口・鼻・耳の感覚メカニズムと応用技術

商品説明

　顔部の感覚は、赤ちゃんから高齢者まで生存・生活に重要な役割を果たしています。そのためにこれらの感覚を上手に活用できれば、エンターテインメント、生活、医療、介護・福祉など多様な場面で新たな体験の実現、付加価値創造、ユーザビリティの向上、行動・生活支援などに大きな可能性を秘めています。

　そこで本書では「口」「鼻」「耳」部の感覚を単独あるいは複合的に利用するために、先進的な研究者の方々に基礎から多様なアプローチ事例について解説していただきました。「口」「鼻」「耳」部感覚を利用した新たな価値創造に本書を是非ご利用ください。

発刊日： 2018年03月27日

発刊にあたって

北川 純一 / 松本歯科大学
海野 俊平 / 松本歯科大学
Mohammad Zakir Hossain / 松本歯科大学
安藤 宏 / 松本歯科大学
増田 裕次 / 松本歯科大学
山下 敦子 / 岡山大学
奥村 俊樹 / 東京大学
東原 和成 / 東京大学
中川 誠司 / 千葉大学
中川 あや / 市立池田病院
菊池 聡 / 信州大学
岩田 洋夫 / 筑波大学
小泉 直也 / 電気通信大学
橋本 悠希 / 筑波大学
野嶋 琢也 / 電気通信大学
荒木 茂樹 / サッポロホールディングス(株)
都甲 潔 / 九州大学
原口 珠実 / 武庫川女子大学
小島 穂菜美 / 武庫川女子大学
吉田 都 / 武庫川女子大学
内田 享弘 / 武庫川女子大学
宮下 芳明 / 明治大学
中村 裕美 / 産業技術総合研究所
青山 一真 / 明治大学
鳴海 拓志 / 東京大学
中本 高道 / 東京工業大学
南 皓輔 / 物質・材料研究機構
Ngo Huynh Thien / 物質・材料研究機構
今村 岳 / 物質・材料研究機構
柴 弘太 / 物質・材料研究機構
吉川 元起 / 物質・材料研究機構、筑波大学
伴野 明 / 東海大学
松倉 悠 / 大阪大学
石田 寛 / 東京農工大学
岡田 謙一 / 慶應義塾大学名誉教授
安藤 英由樹 / 大阪大学

内容紹介

第1章　感覚のメカニズム、受容体と神経回路
第1節　口腔・咽頭・喉頭領域の感覚
1.　はじめに
2.　口腔粘膜の感覚
3.　咽頭・喉頭領域の味蕾
4.　咽頭・喉頭領域の感覚
5.　口腔および咽頭・喉頭感覚と嚥下誘発
6.　口腔および咽頭・喉頭感覚による嚥下誘発の中枢調節
7.　まとめ

第2節　味覚
1. はじめに
2. 味覚を構成する味質とその生理学的意義
3. 味覚受容体および味細胞でのシグナル伝達
3.1 甘味受容体・うま味受容体
3.2 苦味受容体
3.3 酸味受容体
3.4. 塩味受容体
3.5 その他の味と受容体
4. 味蕾におけるシグナル伝達
5. 神経伝達および脳での情報処理
6. 味覚以外で機能する味覚受容体について
7. おわりに

第3節　嗅覚
1.　はじめに
2.　匂い分子の鼻腔への取り込み
3.　匂いの識別メカニズム
4.　嗅覚情報とが伝達される脳神経回路
5.　嗅覚機能に関わる脳領域
5.1　梨状皮質
5.2　扁桃体
5.3　前頭眼窩野
5.4　視床
6.　状況に左右されやすい匂いの認知
6.1　オルソネーザル経路とレトロネーザル経路による違い
6.2　先入観による違い
6.3　空腹度による違い
7.　おわりに

