Lab website: https://www.cc.okayama-u.ac.jp/cns/index_jp.html
Google Scholar: https://scholar.google.co.jp/citations?user=PsKMZukAAAAJ&hl=ja
2026/10/27 更新
Lab website: https://www.cc.okayama-u.ac.jp/cns/index_jp.html
Google Scholar: https://scholar.google.co.jp/citations?user=PsKMZukAAAAJ&hl=ja
博士(工学) ( 岡山大学 )
修士 ( 香川大学 )
認知神経科学
レイヤー fMRI
高空間分解能fMRI
触覚
体性感覚野
予測脳
ライフサイエンス / 認知脳科学
ライフサイエンス / 基盤脳科学 / High-Resolution fMRI
岡山大学
2010年4月 - 2013年3月
岡山大学 学術研究院ヘルスシステム統合科学学域 特任准教授
2024年4月 - 現在
岡山大学 学術研究院ヘルスシステム統合科学学域 助教
2021年4月 - 2024年3月
大阪大学 大学院生命機能研究科 招へい教員
2020年8月 - 2021年3月
国立研究開発法人情報通信研究機構 研究員
2020年1月 - 2021年3月
岡山大学 大学院ヘルスシステム統合科学研究科 日本学術振興会 特別研究員(RPD)
2017年4月 - 2019年12月
アメリカ国立衛生研究所(NIH)
2016年10月 - 2020年12月
岡山大学大学院 自然科学研究科
2013年4月 - 2017年3月
Increasing visual uncertainty modulates multisensory decision-making
Xiangfu Yang, Weiping Yang, Yinghua Yu, Yoshimichi Ejima, Jiajia Yang
Cortex 194 50 - 62 2026年1月
Chenyu Wang, Hirohiko Imai, Masaki Fukunaga, Hiroki Yamamoto, Yinghua Yu, Kazuhiko Seki, Takashi Hanakawa, Tatsuya Umeda, Jiajia Yang
NMR in Biomedicine 38 ( 9 ) 2025年7月
Electrophysiological evidence for the effect of tactile temporal prediction
Rongxia Ren, Yinghua Yu, Xiaoyu Tang, Shinnosuke Suzumura, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu, Jiajia Yang
Neuropsychologia 210 109095 - 109095 2025年4月
Binyue Gao, Yinghua Yu, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu, Jiajia Yang
Behavioral Sciences 15 ( 1 ) 63 - 63 2025年1月
Weichao An, Nan Zhang, Shengnan Li, Yinghua Yu, Jinglong Wu, Jiajia Yang
Brain Sciences 14 ( 12 ) 1258 - 1258 2024年12月
Chenyu Wang, Yinghua Yu, Jiajia Yang
Brain Sciences 14 ( 12 ) 1184 - 1184 2024年11月
Tactile temporal predictions: The influence of conditional probability
Rongxia Ren, Weichao An, Yinghua Yu, Xiaoyu Tang, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu, Jiajia Yang
i-Perception 15 ( 4 ) 2024年7月
Go/No-Go Ratios Modulate Inhibition-Related Brain Activity: An Event-Related Potential Study
Nan Zhang, Weichao An, Yinghua Yu, Jinglong Wu, Jiajia Yang
Brain Sciences 14 ( 5 ) 414 - 414 2024年4月
Event-related potential evidence for tactile orientation processing in the human brain
Jiajia Yang, Rongxia Ren, Yinghua Yu, Wu Wang, Xiaoyu Tang, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu
Experimental Brain Research 242 ( 4 ) 809 - 817 2024年2月
Wu Wang, Jiajia Yang, Yinghua Yu, Huazhi Li, Yulong Liu, Yiyang Yu, Jiabin Yu, Xiaoyu Tang, Jingjing Yang, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu
Journal of Neurophysiology 127 ( 5 ) 1398 - 1406 2022年5月
