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» 2015年06月05日 09時15分 UPDATE

新技術:あなたの知らない「音」の世界、体に起こる不思議な反応 (1/5)

体に起こる自然な反応を利用して、聞こえに関するさまざまな情報を得る――NTTコミュニケーション科学基礎研究所の研究成果だ。被験者の回答に頼らない新しい手法を利用した3つの研究成果を紹介する。

[畑陽一郎,EE Times Japan]

 「音を聞かせたとき、その音にどの程度注意が向いているのか、質問せずに判定する方法が見つかった。さまざまな音を聞かせてみると、本人にとって目立つ音の場合のみ、瞳孔(どうこう)が1%程度開く。例えば、ビープ音や黒板をひっかく音だ。逆に鳥の鳴き声にはほとんど反応しない」(NTTコミュニケーション科学基礎研究所 人間情報研究部感覚共鳴研究グループの主幹研究員、グループリーダーである古川茂人氏)。

 NTTコミュニケーション科学基礎研究所は、2015年6月1日、研究成果を一般に公開する「オープンハウス2015」*1)の開催に先駆け、7つの研究成果を報道機関向けに紹介した。今回はそのうち「生体反応で”聞こえ”をはかる」と題した発表について紹介する(続報はこちら)。

*1) 6月4日と同5日にNTT京阪奈ビル(京都府精華町、けいはんな学研都市)で開催。30の研究成果を発表している。同研究所はNTTが管理する13の研究所の1つ。情報通信技術の基礎研究によって新原理の発見と新技術の創出を狙う。メディア、信号、知識、人間という4つの領域で世界的な成果を挙げることを目指している。

音の種類に目が反応

 聞こえを測る発表には、独立した3種類の研究が含まれていた。「音の『注意の引きつけやすさ』を目で見て知る(目で測る)」「ごまかせない聴力検査(指で測る)」「騒音性難聴リスクの個人差を耳の特性から予測」(耳から出る音で測る)」だ。いずれも被験者の回答を待たずに、生体反応から音の聞こえ方などを推測できる。

 まずは冒頭の発言にある、目で測る研究だ。1940年代から1950年代にかけて、大きな音を聞くと、瞳孔がわずかに開くことが分かってきた。だが、音の種類や音に対する注意度と、瞳孔の開き具合の相関を調べた研究はこれまでほとんどなかったのだという。

 瞳孔とは黒目の中心にある光を通す「穴」。周囲を虹彩(こうさい)というシャッターの働きをする組織が取り囲んでいる。虹彩はおもに目に入る光の強さに反応する。光が強い場合、虹彩がすぼまり、瞳孔が小さくなる。光が弱い場合は逆だ。「猫の目のように変わる」とは瞳孔の大きさが光の強さに反応してめまぐるしく変わることをいう。

 虹彩は意識的に動かすことはできない。脳幹と呼ばれる最も基本的な脳の一部位(青斑核)によって制御されている。脳幹は虹彩以外に、呼吸や心拍、血圧など生命維持に関与する部位だ。

 図1に実験風景を示す。被験者はヘッドフォンを付けていすに座り、前面のカメラを見ているだけでよい。前面のカメラの右側から赤外線が放射されており、目で反射した光を左側のカメラが受信する。これで瞳孔の変化が分かる。脳波などの電気的な計測とは異なり、周囲の雑音に強く、被験者の負担が少ない。装置の費用を抑えることもできる。

yh20150605NTT_pupil_scan_590px.jpg 図1 音の種類と瞳孔の変化の関係を計測しているところ
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