氏 名 王 武
授与した学位 博 士
専攻分野の名称 工 学
学位授与番号 博甲第 ６２６５ 号
学位授与の日付 ２０２０年 ９月２５日
学位授与の要件 自然科学研究科 生命医用工学専攻
（学位規則第４条第１項該当）
学位論文の題目 Neuropsychological studies on human neural mechanism of tactile perceptual learning
（触覚知覚学習の脳内処理メカニズムに関する神経心理学的研究）
論文審査委員 教授 呉 景龍 教授 阿部 匡伸 教授 横平 徳美 准教授 髙橋 智
学位論文内容の要旨
Perceptual learning, which constitutes important foundations of complicated cognitive processes, is learning better perception skills. However, tactile perceptual learning has been investigated in far less detail than visual and auditory perceptual learning, thus limited knowledge exists regarding the cognitive and neural mechanism of tactile perceptual learning. Additionally, there is little known about the neural basis of tactile perceptual learning, despite some work.
Therefore, the present study aims to find out how different training time intervals affect the tactile perceptual learning, what skills acquired lead to tactile generalization across tasks, and what neural changes contribute to tactile perceptual improvement.
Chapter 1, Introduction.
the concept, related previous studies on touch sensation, tactile perceptual learning, its time course, perceptual specificity and generalization, and neural changes acquired in the brain cortex were introduced. Meanwhile, the purpose and contents of this thesis were briefly described.
Chapter 2, Effects of different training time intervals on tactile angle discriminability
We investigated how different training time intervals improve the performance in the tactile angle discrimination task across sessions.
Chapter 3, Effects of different types of tactile training tasks on tactile angle discriminability
We investigated how a different type of training task generalizes to performance in the tactile angle discrimination task.
Chapter 4, Contribution of working memory and sensory input to tactile angle discriminability We investigated what skills acquired lead to tactile generalization across tasks.
Chapter 5, Tactile learning effect of somatosensory system in human brain
We investigated how the tactile repeated orientations affect neural activity in the primary somatosensory cortex (SI).
Chapter 6, Conclusions and Future Challenges
A general conclusion based on the four experiments and the future challenges were presented.
The current results show that the training time interval can affect tactile perceptual learning effects; moreover, different types of training tasks also can improve tactile performance in other tasks, the tactile generalization effect results from the improvement of high-order processes, such as the abilities of maintenance and updating; furthermore, tactile learning first appears at the early stage in ipsilateral SI and then the intermediate stage in bilateral SI, implying that the ipsilateral SI might modulate neural activity in the intermediate stage.
論文審査結果の要旨
触覚による対象知覚は，対象の形状と表面テクスチャの知覚に大別できる。先行研究により，ヒトは指先に 接触する“＞”の形をしている角度がはっきりと知覚でき，二つの角度差がわずか5度程度（識別閾値）でその 差異が識別できることが明らかにした。本研究では，ヒトの触覚形状（角度）識別の学習過程に注目して，神 経心理学的手法を用いて触覚による形状識別の学習効果とそれ関連の脳活動を検討することを目標としてい る。
まず，被験者に二つの角度刺激を感じてもらい，その角度の違いを識別するタスクを5セット実施してもらっ た。また，各セットの実施間隔は，一日と一週間の被験者グループを分けて実施した。その結果，タスクの実 施間隔によらず，同様な角度刺激識別タスクを3回以上実施することで，角度識別閾値が安定することが明ら かにした。次に，前述の学習効果は，学習タスクの種類によってどのように変化するかを検討するために，角 度識別タスクの代わりに触覚格子方向識別タスクを用いた。その結果，学習タスクが変えても一定の触覚知覚 学習効果が認められた。さらに，脳波実験によって，学習の進行時間に従って両側の体性感覚野と前頭連合野 の活動特徴が異なることも検証できた。本研究は，ヒトの触覚による形状識別の学習効果を検証した研究であ り，触覚形状認知メカニズムの理解に重要な基礎データを提供できた。本研究の成果は査読ありの学術論文誌 に2件の論文，査読ありの国内会議論文集に1件の要旨，査読ありの国際会議論文集に3件の要旨として掲載さ れている。
以上のことより，本論文は学術上および工学上貢献するところが多い。よって本論文は，博士（工学）の学 位として価値あるものと認める。