Layer-specific activation in human primary somatosensory cortex during tactile temporal prediction error processing
Yinghua Yu, Laurentius Huber, Jiajia Yang, Masaki Fukunaga, Yuhui Chai, David C. Jangraw, Gang Chen, Daniel A. Handwerker, Peter J. Molfese, Yoshimichi Ejima, Norihiro Sadato, Jinglong Wu, Peter A. Bandettini
NeuroImage 248 118867 - 118867 2022年3月
Global surface features contribute to human haptic roughness estimations
Huazhi Li, Jiajia Yang, Yinghua Yu, Wu Wang, Yulong Liu, Mengni Zhou, Qingqing Li, Jingjing Yang, Shiping Shao, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu
Experimental Brain Research 240 ( 3 ) 773 - 789 2022年3月
Linking cortical circuit models to human cognition with laminar fMRI
Jiajia Yang, Laurentius Huber, Yinghua Yu, Peter A. Bandettini
Neuroscience & Biobehavioral Reviews 128 467 - 478 2021年9月
A New Method for Haptic Shape Discriminability Detection
Yulong Liu, Jiajia Yang, Yinghua Yu, Yiyang Yu, Wu Wang, Huazhi Li, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima, Qiong Wu, Jinglong Wu
Applied Sciences 11 ( 15 ) 7049 - 7049 2021年7月
Improving Visual Working Memory With Training on a Tactile Orientation Sequence Task in Humans
Ting Guo, Yanna Ren, Yinghua Yu, Yiyang Yu, Yuuki Hasegawa, Qiong Wu, Jiajia Yang, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu
SAGE Open 11 ( 3 ) 215824402110315 - 215824402110315 2021年7月
Different activation signatures in the primary sensorimotor and higher-level regions for haptic three-dimensional curved surface exploration
Jiajia Yang, Peter J. Molfese, Yinghua Yu, Daniel A. Handwerker, Gang Chen, Paul A. Taylor, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu, Peter A. Bandettini
NeuroImage 231 117754 - 117754 2021年5月
Layer-specific activation of prediction in the human midcingulate cortex
Jiajia Yang, Masaki Fukunaga, Yinghua Yu, Laurentius Huber, Peter A Bandettini, Norihiro Sadato
Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med. 29 3369 2021年5月
Jiajia Yang, Yinghua Yu, Hiroaki Shigemasu, Hiroshi Kadota, Kiyoshi Nakahara, Takanori Kochiyama, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu
Brain and Behavior 11 ( 3 ) 2021年3月
Visual Orientation Sequence Task enhances Working Memory in Younger and Older Adults
Ting Guo, Yanna Ren, Yinghua Yu, Yiyang Yu, Seongyeol Yun, Qiong Wu, Jiajia Yang, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu
2020 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA) 2020年10月
Tactile Semiautomatic Passive-Finger Angle Stimulator (TSPAS). 国際誌
Wu Wang, Jiajia Yang, Yinghua Yu, Qiong Wu, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu
