬手の位置にずれて知覚されるため，自己受容感覚的にも錯覚が生じる [1] が，自分の手にとって不可能な方
向 ( 自分の手と直角 ) に向けてゴム製の擬手を置いた場
合にはこの錯覚は生じない [3]．
このような自己受容感覚による制限がある一方で，ゴム製の擬手の代わりに，机と手を一緒に叩いた場合には，机に触覚を感じ，机が体の一部になったように感じることも報告されている [2]( ただし，その際の錯覚
はゴム製の擬手を用いた場合よりも弱い )．この錯覚は，触覚が身体以外の対象に投射されることが可能であり，その対象がボディ・イメージに取り込まれることを示している．私たちが自分の身体だと認識しているもの
は，視覚，触覚，自己受容感覚の相互作用・統合を通図 2 モダリティ間干渉課題 .Spence,Pavani,& Driver(2004) から改変

して常に更新されているのである．では，このような視覚と体性感覚の相互作用を規定する要因はどのようなものなのであろうか．

から提示されたかを弁別させると，触覚刺激と妨害光の提示位置 ( 上下 ) が一致しないときには弁別の成績が悪くなる ( 反応時間が長くなりエラーが増加する )．この

3. 視覚，触覚，自己受容感覚の相互作用
身体近傍の空間 (Peripersonal space) において選択的

妨害光の触覚弁別に及ぼす干渉効果 ( モダリティ間干渉に生じる視覚と触覚の相互作用が報告されている [4,5]．

効果 ) は，妨害光と手とが離れると弱くなり ( 図 2b)，手

心理物理学的な実験では，モダリティ間干渉課題と呼を交差させた場合には，右 ( 左 ) 側の妨害光が左 ( 右 ) 手

ばれる方法 [6] が用いられることが多い．典型的なこのでの触覚弁別により強く影響する ( 図 2c)．つまり，妨害

課題では，図 2a に示すように，両手の親指と人差し指

光と触覚刺激の提示位置が近いほどモダリティ間干渉の 4 ヵ所にランダムに触覚刺激が提示され，同時に妨効果が強くなるのである．このような視覚と触覚の相害光も対応する 4 ヵ所からランダムに提示される．妨害

互作用の現象は頑健であり，視覚対象が触覚経験を生

光をできるだけ無視しながら，触覚刺激が上下どちらじさせないことが分かっていても触覚に影響を与える．

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日本バーチャルリアリティ学会誌第 10 巻 1 号 2005 年 3 月

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VR の源流としての錯視・錯覚

著者らが行った実験では，視覚刺激と触覚刺激の間に間干渉課題を用いた実験では，両手に持ったゴルフクラ

ガラスのような透明なバリアを置いても，透明なバリ

ブ状の道具を交差させたり平行に戻したりしながら，手アがない時と同じようにモダリティ間干渉効果が生じにおいて触覚弁別課題を行わせた [18]．すると道具の先た [7]．これらの結果は，神経心理学的 [8,9] および電気端付近に提示された妨害光が，触覚弁別課題に影響を生理学的 [10] にも確認されている．

与えた．また，影響を与えるのは道具の先端付近の視覚

本稿での関心はこのような身体近傍で生じる視覚と刺激で，道具の中間付近に提示された視覚刺激はモダリ

触覚の相互作用の生起がどのような場面にまで拡張さ

ティ間干渉効果を生じさせない [19]．このような効果はれ得るのかということである．モダリティ間干渉効果

道具を使用した後にしか生じないことから，道具は使用

は視覚刺激が身体に近いほど強くなることから，このすることによってボディ・イメージに取り込まれ，身体効果は視覚対象がどの程度身体と同じように知覚されの一部に近いものとして知覚されるのであろう．道具をているかを表す指標として用いることができる．例え使用することで，道具の先端に関する視覚情報と，それば，私たちは日常的に自分自身を鏡に映して見ているに伴って手にフィードバックされる触覚情報の協調関係

し，鏡に映った自分を間違いなく自分自身として認識を元にボディ・イメージが再構成されると考えられる．

している．では，鏡に映った身体の近くに提示された

この点に関してはまさにゴム製擬手錯覚と同様である．

視覚刺激は触覚課題に影響するのだろうか．モダリティ

私たちがコンピュータを操作したり，テレビゲーム

間干渉課題を用いた実験では，鏡に映った手の近くにをしたりするときには，いわば画面に映し出された視提示された妨害光が自身の手における触覚弁別課題を

覚対象を道具として使用していることになる．手に直接干渉することが報告されている [11,12]．同様に，手の影持った道具との違いは，操作によって発生する触覚的なの近くに提示された妨害光も手における触覚弁別課題