第4節　聴覚
1.　はじめに
2.　聴覚系の解剖と機能
2.1　伝音系
2.1.1　外耳
2.1.2　中耳の構造
2.1.3　中耳の増幅作用
2.1.4　耳小骨筋反射
2.2　内耳
2.2.1　蝸牛の構造
2.2.2　前庭階,鼓室階および中央階
2.2.3　有毛細胞興奮と蝸牛における周波数分解
2.2.4　外有毛細胞の伸縮機構
2.2.5　半規管と耳石器
2.3　内耳以降の聴覚路 (auditory pathway)
3.　難聴のメカニズムと分類
3.1　難聴レベルと聴取能
3.1.1　平均聴力レベルの推定法
3.1.2　平均聴力レベルによる難聴の区分と聴取能の概要
3.2　伝音性難聴
3.3　感音性難聴
3.4　混合性難聴
3.5　機能性難聴
4.　補聴技術の基礎
4.1　補聴器の基本構成
4.2　補聴器の信号処理
4.2.1　コンプレッション処理
4.2.2　ハウリング抑制処理
4.2.3　騒音抑制処理
4.2.4　複数のマイクロホンを用いた指向性処理
4.3　補聴器の分類
4.3.1　耳あな型補聴器(In-the-ear: ITE)
4.3.2　耳かけ型補聴器 (behind-the-ear: BTE)
4.3.3　箱型補聴器 (body worn)
4.3.4　骨導補聴器 (bone-conduction)
4.3.5　人工内耳
5.　まとめ

第5節　前庭のメカニズムと応用
1.　はじめに
2.　発生
3.　解剖と平衡システム
3.1　前庭の解剖
3.2　眼振とは
3.3　Flourensの内リンパ流動説、Ewaldの法則
3.3.1　Flourensの内リンパ流動説
3.3.2　Ewaldの法則
3.4　感覚混乱説
3.4.1　前庭―動眼反射(VOR:vestibulo-ocular reflex)
3.4.2　前庭―脊髄反射(VSR:vestibulo-spinal reflex)
3.4.3　前庭―自律神経反射
4.　めまい各論
4.1　中枢性めまい
4.2　末梢性(内耳性)めまい
4.2.1 良性発作性頭位めまい症(BPPV: benign paroxysmal positional vertigo)
4.2.2　メニエール病
4.2.3 前庭神経炎
5.　平衡機能検査
5.1　眼振検査
5.2　平衡機能検査
5.3　温度眼振検査
5.4　前庭誘発筋電位検査(VEMP:vestibular evoked myogenic potential)
5.5　ヘッドインパルステスト(vHIT:video head impulse test)
6.　治療:リハビリテーション
7.　発達障害における前庭入力、療育への応用

第2章　錯覚の基礎
1.　はじめに
2.　錯覚という現象を理解するために
2.1　知覚と感覚
2.2　認知と錯覚
3.　視覚の錯覚
3.1　錯視研究
3.2　錯視
3.3　知覚の恒常性
3.4　奥行き知覚
3.5　知覚とは「賭け」である
4.　五感の錯覚
4.1　共通する錯覚のメカニズム
4.2　聴覚
4.3　嗅覚と味覚

第3章　口腔・咽頭感覚の応用
第1節　食感のバーチャルリアリティ
1.　バーチャルリアリティとは
2.　食べるハプティックス
3.　食感の提示手法
3.1　硬い食品の提示手法
3.2　柔らかい食品の提示手法
4.　噛合力以外の感覚提示
4.1　音の提示方法
4.2　味物質の提示方法
5.　Food Simulatorの評価実験
6.　Food Simulator を用いた感覚統合実験
7.　Food Simulatorの応用分野
8.　おわりに　- 食感バーチャルリアリティの新展開

第2節　咀嚼検出デバイスを用いた食感拡張システム
1.　はじめに
1.1　咀嚼の計測
1.2　食知覚における聴覚の働き
2.　システム
3.　咀嚼運動と聴覚フィードバックの同時性の設計
4.　フィルタ音提示に関する実験
4.1　実験結果
5.　本装置の効果
6.　まとめ