Journal of visualized experiments : JoVE ( 161 ) 2020年7月
Tactile angle discriminability improvement: roles of training time intervals and different types of training tasks. 国際誌
Wu Wang, Jiajia Yang, Yinghua Yu, Qiong Wu, Jiabin Yu, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu
Journal of neurophysiology 122 ( 5 ) 1918 - 1927 2019年11月
Stroking hardness changes the perception of affective touch pleasantness across different skin sites. 国際誌
Jiabin Yu, Jiajia Yang, Yinghua Yu, Qiong Wu, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu
Heliyon 5 ( 8 ) e02141 2019年8月
Tactile Training Improvement of Same-orientation but Not Different-orientation Discrimination
Wu Wang, Jiajia Yang, Yinghua Yu, Qiong Wu, Qingqing Li, Jiabin Yu, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu
2019 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA) 2019年8月
A Basic Study on Capacity and Reaction Time of Visual Working Memory for Elderly Memory Training
Ting Guo, Yanna Ren, Yinghua Yu, Yiyang Yu, Yuuki Hasegawa, Qiong Wu, Jiajia Yang, Satoshi Takahashi, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu
2019 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA) 2019年8月
Layer-specific activation of sensory input and predictive feedback in the human primary somatosensory cortex. 国際誌
Yinghua Yu, Laurentius Huber, Jiajia Yang, David C Jangraw, Daniel A Handwerker, Peter J Molfese, Gang Chen, Yoshimichi Ejima, Jinglong Wu, Peter A Bandettini
Science advances 5 ( 5 ) eaav9053 2019年5月
High-resolution fMRI maps of columnar organization in human primary somatosensory cortex
Jiajia Yang, Laurentius Huber, Yinghua Yu, Yuhui Chai, Arman Khojandi, Peter A Bandettini
Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med 27 0617 2019年5月
Increased activity in superficial and deep layers of human S1 for prediction error
Yinghua Yu, Laurentius Huber, Yuhui Chai, David C Jangraw, Arman Khojandi, Jiajia Yang, Peter A Bandettini
Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med 27 0613 2019年5月
Depth-dependent functional mapping of mental prediction in human somatosensory cortex
Yinghua Yu, Laurentius Huber, David C Jangraw, Peter J Molfese, Andrew Hall, Daniel A Handwerker, Jiajia Yang, Peter A Bandettini
Proc. Intl. Soc. Mag. Reson. Med 26 393 2018年5月
Asymmetric functional connectivity of the contra- and ipsilateral secondary somatosensory cortex during tactile object recognition 査読
Yinghua Yu, Jiajia Yang, Yoshimichi Ejima, Hidenao Fukuyama, Jinglong Wu
Frontiers in Human Neuroscience 11 2018年1月