フィードバックはあるが，操作の結果として生じるであを干渉する [13]．したがって，身体の鏡映像や身体の影

ろう触覚的なフィードバックがないという点である ( 最は身体と同じように知覚されていることが示唆される．

近のテレビゲームでは触覚的なフィードバックを与える

さらに，触覚刺激の検出課題を用いた研究では，触覚ものもあるが，実際の道具と比較するとやはり貧弱であ

刺激が与えられた身体部位の映像を観察する ( 妨害光なる）そのような視覚対象に対しては視覚と触覚の相互作

どはなく，ただその部位が映し出されている映像を見用は生じるのであろうか．著者らは画面上に提示した手る ) だけで，触覚課題の成績が良くなることが報告さの線画が自身の手における触覚弁別課題に影響するかどれている [14,15]．また，ニホンザルを用いた電気生理実

うかを検討した [20]．実験では図 3 に示すように，一方

験では，手に触覚受容野を持つ多感覚ニューロンがビ
デオモニタに映し出された被験体の手の近くに提示さ������ �����������

れた視覚刺激にも反応することが示されている [16]．こ

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れらの結果は，視覚と触覚の相互作用が身体そのものの近傍で生じるだけでなく，身体から離れた場所に投影された身体像に対しても生じることを示している．
�������� �����

ここまでで紹介してきた例は，自身の身体が投影された視覚的な像が，それに対応する身体部位での触覚課題�������

に影響を与えるというものであった．では，身体以外の対象についてはどうだろうか．この問題は道具使用の観点から検討されてきた [17]．私たちは道具を使うことで，���������

手では触れられない対象に触れたり操作したりすることができるようになる ( 例えば箸を使うとき )．そして，道具を通して触覚的なフィードバックを手に受けることが������������
�������

������
������

できる．したがって，道具使用は道具の分だけ身体が拡張したような状態を生み出す．そのような状況では，道具の先端付近に提示された視覚刺激が自身の手における図3

触覚に影響を与えることが報告されている．モダリティ

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触覚弁別課題に及ぼす手の線画の効果を検討した実験．
Igarashi,Kitagawa,& Ichihara(2004) から引用

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29の手の人差し指の指先と付け根に触覚刺激をランダムに提示し，同時に画面上の左右に並んだ円から妨害光をランダムに提示した．被験者は，妨害光をできるだけ無視しながら，触覚刺激が指先と付け根のどちらに提示されたかを弁別した．妨害光に加えて，手の線画を重ねて提示した．妨害光は手における触覚刺激と同じように手の線画の人差し指の指先と付け根の位置に提示した．その結果，右向きの手の絵を提示した場合には，指先での触覚課題には左側の妨害光が干渉効果を持ち，指の付け根での触覚課題には右側の妨害光がより強い干渉を示した．左向きの手の絵を提示した場合には，干渉効果を与
図4

える妨害光の位置が反転し，左の妨害光が指の付け根での触覚課題に，右の妨害光が指先での触覚課題により強ダミーヘッドの耳を筆でくすぐりその音を耳に挿入したマイクロホンで録音している状況く影響した．つまり，画面上に提示された手の線画が，自身の手と対応する形で触覚弁別課題に干渉効果を及ぼ

互作用も身体近傍の空間で選択的に生じることを示す研したのである．この現象には自己受容感覚も影響を与え究もいくつかある．著者ら [24] は図 4 に示すようにダ

た．手の線画の向きが自身の手の自然な向き ( 内向き )ミーヘッドの左耳に挿入したマイクロホンで，耳を筆での時には，モダリティ間干渉効果が大きく，不自然な向くすぐった時の音を録音した．この音を近くから ( ヘッ

き ( 外向き ) の場合には小さかったのである．また，手ドホンで ) 提示すると耳にくすぐったさを感じたが，80の線画を提示しなかった条件では，手の内向きの方向とcm の距離から提示した場合には触覚的な印象はほとん合う形で妨害光が触覚課題に影響を与えた．この実験でど感じなかった．音だけを提示した場合には，被験者

