皮膚感覚神経を選択的に刺激する電気触覚ディスプレイ

Abstract

経皮電流刺激により皮膚感覚を提示する触覚ディスプレイを提案する。過去の多くの皮膚感覚ディスプレイでは言語報告によって表される種々の感覚（圧覚、振動覚、手触り等）を表現するTop-downの設計法がとられてきたが、それらの感覚は各種感覚受容器の活動を組み合わせた結果であるため、こうして設計されたディスプレイはある限られた感覚を提示するにとどまっていた。これに対して我々の方針は、感覚神経をその種類別に刺激するというものである。種類別刺激が可能であれば、それらを組み合わせることであらゆる感覚を生成することができるだろう。これらの刺激を、視覚との類似性から「触原色」と呼ぶことにする。刺激手段として皮膚表面からの電気刺激を用いる。電気刺激自体の歴史は古いが上記のような原色作成の試みはなく、多くが単なる特殊感覚のad-hocな生成に終わっている。本論文では受容器選択的刺激のための二つの方法を提案する。一つはアレー状電極を用い、各電極の重み付け変化で刺激深度を変化させる手法である。もう一つはこれまでの経皮電気刺激が陰極電流を刺激として用いていたのに対し、陽極電流を使うことで神経軸索の方向に選択的な刺激を行う手法である。