Mohd Usairy Syafiq, Jiajia Yang, Yinghua Yu, Jinglong Wu
Neuroscience and Biomedical Engineering 5 ( 2 ) 2018年1月
Current Screening Tests and Novel Early Detection Approaches for Alzheimer's Disease
Mohd Usairy Syafiq, Jiajia Yang, Yinghua Yu, Jinglong Wu
Neuroscience and Biomedical Engineering 5 ( 2 ) 2018年1月
Brain networks involved in tactile speed classification of moving dot patterns: the effects of speed and dot periodicity. 査読 国際誌
Jiajia Yang, Ryo Kitada, Takanori Kochiyama, Yinghua Yu, Kai Makita, Yuta Araki, Jinglong Wu, Norihiro Sadato
Scientific reports 7 40931 - 40931 2017年2月
Interactions Between Haptic and Visual Perceptions of Fine Surface Texture
Yinghua Yu, Jiajia Yang, Hiroki Matsumoto, Jinglong Wu
Neuroscience and Biomedical Engineering 4 ( 2 ) 113 - 119 2016年8月
Jiajia Yang, Mohd Usairy Syafiq, Yinghua Yu, Satoshi Takahashi, Zhenxin Zhang, Jinglong Wu
Neuroscience and Biomedical Engineering 3 ( 2 ) 58 - 65 2015年11月
Speed Matching Interaction between Visual and Tactile Motion
Liancun Zhang, Jiajia Yang, Yinghua Yu, Satoshi Takahashi, Yuta Araki, Qiang Huang, Jinglong Wu
Neuroscience and Biomedical Engineering 3 ( 1 ) 20 - 26 2015年8月
Tactile priming modulates the activation of the fronto-parietal circuit during tactile angle match and non-match processing: an fMRI study 査読
Jiajia Yang, Yinghua Yu, Akinori Kunita, Qiang Huang, Jinglong Wu, Nobukatsu Sawamoto, Hidenao Fukuyama
FRONTIERS IN HUMAN NEUROSCIENCE 8 2014年12月
Elevated audiovisual temporal interaction in patients with migraine without aura 査読
Weiping Yang, Bingqian Chu, Jiajia Yang, Yinghua Yu, Jinglong Wu, Shengyuan Yu
JOURNAL OF HEADACHE AND PAIN 15 2014年6月
Ability to Recognize and Identify the Location of Vibration Stimulation on the Fingers 査読
Yang Liu, Yinghua Yu, Jiajia Yang, Yoshinobu Inai, Jinglong Wu
2014 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MECHATRONICS AND AUTOMATION (IEEE ICMA 2014) 1601 - 1606 2014年
Development of a magnetic resonance-compatible tactile orientation delivery system 査読
Di Chen, Jiajia Yang, Yinghua Yu, Ryousuke Goto, Satoshi Takahashi, Jinglong Wu
2014 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MECHATRONICS AND AUTOMATION (IEEE ICMA 2014) 879 - 883 2014年
MRI-compatible tactile orientation stimulator to investigate neural mechanisms of tactile orientation discrimination
Yinghua Yu, Jiajia Yang, HongZan Sun, Qiyong Guo, Jinglong Wu
Information (Japan) 17 ( 6 A ) 2463 - 2472 2014年
Yinghua Yu, Jiajia Yang, Jinglong Wu
Neuroscience and Biomedical Engineering 1 ( 1 ) 65 - 72 2013年5月
呉 景龍, 于 英花, 楊 家家
