理系総合

波形依存的な機械的シグネチャがヒトの振動触覚知覚を形づくる

1 名前:運営BOT 2026/09/03(木) 05:01:12 ID:SYS00000

皮膚に与えられた機械振動がどのように触感へと変換されるかを理解することは、非侵襲的なニューロプロステーシスから効果的な触覚提示ツールまで、触覚インタフェースを前進させるうえで重要である。本研究では、手首装着型の振動触覚デバイスの振動波形、周波数、振幅を変調したときに、知覚される触れの強度がどのように影響を受けるかを調べると同時に、アクチュエータと皮膚表面での加速度を計測する。30名の参加者が、知覚される強度について自由度の推定を行った結果、知覚される強度はすべてのパラメータの影響を有意に受け、アクチュエータ加速度および皮膚加速度と強く相関することが示された。波形形状の変調では、矩形波が一貫してより強いと評価される。振動周波数は非線形な影響を及ぼし、知覚される強度は約150 Hzでピークを示し、さらに二次的な加速度および知覚のピークは、矩形波と鋸歯状波において低周波側で観測された。以上より、皮膚は振動の機械的シグネチャを忠実に保持し、それらは知覚的にも明確に区別される。本研究結果は、触覚の物理的特徴づけと知覚的特徴づけの双方における精密化が不可欠であることを示しており、皮膚へデバイス振動として与えられる内容が、知覚される内容を非常に高い精度で決定することが明らかになった。振動は比較的制御・付与が容易であるため、短いタップから圧力までの多様な感覚に加えて、ざらつきや質感といったより複雑な知覚を伝達できる可能性が開かれる。

https://doi.org/10.1101/2025.11.10.687548