温度は聞こえるか?新たな研究で「聞こえる」ことが判明

温度は聞こえるか?新たな研究で「聞こえる」ことが判明

August 8, 2024

要約

研究者たちは、人間が音を通じて水の温度を感知できることを発見しました。機械学習を用いて、人々が聴覚的な手がかりを通して温度の特性をどのように認識するかを分析しました。

この研究は、時間をかけて身につけた暗黙のスキルを明らかにし、マルチセンサリーインテグレーション(多感覚統合)の可能性を示しています。この発見は、人間の知覚理解の向上や新たな感覚技術の開発に貢献する可能性があります。

主な事実
  • 新しいスキル: 人間は水の音からその温度を見分けることができる。
  • 技術の助け: 機械学習は、音の記録から水温を正確に分類した。
  • 暗黙の学習: このスキルは、聴覚的な手がかりに対する生涯にわたる露出を通じて身につけられる可能性が高い。

    出典: ライヒマン大学

ライヒマン大学のイフチェル脳・認知・技術研究所(BCT研究所)の科学者たちは、ほとんど認識されていなかった知覚能力を探求し、機械学習を活用して、異なる感覚モダリティの間でのクロスモーダルな知覚(複数の異なる感覚モダリティ間の相互作用)のダイナミクスを明確にしました。

最近発表された研究で、チームは人間が音を通して水の温度(熱特性)を感知できるかどうか、そしてそれが意識的に行われているかどうかを調査しました。

屋外で白い息を吐く男性
この研究の結果は、人間が日常の経験から複雑な感覚のマッピングを学ぶ能力を持っていることを示しており、また、機械学習が微妙な知覚現象を明らかにする手助けとなることを示しています。クレジット: Neuroscience News

多感覚統合の原理(脳がさまざまな感覚モダリティからの情報を組み合わせて環境の統一された知覚を形成する方法)を活用して、研究チームは多感覚的な熱知覚の可能性を探りました。

また、事前に訓練されたディープニューラルネットワーク(DNN)と分類アルゴリズム(サポートベクターマシン)を用いて、機械学習が異なる温度の水が注がれる際の音声記録を成功裏にかつ一貫して分類し、音に物理的に符号化されたこれらの熱特性をマッピングできるかどうかを検証しました。

「温度の知覚は他の感覚経験と比較して非常にユニークです」と、BCT研究所の博士研究員であり、本研究の共著者であるアディ・スニール博士は述べています。

「視覚や聴覚には、目や耳のような専用の感覚『器官』がありますが、温度の場合は、皮膚にある特定の受容体に依存しており、それが私たちが経験する熱や冷たさとして感知されます。しかし、動物界では、たとえばヘビが体温を『視覚的に』捉えて獲物を識別できることが知られています」。

温度の多感覚知覚が人間にも及ぶかどうかという疑問は、以前から提起されてきました。

「これまでの研究では、このテーマが行動レベルで探求されてきました」と、BCT研究所の創設ディレクターであるアミール・アメディ教授は述べています。

この研究の結果は、人間が日常の経験から複雑な感覚のマッピングを学ぶ能力を持っていることを示しており、また、機械学習が微妙な知覚現象を明らかにする手助けとなることを示しています。
出典: Neuroscience News


この聴覚神経科学とAI研究に関するニュースについて
著者: リタル・ベン・アリ
出典: ライヒマン大学
連絡先: リタル・ベン・アリ – ライヒマン大学
画像クレジット: Neuroscience News


原著論文: オープンアクセス
Hearing temperatures: employing machine learning for elucidating the cross-modal perception of thermal properties through audition(温度を聴く:機械学習を用いた聴覚による熱特性のクロスモーダル知覚の解明)」
著者: アディ・スニール ほか
掲載誌: Frontiers in Psychology


リンク先はアメリカのNeuroscience Newsというサイトの記事になります。(原文:英語)
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