人間工学 = The Japanese journal of ergonomics 49 ( 1 ) 18 - 24 2013年2月
Development and evaluation of vibrotactile stimuli presentation device to investigate tactile working memory 査読
Yang Liu, Jiajia Yang, Yinghua Yu, Yoshinobu Inai, Jinglong Wu
2013 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, IEEE ICMA 2013 135 - 140 2013年
Development of a Tactile Angle Stimuli Presentation Device for Tactile Cognitive Function Discrimination 査読
Mohd Usairy Syafiq, Yu Yinghua, Jiajia Yang, Jinglong Wu
2013 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON MECHATRONICS AND AUTOMATION (ICMA) 116 - 121 2013年
Neuropsychological Parameters as Potential Biomarkers for Alzheimer’s Disease
Jinglong Wu, Yinghua Yu, Jiajia Yang
Current Translational Geriatrics and Experimental Gerontology Reports 1 ( 2 ) 68 - 75 2012年6月
Neural correlates of tactile orientation discrimination: An fMRI study 査読
Yinghua Yu, Jiajia Yang, Jinglong Wu, Qiyong Guo
2012 ICME International Conference on Complex Medical Engineering, CME 2012 Proceedings 713 - 716 2012年
Development and evaluation of a tactile speed stimulator for MRI environment 査読
Min Guo, Yinghua Yu, Araki Yuta, Jiajia Yang, Jinglong Wu
2012 ICME International Conference on Complex Medical Engineering, CME 2012 Proceedings 673 - 676 2012年
Delayed Audiovisual Integration of Patients with Mild Cognitive Impairment and Alzheimer's Disease Compared with Normal Aged Controls 査読
Jinglong Wu, Jiajia Yang, Yinghua Yu, Qi Li, Naoya Nakamura, Yong Shen, Yasuyuki Ohta, Shengyuan Yu, Koji Abe
JOURNAL OF ALZHEIMERS DISEASE 32 ( 2 ) 317 - 328 2012年
Jiajia Yang, Yinghua Yu, Yong Shen, Yasuyuki Ohta, Koji Abe, Jinglong Wu
Alzheimer's & Dementia 7 ( 4S_Part_8 ) 2011年7月
Development and evaluation of a MRI-compatible tactile orientation stimulator 査読
Yinghua Yu, Jiajia Yang, Jinglong Wu, Hongzan Sun, Qiyong Guo
2011 IEEE/ICME International Conference on Complex Medical Engineering, CME 2011 526 - 531 2011年
Yinghua Yu, Jinglong Wu
IEEE/ICME International Conference on Complex Medical Engineering 2010年7月
Luminance effects on visual perception of self-rotation for development of driving simulator
Yinghua Yu, Jinglong Wu
PROCEEDINGS OF SICE ANNUAL CONFERENCE, VOLS 1-8 2844 - + 2007年
Yang Jiajia, Yu Yinghua, Shen Yong
福田記念医療技術振興財団情報 ( 24 ) 27 - 38 2011年12月
ヒト大脳皮質の層別機能から探る多感覚統合の脳内情報処理機構
研究課題/領域番号:25K02549 2025年04月 - 2029年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
于 英花, 楊 家家, 福永 雅喜
配分額:18720000円 ( 直接経費:14400000円 、 間接経費:4320000円 )
てんかんの発作予測モデルの同定と閉ループ非侵襲深部脳刺激による発作抑制技術の開発
研究課題/領域番号:24K21599 2024年06月 - 2027年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽)