は，単に手の線画を提示しただけで，それを操作したわ

は何の音かは全く分からなかったことから，くすぐられけではないが，画面上に提示した単純な線画が視覚と触ていることを想像してくすぐったさを感じたわけではな

覚の相互作用に影響を与えたという結果は，テレビゲー

い．さらに，モダリティ間干渉課題を用いた検討も行わ

ムや遠隔操作などの場面で，操作対象が身体の一部のよれている [25]．実験では，左右の耳たぶのいずれかに電うに知覚される可能性を示しており興味深い．

気刺激をランダムに提示し，同時に左右の後ろ 45 度の方向から妨害音を提示した ( 図 5)．妨害音は近く (20 cm)
から提示する場合と遠く (70 cm) から提示する場合とが

4. 聴覚と触覚の相互作用
視覚と触覚，視覚と自己受容感覚の間の相互作用に関あった．実験の結果，触覚刺激と妨害音の左右が一致しする研究が多くあるのに対して，聴覚的手がかりが体性ない場合には一致したときよりも反応時間が長くなりエ

感覚に対してどのような効果を持っているのかに関するラーが増加した．この妨害音の干渉効果は，妨害音が近検討は少ない．しかし，物体が近づいてきたときにはその音が聞こえるし，自身の行動によっても音が発生する

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�����������

��ことから，聴覚と触覚の間にも身体を介した相互作用が��

ありそうである．例えば，手の感触が音によって変化することが報告されている [21]．両手をこすり合わせてい��

る時に，その音を変化させて被験者に提示する実験の結��

果，高音域 (2 kHz 以上 ) を増幅した場合には手の感触が滑らかで乾いた感じになり，高音域を減衰させた場合

���� ������������

には粗く湿った感触がする．音の提示レベルも手の感触に影響し，音圧レベルが高いほど滑らかで乾いた感触に��� ������������

なる．同様の効果は紙やすりの手ざわり [22] や電動歯ブラシの使い心地 [23] に関しても報告されている．

図5

視覚と触覚の相互作用と同じように，聴覚と触覚の相

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耳たぶでの触覚弁別課題に及ぼす妨害音の効果を検討した
実験．Kitagawa,Zampini,& Spence(submitted) から引用

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特集

くから提示された時の方が遠くから提示されたときより

visuotactile peripersonal space in humans: evidence from the

も強かった．同様の結果は，神経心理学的な研究 [26,27]

crossmodal congruency task, J Physiol, 98, 171-189 (2004)

および電気生理学的な研究 [28] でも示されている．こ[6] Spence, C., Pavani, F., & Driver, J.: Spatial constraints on

れらの結果は，聴覚と触覚の間でも身体近傍の空間で選

visual-tactile cross-modal distractor congruency effects,

択的に相互作用が生じ，視覚だけでなく聴覚も身体の知

Cogn Affect Behav Neurosci, 4, 148-169 (2004)

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VR の源流としての錯視・錯覚覚に貢献していることを示している．興味深いのは聴覚[7] Kitagawa, N., & Spence, C.: Investigating the effect of aと触覚の相互作用が頭部の後方の空間でより強く生じる

transparent barrier on the crossmodal congruency effect,
Exp Brain Res, 161, 62-71 (2005)という点である．後方の空間では視覚的な手がかりを利用することができないため聴覚の役割がより重要になる[8] Ladavas, E., & Farnè, A.: Neuropsychological evidenceのであろう．実際に前方の空間では空間に選択的な聴覚

for multimodal representations of space near specificと触覚の相互作用が生じないという報告もある [29]．

body parts. In Spence, C., & Driver, J. (Eds.), Crossmodal
space and crossmodal attention (pp. 69-98). Oxford:
Oxford University Press (2004)

5. おわりに
以上のように，身体の知覚は視覚，聴覚，触覚，自[9] Farnè, A., Demattè, M. L., Làdavas, E.: Beyond the window:

己受容感覚の相互作用・統合を通して実現されている．

multisensory representation of peripersonal space across a

また，私たちが自分の身体だと認識しているもの ( ボtransparent barrier, Int J Psychophysiol, 50, 51-61 (2003)

ディ・イメージ ) はかなり柔軟であり，感覚間の相互[10] Graziano, M. S. A., Gross, C. G., Taylor, C. S. R., & Moore,

作用・統合を通して常に更新されていることが明らか

T.: A system of multimodal areas in the primate brain.

