Infomation [繁桝研究室

知覚認知脳情報研究室

Perceptual and Cognitive Brain Information Processing Laboratory

立体知覚の秘密を解き明かす

私たちは感覚器を通じて外界や自己身体の入力情報を受け、脳内の複雑な情報処理を経た上で適切な行動を出力し、実世界の環境の中で適応的に生活しています。知覚認知脳情報研究室では、このような人間の知覚や認知の脳情報処理過程を実験心理学的手法及び脳機能イメージング法により明らかにする研究を行なっています。

本研究室の主要な研究の一つは、3次元の実世界の空間をどのように知覚し、運動の出力に至るのか、その処理プロセスを解明することです。他にも、視覚、触覚、聴覚などの複数の感覚情報との相互作用、知覚入力と運動出力の協応など、研究対象は多岐にわたります。

多感覚の統合過程の検討には、バーチャルリアリティ（VR）の技術も用いて実験を行っています。こうした研究を通じて、VRなどの新しい技術に対して人間の特性に合わせた最適な呈示手法や効果的なコンテンツの呈示手法の開発につなげることが期待できます。

研究内容

RESEARCH

3次元空間の知覚、立体視の研究

私たちの目に映る像は網膜に投影された2次元の像ですが、目の前に見えているのは3次元の奥行きのある世界です。網膜に映った像がどのように3次元の世界へと変換され、実際の知覚に至るのか、その処理メカニズムを実験的に明らかにすることがこの研究の目的です。

この写真は恐竜が凸面に見える人が多いと思いますが、実物は恐竜の形にくり抜いたスポンジ状のおもちゃです。このことが分かると、正しく凹面にも見えてきます。こうした錯覚からも、私たちが、目に映った像から3次元を脳内で構築していることに気づかせてくれます。

最近の研究では、バーチャルリアリティの機器を使って3次元空間内の移動の知覚や、視覚と聴覚、視覚と触覚などの多感覚の3次元情報の統合過程についても検討しています。

fMRIによる知覚の脳内処理過程の解明

MRI装置を使って、3次元の情報を知覚しているときの脳活動を計測し、脳内の処理メカニズムを明らかにする研究も行なっています。

私たちは視覚だけでなく、触覚からも対象の向きや3次元構造が分かります。このような視覚以外の情報が、視覚を処理する脳の部位でどのように影響を及ぼすかについて検討しています。実験の結果、脳の視覚系のシステムと考えられている脳部位が触覚や体の感覚の情報も積極的に処理していることが明らかになってきました。

脳の各部位の機能を明らかにすることで、脳の活動を利用して機械やコンピュータを操作するインタフェース(ブレインマシンインタフェース)を実現するときに役立つと考えられます。

VR環境下での自己身体や認知・行動の研究

VR技術の進化によって実現される3D環境や拡張現実（AR）、複合現実（MR）の普及が期待されています。私たちは、人々がこれらの新しい環境にどの程度適応できるかに焦点を当てて調査しています。仮想世界では物理的な制約が少なく、異なる身体のアバターを自己身体として操作することが可能です。当研究室では、例えば3本の腕や手のように足を扱うことができるアバターを通じて、人々がそれをどのように知覚し自然に扱えるかを実験的に検討しています。

また、VR環境を利用して、人間の認知や行動に関する研究も行っています。 VRは、通常の実験では難しい状況を容易に再現できるため、例えば「怖いもの見たさ」のメカニズムや博物館でのインタラクションが記憶に及ぼす影響などを探求しています。

さらに、映像酔いやVR酔いのメカニズムについても研究しています。映像の中での動きや3D映像によって引き起こされる疲労や酔いの仕組みを解明し、これを防ぐ技術の開発に取り組んでいます。感覚の矛盾が酔いの要因とされており、例えば静止中でも映像内で動いているように感じることが酔いを引き起こす可能性があると考えられています。この仮説を検証するため、VR用の歩行デバイスを使用して歩行動作を再現し、酔いの程度を比較する研究を行っています。