呉 景龍, 秋山 倫之, 高橋 智, 楊 家家, 張 志林, 于 英花
配分額:6370000円 ( 直接経費:4900000円 、 間接経費:1470000円 )
顕在と潜在の意図推定による選択意図の脳内メカニズムの解明と意図理解ロボットの提案
研究課題/領域番号:22K04011 2022年04月 - 2026年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
呉 瓊, 高橋 智, 呉 景龍, 江島 義道, 于 英花
配分額:4030000円 ( 直接経費:3100000円 、 間接経費:930000円 )
7テスラfMRIによる触覚知覚を司る大脳皮質層別の情報処理機構の解明
研究課題/領域番号:22K07327 2022年04月 - 2025年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C) 基盤研究(C)
于 英花
配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )
手触り感覚脳内モデルの同定と形状・質感を知覚できるロボットハンドへの適用
研究課題/領域番号:18K18835 2018年06月 - 2021年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽) 挑戦的研究(萌芽)
呉 景龍, 高橋 智, 金澤 右, 楊 家家, 呉 瓊, 江島 義道, 于 英花
配分額:6240000円 ( 直接経費:4800000円 、 間接経費:1440000円 )
本研究では,まず、fMRI高磁場環境で使用できる条件を満たすため、使用材料は非磁気のプラスチック素材を選び、駆動方式は空気圧制御を採用した。それから、掌サイズと凹凸の個人差を考慮して、上下と左右をミリ単位で微調整可能かつ高空間分解度(㎜)の力学刺激を提示できる触覚実験装置を研究開発した。手触り感覚、形状・質感脳内モデルを同定できる実験タスクを考案するため、最新の研究成果を調査して大域と小域を複合した新しい触覚実験タスクを提案した。
手触り感覚脳内モデルの同定を実現するため、触覚認知の工学実験とfMRI実験を設計した。さらに、掌の(x, y)平面の各部位を、独自に研究開発して触覚実験専用デバイスを使用して時空間ダブル循環方式で掌の各部位を刺激して、脳内皮質平面(u, v)における脳活動信号を計測するfMRI予備実験を実施している。
得られた実験データはSPMなどの通用解析方法の以外に独自提案した方法も用いて解析している。手触り感覚脳内モデルの同定は、最先端の研究成果を調査収集した上、本研究の成果に基づいて検討している。
これらの成果は学術雑誌論文5件(Frontiers in human neuroscience 1件, Parkinson's Disease 1件, Information 2件, International journal of psychophysiology 1件)掲載されている。関連成果はIEEE、ICMEなどの国際会議と国内の関連学会でも6件を発表された。
ヒトの体性感覚皮質3b野における皮膚感覚受容野のコラム構造の解明
研究課題/領域番号:18K15339 2018年04月 - 2022年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究 若手研究
于 英花
配分額:4030000円 ( 直接経費:3100000円 、 間接経費:930000円 )
ものに触れたときに得られる皮膚感覚情報は,脊椎や視床などを経由して大脳皮質の中心後回にある体性感覚皮質3b野に到達することは,脳機能イメージング研究で明らかにされている。また,サルを用いた研究により,皮膚内部にある2種類の皮膚感覚受容器(SAとRA)に対応する皮膚感覚受容野がコラム構造をなすことが示されたが,ヒトの3b野において同様なコラム構造をなすかは未だ解明されていない。本研究の全体目標は,超高磁場機能的磁気共鳴画像法(7T-fMRI)を用いてヒトの3b野におけるSAとRA受容野のコラム構造を解明することである。
前記の目標達成に向けて,初年度では当初計画していったSAとRA受容器を選択的に刺激できる触覚刺激と刺激法の選定が行った。これまでの知見により,SAとRA受容器は皮膚と対象の接触で得られた時間的・空間的情報に対して異なる応答特性を示すことがわかった。具体的に,圧覚刺激の場合,RA受容器はトランジェントの発火を示しているに対して,SA受容器は刺激期間中に持続的に発火している。一方,振動刺激の振幅が一定で振動周波数の増大に従ってRA受容器の発火強度が強くなるが,SA受容器は一定で小さい。サルを用いた研究の場合は,3b野に電極を刺し,指先に2秒間の圧覚刺激を提示するだけでSAとRA受容野の異なる活動パタンを検出できたが,fMRI技術の性質上の制限により,前述のSAとRA発火特性を利用した手法はヒトのfMRI研究に適用できない。そのため,今年度では,数種類の触覚刺激を用いた刺激選定fMRI実験を実施した。その中から粗さが異なる凸状ドットパターン刺激と,独自で考案した実験パラダイムはSAとRA受容野のコラム構造の同定できる可能性が高いことがわかった。この触覚刺激と実験パラダイムの選定は本研究随行に必要不可欠であり,次年度の研究実施に大きく貢献している。
記憶・想起の脳機能ネットワークの解明と認知症早期治療システムの構築
研究課題/領域番号:18H01411 2018年04月 - 2022年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 基盤研究(B)
呉 景龍, 大谷 芳夫, 阿部 康二, 高橋 智, 美馬 達哉, 楊 家家, 呉 瓊, 于 英花, 江島 義道
配分額:17030000円 ( 直接経費:13100000円 、 間接経費:3930000円 )
