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

阐明视觉-触觉跨模态纹理感知的大脑功能及其在高质量表面处理中的应用

• 批准号: 17J40084
• 负责人: 于 英花
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J40084/
• 关键词: 質感認知; 触覚脳機能; クロスモーダル; 脳イメージング

21世紀の産業界では，「高質感」のもの作りが求められ量から質への転換が要請されている中で，製造現場において製品の高質感に関わる加工パラメータの設定が喫緊の課題である。本研究は，このような現状を踏まえて，質感認知特性に基づいた高質感の表面加工システムの提案を目指して，質感認知の脳内処理メカニズムの解明，高質感に寄与する物体属性パラメータの特定を一体化した工学・脳科学融合の研究を推進してきた。これまでの研究成果は，主に下記の４項目に要約できる。１）触覚と視覚の記憶の継時的形成過程に注目した学習パラダイムを適用した心理物理学実験の実施により，素材の物理特性と質感評価の関係を検討した。２）fMRI実験の実施により，視触覚クロスモーダルな質感認知の視覚情報優位性を明らかにした。３）PPI（Psycho-Physiologic Interaction）解析・拡散テンソル画像解析を取り入れ，質感認知の脳内機能的・解剖的ネットワークを検討した。４）素材の物理パラメータ・質感評価データ・脳活動パターンの三者の関係性を検討でき，表面加工質感情報データベース・モデルを提案した。今後，代表者は，これらの研究成果をさらに発展させて，マルチモーダルな質感認知の脳機能の理解を深めると同時に，加工パラメータによる仕上げ製品の質感評価や製品の質感向上への応用を進めていく。

在21世纪，需要制造来创建“高质量”产品，并从数量变为质量，以及与制造地点高质量产品相关的设置处理参数是一个紧迫的问题。基于这种当前情况，该研究的目的是基于纹理识别特性提出高质量的表面处理系统，并促进了对工程和神经科学的整合的研究，整合了纹理识别处理的机制和对象属性参数的识别的机制，这些参数有助于高质量质地。先前研究的结果可以主要在以下四个项目中汇总。 1）我们进行了一项心理物理学实验，该实验应用了学习范式，重点是触觉和视觉记忆的时间形成过程，并检查了材料的物理特性与纹理评估之间的关系。 2）通过进行fIMRI实验揭示了触觉跨模式纹理识别中视觉信息的视觉信息优势。 3）我们使用PPI（心理生理相互作用）分析和扩散张量图像分析研究了大脑中纹理识别的功能和解剖网络。 4）我们提出了一个经过表面处理的纹理信息数据库模型，该模型使我们能够检查三方之间的关系，包括材料的物理参数，纹理评估数据和大脑活动模式。将来，代表将进一步开发这些研究结果，以加深他们对多模式纹理识别的大脑功能的理解，同时还可以使用处理参数并改善产品纹理来促进对成品评估的应用。

项目成果

Tactile Sensory Memory for the vibration stimuli presented on the fingers: an ERP Study

手指上振动刺激的触觉记忆：一项 ERP 研究

• 发表时间: 2017
• 作者: 楊家家;于英花;Huber L;Bandettini PA;楊 家家;Yang Liu
• 通讯作者: Yang Liu

The Effects of Aging on Haptic Working Memory During Length Discrimination

长度辨别过程中衰老对触觉工作记忆的影响

• DOI: 10.2174/2213385205666170117100827
• 发表时间: 2017
• 期刊: Neuroscience and Biomedical Engineering
• 作者: Wu Zhiwei;Yu Yinghua;Yang Jiajia;Takahashi Satoshi;Ejima Yoshimichi;Wu Jinglong
• 通讯作者: Wu Jinglong

Understanding tactile processing at columnar and laminar level using high-resolution fMRI

使用高分辨率功能磁共振成像了解柱状和层状水平的触觉处理

• 发表时间: 2019
• 作者: Yu Y;Yang J;Huber L;Bandettini PA
• 通讯作者: Bandettini PA

Tactile angle discriminability improvement: roles of training time intervals and different types of training tasks

• DOI: 10.1152/jn.00161.2019
• 发表时间: 2019-08
• 期刊: Journal of Neurophysiology
• 影响因子: 2.5
• 作者: Wen Wang;Jiajia Yang;Yinghua Yu;Qiong Wu;Jiabin Yu;Satoshi Takahashi;Y. Ejima;Jinglong Wu

高空間分解能fMRIによるヒト第一次体性感覚野の皮質内回路機構の検討

使用高空间分辨率功能磁共振成像检查人类初级体感皮层的皮质内回路机制

• 发表时间: 2018
• 作者: 楊家家;于英花;Huber L;Bandettini PA
• 通讯作者: Bandettini PA