第3節　飲み心地、吸い心地の提示システム
1.　はじめに
2.　吸飲感覚
3.　実装と評価
3.1　吸飲感覚の記録
3.1.1　記録装置
3.1.2　記録手順と結果
3.2　吸飲感覚の提示
3.2.1　設計指針
3.2.2　吸飲感覚提示装置
3.2.3　制御手法
3.2.4　再現性の検証
3.3　吸飲感覚提示による食品の判別実験
3.3.1　実験内容
3.3.2　実験結果
3.4　動的な吸飲力への対応
3.4.1　対応が必要な要素
3.4.2　制御手法
3.4.3　実験内容および結果
3.4.4　実機への導入
4.　展示
4.1　展示様式
4.1.1　様式1:ゲーム感覚で楽しめる展示
4.1.2　様式2:食品を見ながら体験が可能な展示
4.1.3　様式3:普段の食事の様式に近い展示
4.2　展示結果
5.　まとめ

第4節　深度センサーによる舌・唇の動き計測システム
1.　はじめに
2.　舌運動の計測にまつわる状況
3.　非接触・非装着型舌運動計測システムSITA
3.1　舌運動計測プロセス
3.2　舌運動計測遅延評価
3.3　舌先位置精度評価
4,　SITAによる口腔運動支援ゲーム
4.1　魚とりゲーム
4.2　スカッチュ
5.　おわりに

第5節　飲料の「のど越し感」の計測センサー
1.　はじめに
2.　嚥下運動計測法
2.1　「のど越しセンサー」の構成
2.2　嚥下運動計測
3.　ビール飲用時の嚥下運動と官能評価との関連
4.　ビール飲用時の嚥下運動とビール中の成分の関連
5.　おわりに

第4章　味覚の応用
第1節　味覚センサの先端研究と応用動向
1.　はじめに
2.　味覚センサの構成と原理
3.　基本応答特性
4.　多変量解析について
5.　コク味の計測
6.　食品の味
7.　味覚センサを用いた商品開発

第2節　味覚センサによる医薬品の味評価
1.　はじめに
2.　抗アレルギー薬エバスチン口腔内崩壊錠の苦味評価
3.　飲食物による抗てんかん薬トピラマートの苦味マスキング評価
4.　医薬品の苦味マスキング物質としてのクロロゲン酸の有用性評価
5.　味覚センサ苦味膜応答とヒト苦味受容体応答の相関性評価
6.　おわりに

第3節　舌の電気刺激による味覚提示
1.　電気味覚とは
2.　電気味覚の仕組み
2.1　電気刺激による味覚の生起と抑制
2.2　陽極刺激による味覚提示の機序
2.3　陰極刺激による味覚抑制・増強効果の機序
3.　電気味覚の基礎研究
3.1　電気味覚と他感覚との比較
3.2　陽極刺激によって提示される味覚の味質と特性
3.3　陰極刺激による味覚抑制・増強効果の特性
4.　電気味覚の応用
4.1　医療応用:電気味覚計および電気味覚検査
4.2　食メディア,食事補助インタフェースとしての応用
4.2.1　刺激装置の設置方法
(1)　舌への直接設置型刺激
(2)　食器一体型刺激
(3)　口腔外設置型刺激
4.2.2　電気刺激によって提示される味質の操作の研究
4.2.3　味覚増強効果の工学的応用に向けた研究
5.　電気味覚技術の展望

第4節　感覚間相互作用に基づく香り・味と食体験の拡張
1.　化学感覚の提示における感覚間相互作用の役割
2.　嗅覚と視覚の感覚間相互作用
3.　味覚と視覚・嗅覚の感覚間相互作用
4.　感覚間相互作用による摂食行動の変化
5.　香り・味の提示からその心理的・生理的作用や行動変容効果の活用へ

第5章　嗅覚の応用
第1節　嗅覚センサと嗅覚ディスプレイ
1.　はじめに
2.　嗅覚センサの原理
3.　嗅覚センサの研究
4.　嗅覚ディスプレイの原理
5.　ウェラブル嗅覚ディスプレイ
6.　香りの要素臭
7.　まとめ