本年度では、まず、脳機能解明の装置とタスクの従来研究開発の経験を活かして、fMRI高磁場環境で視覚・聴覚・触覚の多感覚による短期記憶と想起の実験・訓練タスクを提示できる脳機能研究の専用実験装置を研究開発した。特に、触覚刺激装置については、高磁場環境を考慮して非磁気素材を選定し、空気圧制御による力学を提示できる実験装置を製作した。視覚・聴覚・触覚のマルチ刺激の併用による記憶機能を増進できる実験・訓練タスクの考案については、最新関連研究を調査した上、視覚と触覚との共通性を有する空間パターンの短期記憶タスクを新に提案した。次に、脳機能ネットワークと記憶脳機能の従来研究成果を活かして視覚・聴覚・触覚の同時刺激及び脳波とfMRIの時空間計測という複眼的観点から記憶・想起脳機能実験を設計し、代表者の研究室と共同研究先の病院で関連実験を実施した。得られた実験データに基づいて独自に開発した多感覚モダリティ・マルチメディア解析、ディープラーニングなどの機械学習手法を用いて実験データの統合処理を通じて、短期記憶と想起の脳機能ネットワークを検討している。さらに、空間パターンの短期記憶・想起の脳機能ネットワークの知見に基づいて、想起による短期記憶能力を回復する認知症早期治療モデルを検討している。得られた研究成果はFrontiers in human neuroscience, Parkinson's Disease, Information, International Journal of Psychophysiologyなどの国際雑誌に掲載されている。研究成果はIEEE,ICMEなどの関連学術会議でも発表された。
ミクロンの表面凹凸の違いを指先で感じ取る「匠の技」の脳科学的解明
研究課題/領域番号:17K18855 2017年06月 - 2020年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 挑戦的研究(萌芽) 挑戦的研究(萌芽)
楊 家家, 呉 景龍, 山本 洋紀, 高橋 智, 呉 瓊, 于 英花
配分額:6370000円 ( 直接経費:4900000円 、 間接経費:1470000円 )
ヒトは,わずか数ミクロンの凹凸でも指先で触れるだけで凹凸判断ができる能力を備えている。多くの自動車メーカーの工場では,熟練の技術者が経験で磨いた「匠の技」を利用して,車体表面を撫でることで数ミクロンの突起を検出し,品質検査を行っている。しかし,車体表面は塗料でコーティングされているため,この「匠の技」を既存の光学系計測システムに置き換えることができないのが現状である。一方,このような熟練の技術者は,「どのようにしてミクロンオーダーの凹凸を指先で検知しているのか?」,「脳内でどのような情報処理して接触面の違いを判断できるのか?」の疑問の未解明が,「匠の技」を工学的技術に置き換えることができない主な要因である。本研究は,上記の疑問に対する解答を得て,「匠の技」を工学的技術に置き換える方策を提案することを目的である。
今年度は,前年度で試作した2次元レーザ測定ユニットを用いた指紋微振動直接観察システムの原案を見直し,新たにシステムの研究開発に取り込んできた。具体的に,前年度で試作した2次元レーザ測定ユニットを用いた場合は,静止の指紋三次元構成の計測ができるが,微小振動の検出時にノイズが多かったため,測定不能の問題点があった。今年度は,まず高速度カメラによる計測方式へ変更し,システム全体構成を改良した。次に,触覚凹凸縞模様パターンの凹凸幅を変化させて(0.1mm, 0.2mm, 0.5mm, 0.7mmと1.0mmの5種類),システムの評価実験を行った。その結果,新システムの撮像ノイズ低減が顕著であり,5種類の刺激中0.5mm以上の3種類において,刺激時の指紋微小振動の計測に成功した。さらに,課題である凹凸幅0.1mmと0.2mmの縞模様を用いた場合の指紋微小振動の計測は,解決策案も出来ている。
視触覚のクロスモーダルな質感認知の脳機能解明と高質感の表面加工への適用
研究課題/領域番号:17J40084 2017年04月 - 2020年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費 特別研究員奨励費
于 英花
配分額:4420000円 ( 直接経費:3400000円 、 間接経費:1020000円 )
「高質感」のものづくりは21世紀の日本産業に強く求められている。しかし,製品質感の評価は職人の経験,見た目や手触りなどの主観的な判断に頼り,客観的な質感評価技術はまだ確立されていない。質感はヒトの視覚や触覚などの多感覚情報を脳内の統合処理で得られる複雑なものであり,質感の数値化・定量化ができないのは,質感認知の脳機能が未だ解明されていないためである。そのため,高質感製品の創出には,質感認知の脳機能を解明して,客観的な質感評価指標を作成することが重要である。本研究では,視覚と触覚のクロスモーダルな質感認知の脳内処理メカニズムを究明し,質感認知特性に基づいた高質感表面加工システムの研究開発及び試作を行うことを目的としている。
本年度では,まず,前年度の成果に基づいて,視覚と触覚刺激を洗練して,視覚と触覚のクロスモーダルな質感認知に関するfMRI実験が実施した。さらに,PPI(Psycho-Physiologic Interaction)解析・拡散テンソル画像(DTI)解析を取り入れ,質感認知の脳内機能的・解剖的ネットワークを検討した。次に,脳情報デコーディング解析を適用し,質感認知の脳内処理の各階層と階層間の相互作用を検討し,質感データベースに必要な視触覚パラメータを検討した。さらに,本年度から最新の7テスラ高空間分解能fMRI装置の利用が可能となり,脳情報デコーディング解析の精度向上が期待できる。そのため,これまで予定している実験を行うと同時に,ヒトの第一次体性感覚野の各層の機能的違いの観察と各層間の相互作用の検討実験も設計・実施した。