1．我々は錯覚した世界を感じている

　我々は普段，世界をありのままに感じていると思いながら生活している．しかしながら世界の知覚は，身体に備わっている五感それぞれの受容器からの情報のみから生じる．当然ながら，それぞれの感覚受容器には制約があり，外界の情報全てを取り入れているわけではない．更に，情報を処理する脳にも限界がある．このため，情報の取捨選択や前提条件の設定，処理遅延等が起こり，最終的に我々が感じている世界は実際と微妙に異なる．この微妙な違いこそが，錯覚を生む要因である．

　そのため錯覚は，実生活において様々な勘違い・間違いの原因にしばしばなる．一方で，錯覚を上手に利用すると有用な情報提示手段となり得る．例えば，車等のシミュレータで運動感覚（機体の加速，傾き等）を出したいとき，実機を傾けるには巨大な駆動装置が必要だが，ベクションと呼ばれる視覚誘導性自己運動感覚^(1),(用語)を用いると映像の動きのみで各方向への移動感を感じさせることができる．この例は，既にアミューズメント施設のアトラクションで数多く活用されている．このように，効果的・効率的な情報提示により，従来必要だったコストを下げ，これまで不可能だった体験を可能にする大きな可能性を秘めているのが錯覚なのである．

　ここで錯覚の基礎知識を少し解説する．錯覚とは「感覚器に異常がないにもかかわらず実際とは異なる知覚を得てしまう現象」のことを指し，大きく四つに分類される．第1には不注意性錯覚^(用語)であり，対象物への注意が不十分のために起こる錯覚で，見間違い，聞き間違いなどが該当する．第2には感動錯覚^(用語)であり，恐怖や期待などの心理状態が影響を与える錯覚で，物影が人影に見える，何でもない物音に人の気配を感じるなどが該当する．第3にはパレイドリア^(用語)であり，不定形の対象物が違ったものに見える現象で，雲が顔に見える，染みが虫に見えることなどが該当する．第4には生理的錯覚^(用語)であり，対象がある一定の配置や状態にあると起こる錯覚で，数多く存在する幾何学的錯視や，音階が無限に上昇・下降を続けるように聞こえるシェパードトーンなどが該当する．

　これらの中で最も活発に研究されているのは，誰にでもほぼ等しく起こる生理的錯覚であり，視覚に関するものが圧倒的に多い．実際，世界一の錯覚を決めるコンテスト⁽²⁾が毎年開催され，多くの錯視現象が発表され続けている．それに対して他の感覚の錯覚報告例は少ない．その中で触覚分野について述べると，近年産業界の中で新たな価値を提供するものとして期待されている．一方，触覚は直接皮膚に触れなければ感じ得ない感覚であるため，装置の特殊性などがあり提示コストが視覚・聴覚と比較して高い．よって，触覚分野では錯覚の利用価値が高いことから，新たな錯覚の報告やインタフェースへの応用研究が増加傾向にある．

　本稿では，筆者がこれまで取り組んできた触覚の錯覚研究の中から「吸飲感覚^(用語)」「体内触運動感覚^(用語)」「足底錯触覚^(用語)」の3例をそれぞれ解説する．また，錯覚を利用したインタフェースの可能性と課題について述べる．

2．錯触覚の例①：吸飲感覚の提示

　ストローでタピオカドリンクを飲む際，誰もが吸飲時に抵抗感を感じるだろう．また，飲むゼリーなどはボコボコとした感触を受ける．このような，食品をストローで吸い込む際に口内や口唇へ伝わる触感覚を筆者らは吸飲感覚と呼んでいる．普段の食事では味や香りが強く感じられ，吸飲感覚を意識することはほとんどない．しかし，この感覚のみを抽出・再現することで，我々は様々な食品を飲み込んでいるかのような感覚を味わうことができる．本研究は，それを実証したものである．

　ストローで食品を吸飲する際に吸飲感覚を感じる要素は，大きく分けて以下の2要素が挙げられる．

・食品が詰まる際に発生する口内の圧力変化

・食品の衝突や摩擦により発生するストローの振動

　口内の圧力変化を振動の低周波成分，ストローに伝わる振動を高周波成分と考えると，振動の記録・再生のみによってリアリティの高い吸飲感覚が提示できると考えられる．本研究では，上記の考えに基づき，ストローで様々な食品を吸飲し，その際に生じる振動を記録し，デバイスで再現することを行った．

　記録では，低周波成分を圧力センサ，高周波成分をマイクロホンで記録することとし，各センサをストローに取り付けて食品の吸飲データを収集した（図1）．中には，飲み物ではない食品も含まれたが，ストローに通るサイズに食品を加工した上で，できるだけ多くの食品について収集した．その結果，これまでに収集した食品数は，約60種類となった．