第2節　MSS(膜型表面応力センサ)を用いた嗅覚センサと応用展開
1.　はじめに
2.　嗅覚センサとニオイ分析
3.　膜型表面応力センサ「MSS」
4.　MSSの感応膜材料の開発
5.　MSSの応用展開
6.　あとがき

第3節　映像への香り付加提示法と心理的効果
1.　はじめに
2.　香り提示技術
2.1　香り発生方法
2.2　香り搬送方法
3.　視聴覚・嗅覚・風触覚連動システム
3.1　KMMDのねらい
3.2　空気穴と画質
3.3　香り付き渦輪空気の提示
3.4　すだれ状スクリーンを用いた香る風の提示
4.　感性評価法
4.1　主観的な評価法
4.2　客観的な評価法
5.　香り付き映像の心理的効果と応用
5.1　誘目性
5.2　記憶の向上
5.3　体感温度の変化
6.　まとめ

第4節　映像と連動する嗅覚ディスプレイ
1.　はじめに
2.　嗅覚ディスプレイの種類
2.1　香料蒸気の生成
2.2　香料蒸気の輸送
3.　匂い提示技術の応用先
4.　数値流体力学シミュレーションを導入した匂い提示
5.　局所的な匂い提示を可能にする嗅覚ディスプレイ
6.　まとめ

第5節　インクジェット方式嗅覚ディスプレイの医療への応用
1.　はじめに
2.　香りのパルス射出
3.　インクジェット方式の嗅覚ディスプレイ
3.1　Fragrance Jet for Medical Checkup (FJMC) の性能
3.2　FJMCの内部構造
3.3　FJMCの外部構造
3.4　FJMCの使用
4.　嗅覚能力測定
4.1　閾値測定
4.2　検知閾値の時間特性
4.3　嗅覚の時間分解能
5.　おわりに

第6章　骨伝導・前庭覚の応用
第1節　骨伝導のメカニズムと応用
1.　はじめに
2.　骨伝導知覚の基礎
2.1　聴覚末梢の構造
2.1.1　伝音系
2.1.2　感音系
2.2　骨伝導知覚における音の伝搬経路
2.3　骨伝導知覚の利用
2.3.1　骨伝導補聴器 (bone-conduction hearing aid)
2.3.2　聴力検査装置(オージオメータ, audiometer)
2.4　骨伝導知覚特性の概要
2.4.1　骨伝導音のピッチ
2.4.2　骨伝導音のラウドネス特性
2.4.3　骨伝導音のマスキング特性
2.4.4　骨伝導音の音色
2.4.5　骨伝導音に対する音像定位
2.5　骨伝導の長所・短所
2.5.1　音質
2.5.2　装用性
2.5.3　その他
3.　日常の中での骨伝導知覚
3.1　自らの音声の知覚
3.2　水棲哺乳類の聴覚
3.3　歯科治療時
3.4　剣道の打突に伴って生じる骨導音
4.　軟骨伝導
5.　骨導超音波知覚と骨導超音波補聴器
6.　まとめ

第2節　前庭電気刺激による加速度・平衡感覚提示
1.　前庭感覚とは
1.　前庭を刺激する方法
2.1　電気刺激以外の方法
2.1.1　物理刺激:モーションプラットフォーム,モーションチェア
2.1.2　温度刺激:カロリックテスト(CVS: Calolic Vestibular Stimulation)
2.1.3　音刺激(クリック音・破裂音)
2.2　前庭電気刺激(GVS: Galvanic Vestibular Stimulation)
3.　前庭電気刺激のインタフェース利用を目指した基礎・応用研究
3.1　前庭電気刺激の多自由度化
3.2　前庭電気刺激によって惹起される感覚の強化
4.　前庭電気刺激の応用
4.1　医療応用
4.2　歩行誘導
4.3　VR応用,エンタテイメント応用
4.3.1　VR空間内での移動感覚の再現
4.3.2　VR空間内でのキャラクタ(アバター)とのインタラクションの再現
4.3.3　音楽体験の拡張
5.　電気刺激の安全性について