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第711回 【研究紹介】垂直方向の動体視力は水平方向の動体視力より有意に低い

2023.12.08

先週に続いて「高次脳機能研究会」の研究成果です.(株)日立製作所 研究開発グループ 基礎研究センタの神鳥 明彦さん,マクセル(株)の水口 寛彦さんらとともに,さまざまな方向の動体視力を計測可能な装置を新たに開発し,垂直方向の動体視力が水平方向の動体視力より有意に低いことを発見しました.この研究は感性ブレイングループの修了生の立原 蒼生君の修士論文の一部を発展させたもので,曽 智先生を中心に論文作成を行い,Scientific Reports誌に掲載されました.

Vertical Dynamic Visual Acuity is Significantly Lower than Horizontal Dynamic Visual Acuity
Aoi Tachihara, Zu Soh, Tomohiko Mizuguchi, Akihiko Kandori, Seiji Hama, and Toshio Tsuji
Scientific Reports, volume 13, Article number: 20999, doi:10.1038/s41598-023-48292, Published online: 28 November 2023. (SCI, IF=4.6)
URL: https://www.nature.com/articles/s41598-023-48292-1
PDF: https://www.nature.com/articles/s41598-023-48292-1.pdf

今後も動体視力に関する研究を進め,最終的には臨床応用できればと思っています.ひきつづきよろしくお願いします.

<論文内容>
Dynamic visual acuity (DVA) is crucial for the perception of moving objects. While traditional DVA assessment tools predominantly focus on horizontal movements, the evaluation of vertical DVA remains unstandardized. Consequently, the disparities between vertical and horizontal DVAs are yet to be thoroughly investigated. Therefore, we designed a system capable of conducting multi-directional DVA tests and eye movement measurements. During the experiments, the participants identified the gap direction of the Landolt-C ring moving either horizontally or vertically. The speed of movement decelerated from its maximum as a high-speed infrared camera captured the pupil movements of the left eye at 500 fps. We conducted tests on 15 healthy university students (aged 22.7 ± 1.2 years) and measured vertical and horizontal DVAs five times each. DVA was deduced from the Landolt-C ring speed with accurate gap direction responses, and eye movement was assessed based on the total gaze movement distance. The results revealed superior DVA and eye movement in the horizontal direction compared with the vertical direction (p < 0.001). This highlights the anisotropic characteristics of DVA and eye movement. The proposed system has the potential for multi-directional dynamic vision evaluation and training in clinical scenarios.

動体視力(DVA)は,動いている物体の知覚において極めて重要である.従来のDVA評価ツールは主に水平方向の動きに焦点を当てており,垂直方向のDVAの評価に関してはまだ標準化されていない.そのため,垂直方向のDVAと水平方向のDVAの差異についてはまだ十分に検討されていない.そこで本研究では多方向のDVA検査と眼球運動の測定が可能なシステムを開発した.実験では,ランドルト環が水平または垂直に移動するときのギャップ方向を被験者に知覚させた.移動速度は最大から減速し,高速赤外線カメラで左目の瞳孔の動きを500fpsで撮影した.15人の健康な大学生(22.7±1.2歳)を対象に検査を行い,垂直方向と水平方向のDVAをそれぞれ5回ずつ測定した.DVAは正確なギャップ方向反応を伴うLandolt-Cリング速度から推定し,眼球運動は全視線移動距離から評価した.その結果,水平方向のDVAと眼球運動は垂直方向に比べて優位に優れていた(p < 0.001).このことは,DVAと眼球運動の異方的特性を浮き彫りにしている.提案システムは,臨床場面における多方向の動体視力評価やトレーニングに応用できる可能性がある.