　再生では，吸飲感覚再生のためのデバイスであるStraw-like User Interface（以下SUI）を開発した（図2）．SUIの外観は「ストローで飲む」というアフォーダンスを持つような形となっており，体験時には使い捨てストローを挿入して行い，体験者ごとに交換できる構造とした．

　低周波成分である口内の圧力変化は，ストロー先端に取り付けられた弁の開閉を制御することで再現している．吸飲する際に弁を閉じるとストロー管内の圧力が下がり，弁を開くと圧力が上がる．このことを利用し，弁を自在に制御することで吸飲時の空気の流量を調節し，様々な圧力変化を生み出すことができる．弁の制御は，ソレノイドとサーボモータをそれぞれ用いている．ソレノイドは弁の開閉を担当している．サーボモータは，弁を閉じる際の僅かな隙間を作り，最大圧力の調整をしている．

　高周波成分であるストローに伝わる振動は，ストローに密着させたボイスコイルアクチュエータ（本装置では小形スピーカ）で出力している．これにより，振動はストローを通じて口唇に直接伝達される．また，本振動は吸飲音の再生という副次的役割も担っている．

　SUIは，国内外で数多くの展示を行い，多くの体験者が，空気のみを吸い込んでいるにもかかわらず物体が体内に入ったかのような新鮮な感覚を楽しんでいた（図3）．また，普段はストローで食すことのない食品についても納得感を得られることが分かった．これは，食品の記憶が触覚的情報を多分に含んでいるため，異なる形式であったとしても，記憶と吸飲感覚が結び付いたものだと考えられる．実際，吸飲感覚による食品判別実験では，チャンスレベルを大きく超える正答率となった．

　本研究は今後，一つの調味料のように触覚情報を用いる，アレルギー食材をバーチャルに楽しむ，流動食のような食感に乏しい食事の改善など，食分野での応用が期待される．

3．錯触覚の例②：体内への触運動感覚提示

　触覚の有名な錯覚として，2点を同時に刺激するとその中心に刺激を知覚する「ファントムセンセーション（以下PhS）」（図4），複数点を適切な時間差で刺激すると刺激が移動したように知覚する「触仮現運動」（図5）が存在する．

　両者はどちらも皮膚上における錯覚であるが，本研究ではこれらの錯覚を組み合わせることで，実刺激が不可能な身体内部に対する触運動感覚を提示する試みを行った．錯覚像を錯覚で動かす，つまり錯覚の2重掛けを行う本研究は非常に挑戦的なものであるが，PhSが体内で生起することは，過去の知見から示唆されている⁽³⁾．また，複数点の時間的に連続な刺激でPhS像が皮膚表面を移動することも知られている⁽⁴⁾．そこで，体内にPhS像を生起できれば，その像を移動させることは十分可能だと考えられる．

　本研究では，体内触運動感覚の軸を「体内⇔表皮」「体内⇔体内」の二つに分け，それぞれについて運動感覚の生起に関する検証を行った．

4．錯触覚の例③：足底への錯触覚提示

　手の指腹に触覚提示する場合，ほとんどは直接指腹に振動子を配置し，刺激する．これに対して安藤らは，爪上からの振動刺激によって指腹側に触覚を提示するという斬新な錯触覚提示手法を提案した⁽⁵⁾．この手法の原理は，爪側と指腹側の触覚受容器の密度差によるマスク効果だと考えられる．触覚情報を知覚する受容器の密度は，爪側よりも指腹側の方が圧倒的に高く，それゆえ感度も指腹側の方が高い．そのため，爪側から振動を提示した際，多少減衰したとしても指腹側の受容器の方が強く振動を検出し，爪側の知覚が打ち消されてしまう．この結果，指腹側に触覚を感じるという錯触覚現象が生じるのである．

　本研究では，上述した手法を足に適用することで足底に対しても同様の錯触覚現象が生じることを発見した（図10）．また，錯触覚が生じる条件やインタフェースへの応用を行った．

5．錯覚インタフェースの可能性と課題

　錯覚例①及び錯覚例③のとおり，直接的な方法では実現困難なもの，コストが合わないものに対する絡め手のような解決方法として，錯覚の利用はとても有用である．しかし一方で，錯覚例②のように条件が十分に整わなければ錯覚を生じないという難しさも同時に存在する．また，個人差に大きく影響を受けることも課題の一つである．しかしながら最近，複数感覚への刺激により錯覚の増強を行う新たな試みも発表されており，錯覚の実用性が向上してきた．このような状況から，錯覚インタフェースは今後大きく飛躍することが予想される．

　本稿により錯覚に興味を持ってもらい，インタフェース開発に役立てて頂ければ幸いである．

文　　　　　献

(2020年8月18日受付　2020年9月8日最終受付)