になってきている．特に自分の身体以外の対象に触覚In Spence, C., & Driver, J. (Eds.), Crossmodal space andを感じたり，それが身体の一部であると感じる錯覚は，

crossmodal attention (pp. 51-67). Oxford: Oxford University

あり得ないことだと分かっているにもかかわらず ( 個人

Press (2004)

差はあるが ) リアルに体験できる錯覚であり，リアリ[11] Maravita, A., Spence, C., Sergent, C., & Driver, J.:

ティとは何かという問題を考える上でも興味深い．本Seeing your own touched hands in a mirror modulates

稿で紹介してきた現象から，私たちの「身体」は自分

cross-modal interactions, Psychol Sci, 13, 350-355 (2002)の身体のみに制限されたものではないことが分かる．

[12] Soto-Faraco, S., Ronald, A., & Spence, C.: Tactile

視覚，聴覚，触覚などの感覚情報をうまく提供するこ

selective attention and body posture: assessing theとで遠く離れた場所にさえ身体を感じることが可能な

multisensory contributions of vision and proprioception,のではないかと考えている．

Percept Psychophys (in press)[13] Pavani, F., & Castiello, U.: Binding personal and

参考文献

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integration and the body schema: close to hand and within

images in the video monitor coded by monkey intraparietal

reach, Curr Biol, 13, R531-R539 (2003)

neurons, Neurosci Res, 40, 163-173 (2001)[5] Spence, C., Pavani, F., Maravita, A., & Holmes, N.:[17] Maravita, A., & Iriki, A.: Tools for the body (schema),

Multisensory contributions to the 3-D representation ofTrends Cogn Sci, 8, 79-86 (2004)

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特集

JVRSJ Vol.10 No.1 March, 2005

VR の源流としての錯視・錯覚[18] Maravita, A., Spence, C., Kennett, S., & Driver, J.: Tool-

31[25] Kitagawa, N., Zampini, M., & Spence, C.: Audiotactile

use changes multimodal spatial interactions between visionInteractions in Near and Far Space (submitted)

and touch in normal humans, Cognition, 83, B25-B34 (2002)[26] L à d a v a s , E . , P a v a n i , F. , & F a r n è , A . : A uditory[19] Holmes, N. P., Calvert, G. A., & Spence, C.: Extending

peripersonal space in humans: a case of auditory-tactile

or projecting peripersonal space with tools? Multisensory

extinction, Neurocase, 7, 97-103 (2001)

interactions highlight only the distal and proximal ends of[27] Farnè, A., & Làdavas, E.: Auditory peripersonal space intools, Neurosci Lett, 372, 62-67 (2004)

humans, J Cogn Neurosci, 14, 1030-1043 (2002)[20] Igarashi, Y., Kitagawa, N., & Ichihara, S.: Vision of a[28] Graziano, M. S. A., Reiss, L. A. J., & Gross, C. G.: A

pictorial hand modulates visual-tactile interactions, Cogn

neuronal representation of the location of nearby sounds,

Affect Behav Neurosci, 4, 182-192 (2004)

Nature, 297, 428-430 (1999)[21] Jousmäki, V., & Hari, R.: Parchment-skin illusion:[29] Zampini, M., Brown, T., Shore, D. I., Maravita, A., Röder,sound-biased touch, Curr Biol, 8, R190 (1998)

B., & Spence, C.: Audiotactile temporal order judgments,[22] Guest, S., Catmur, C., Lloyd, D., & Spence, C.:

Acta Psychologica, 118, 277-291 (2005)

Audiotactile interactions in roughness perception, Exp
Brain Res, 146, 161-171 (2002)【略歴】[23] Zampini, M., Guest, S., & Spence, C.: The role of北川智利（KITAGAWA Norimichi）

auditory cues in modulating the perception of electric

金沢工業大学

toothbrushes, J Dent Res, 82, 929-932 (2003)

1995 年東京都立大学人文学部心理学専攻卒業．1997 年

情報フロンティア学部

講師[24] Kitagawa, N., & Igarashi, Y.: Subjective experience

同大学大学院人文科学研究科修士課程修了．2000 年

of touch induced by hearing a sound, Poster presented at

東京都立大学大学院人文科学研究科博士課程単位取

the meeting of the 4th International Multisensory Research

得 退 学．2001 年 東 京 都 立 大 学 人 文 学 部 助 手．2003 年

Forum, Hamilton, Canada, http://www.science.mcmaster.ca/

日本学術振興会特別研究員 (SPD)．University of Oxford,~IMRF/2003/viewabstract.php?id=102 (2003)

Academic visitor．2004 年より現職．博士 ( 心理学 )．

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