XK星空 通过 VR 技术阐明适应现实世界的大脑处理系统，从而实现虚拟世界的自由构建
人类基于投射到视网膜上的二维图像看到具有三维深度的世界。我们不仅仅看到视网膜图像本身；我们还看到视网膜图像。我们不是通过直接观察投射到视网膜上的内容来感知三维图像，而是通过大脑的处理来推断和重建三维世界。大脑复杂的信息处理系统对于通过眼睛、耳朵和其他感觉器官从外部世界接收信息、将这些输入与适当的行动联系起来以及适应现实世界环境至关重要。 Hiroaki Shigemasu 教授正在利用虚拟现实 (VR) 和功能磁共振成像 (fMRI) 等尖端技术来阐明大脑中信息处理的本质。他试图通过这些方法来把握人类的普遍特征。
通过 MRI 实验阐明每个大脑区域的功能
大脑的信息处理在人类感知中发挥着重要作用。然而，我们仍然缺乏关于大脑区域如何对不同感知做出反应的完整了解。 Shigemasu 教授使用功能磁共振成像（一种大脑活动成像技术）来阐明涉及三维感知的大脑机制。在之前的实验中，他发现当观察物体之间的深度位置差异与观察结构物体内部的深度方向差异时，大脑区域表现出不同的激活模式，并阐明了每个大脑区域的功能。
大脑的信息处理不仅仅是通过视觉和其他输入来感知三维世界。它还必须根据该信息输出适当的操作。 Shigemasu 教授意识到“为了阐明大脑的处理系统，我们还必须考虑行动”，他将研究范围扩大到涉及运动输出的区域。大脑内的哪些特定区域负责处理与运动输出相关的输入信息？为了阐明这个问题，重益教授进行了实验，首先向参与者展示一个物体，然后立即隐藏该物体，并要求他们在没有视觉信息的条件下用手抓住该物体，通过推断其方向。实验期间的大脑活动通过核磁共振成像进行测量。结果表明，即使没有实时视觉输入，也可以从视觉区域的活动模式中解码物体的方向。他目前正在进行的实证研究表明，基于视觉区域进行与运动输出相关的各种类型的主动处理，而这些视觉区域以前被认为主要处理被动视觉输入。
这种对大脑区域的阐明可能有助于实现脑机接口，从而允许根据大脑活动操作机器或计算机。
尖端技术有助于归零人类的普遍特征
由于廉价、高性能头戴式显示器的出现，我们正在进入一个 VR 和其他人工构建的三维空间司空见惯的时代。 Shigemasu 教授：“如果人造世界要提供与现实世界同等的感知效果，我们需要了解人们如何实现三维感知。”近年来，他的重点已扩大到使用 VR 技术进行研究。
VR 的显着特点是能够构建不受现实世界限制的世界。但是，一个不遵循现实世界物理定律的空间，或者一个与自己不同的身体，会对个人对自己身体的感觉产生什么影响呢？这些问题在很大程度上仍然笼罩在神秘之中。 “预计三维虚拟空间的广泛采用凸显了了解人类如何有效地适应空间和身体变化的重要性。” Shigemasu 教授的目标是通过操纵 VR 环境并检查由此产生的效果来阐明人类感知的特征。
为了调查在 VR 中视觉操纵个人腿部位置时躯体感觉或运动输出是否会发生变化，Shigemasu 博士进行了一项实验，让受试者接受虚拟形象正面投射的训练。结果显示，当虚拟人物的腿低于现实时，受试者在训练后将腿抬得比现实中更高，并且腿部位置的变化感知在之后持续长达10分钟。在问卷结果中，没有一个实验参与者注意到所呈现的身体姿势与现实不同，因此发现这些影响是在无意识中发生的。
在探索操作机器人手臂等延伸身体部位的技术的实验中，其感觉与移动自己的身体相同，结果发现，当受试者的手在 VR 中变成视觉上分裂的状态时，受试者会将自己身体的一些感觉转移到分裂的手上。通过建立该部位与该位置的对应关系，人们可以顺利地操作延伸的身体部位。
教授。 Shigemasu 还与日本国内外的研究人员进行 VR 联合研究。通过实验，他不仅凭经验阐明了感觉和知觉等低级处理，还阐明了动机和同理心等高级心理效应。
除了其他活动之外，Shigemasu 教授还是高知医学院成立的研发组织“Healthcare x VR”的参与者。他与旨在利用 VR 进行治疗和远程医疗的公司进行联合研究。他与 e-Jan Networks Co 合作支持企业远程办公，并且他还开始研究三维空间中沟通的心理影响。他从事各种跨学科项目，例如与在 VR 环境中提供夜来节模拟体验的活动进行技术合作。他说，“由于 VR 的发展，我的研究范围一直在稳步扩大”，但他的目标最终在于阐明在进化过程中得到优化的人脑信息处理系统。
发布日期：2024 年 2 月