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本学の注目すべき研究者のこれまでの研究活动や最新の情报を绍介します。

东北大学大学院医工学研究科/工学研究科 　田中 真美 教授

视覚、聴覚、味覚、嗅覚、触覚という五感のうち、いちばん意识されていないのが触覚かもしれません。それ以外は、目、耳、舌、鼻という、いかにも感覚器官らしい部位で感知しています。それに対して触覚を担当している皮肤に感覚器官というイメージは希薄です。しかし実际には、皮肤は、触覚のほかにも圧覚、痛覚、温覚、冷覚という5つの感覚を受容する立派な感覚器官なのです。しかしこの多様性が、触覚をめぐる研究を难しくしています。田中さんは、触覚研究の奥の深さにあえて挑戦しています。

始まりはロボットアーム

田中さんが东北大学工学部に入学した平成元年时、１学年900人中、女子学生はわずか27人（３％）だったそうです（2023年度は8.8％）。工学部志望だった田中さんは、高校の进路指导で教师から、女生徒だから工学部ではなく医歯薬系に进んだほうがいいと言われたそうです。それでも工学部を选んだのは、ものづくりに関する工学に魅力を感じていたからでした。父亲からも、好きな道を进めばいいと后押しされました。

もう一つ、当时の工学部は一括募集で、学科を决めるのは学部の二年次からだったことも进路选択の决め手になりました。间口が広い机械系の中から选んだのが、ロボットの研究でした。卒业研究ではロボットアーム、大学院修士课程の研究ではロボットフィンガーに取り组むことに。ロボットアームの研究では振动制御、そしてロボットフィンガーの研究では特に微小力センサの开発を同时进行で行うことになりました。

ロボットフィンガーで物をつかむには、物体の硬さや大きさを感知しなければなりません。この场合、対象物が信号を発することはありません。こちらから対象物へ接触することで対象物の特徴を感知するしかないわけです。さらに、能动型センサと呼ばれる人の指のようにフィンガーを动かして対象物を触るタイプのセンサの开発に兴味を持ちました。これが、田中さんが手触り感を测るセンサづくリに手を染めることになったきっかけです。

触覚研究は奥が深い

触覚センサの开発を进める中で、田中さんの兴味は触覚の仕组みへと広がりました。触感は、指の动かし方、指の柔らかさ、指先の湿り具合でも変わる可能性があります。それでも、ザラザラ、スベスベ、ツルツルなど、谁もが感じる手触りもあります。

触覚を神経生理学から捉える研究もありますが、田中さんの原点は工学部の机械系なので、触覚の个人差の问题においても、指の角质层の変形の度合いを测定することなどから个人差を测れないかと考えています。以前、视覚障がい者の方から、年をとるにつれて点字が読み取りにくくなったという话を闻いたことがあるそうです。それは、皮肤の硬さや力の入り具合が年と共に変わることと関係していることが考えられます。

田中さんは点字の読み取り装置の研究开発に携わっています。カメラを用いて书类などを一括の自动読み取りにすれば事は简単ですが、田中さんのこだわりは、あくまでも日常生活でも利用ができるような指で点字をなぞりながらの読み取りでした。そこで开発したのが、左手でセンサを把持（はじ）し右手の指で点字をなぞりながら、それを左手でセンサと追従して読み取るセンサでした。センサが点字の突起の位置を感知し、変换された出力电圧の変化によって解読させ、音声で出力させるという方式でした。もう15年ほど前の成果ですが、今は、点字センサを指轮型として点字を触ったときの指への振动から础滨での信号処理で可能になるだろうと新たな点字センサシステムの开発に取り组んでいます。

医疗における诊断技术が発达した现在でも重要なのが触诊です。医师が手や指で患者の体に触り、患部の位置、形状、可动性などから诊断に役立てる手法です。これには医师の経験、熟练度が大きくものをいいます。その「名人芸」を机械化できれば、自身によるホームヘルスケアや远隔医疗への応用につなげられます。前立腺の検诊での使用を目标とした、しこりを検知するロボットフィンガタイプの触诊センサの开発や乳がんのセルフチェック用の触诊センサシステムの开発に取り组んでいます。

指先で物に触れたときに感じる触覚には、指先が感じる微小な振动が関係しています。たとえば物体の表面の粗さが异なれば、受ける刺激の周波数が异なります。そのようなことも関係して、错覚现象の一つである错触があります。たとえばプラスチックの表面につける凸凹を调整すると、まるで柔らかい革をなでているかのような手触りを感じさせることができるのです。ただしこのような错触にも个人差があります。物体表面の「粗さ」を调节するために、目の粗さ（番手）が异なる纸やすりを転写した柔软な対象物を用いて人の感覚の変化を调べながら、指先の特性、触り方、感度の违いなどを调べて触覚个人差の要因を明らかにし、个人差も考虑して标準化した触覚?触感を提供できることを目指しています。

研究は、ロボットアームから出発して触覚の谜にまで研究の幅が広がってきました。现在は、触覚を「知る」、「使う」、「つくる」を3本柱として、触覚のしくみの探求、触覚センサ装置の开発、触覚の设计や伝达を进めています。

ダイバーシティの推进

2022年度からは、男女共同参画担当副理事として、东北大学ダイバーシティ?エクイティ＆インクルージョン（顿贰滨）推进センター长を务めています。（センターは、2023年７月1日に东北大学男女共同参画推进センターから名称を変更。）

田中さんが入学したとき、困ったことの１つが、女子トイレの少なさでした。教室を移动した际、初めて入る建物でトイレを探すのにはとても苦労したそうです。ちょうどバブル崩壊と重なった就职活动では、女性の採用枠はないと门前払いされたこともほろ苦い思い出です。结果的に研究室の助手に採用され、研究者人生の道が开かれたことは幸いでした。

田中さんの高校时代、女生徒だけが家庭科の授业を受けていました。そして当时はそれが当たり前のように感じていました。しかし、现在、东北大学が全学教育科目として开讲している「暮らしのジェンダー学」「インクルージョン社会」の讲义资料の準备として调べていく中で、中高における「技术?家庭」の実施要领は、男女同一と男女别の実施が二転叁転の経纬をたどってきたことがわかりました。つまり女子は家庭科、男子は技术と别々の授业を受けていた世代と、男女同一科目の必修だった世代などが混在していたのです。田中さんは、高校で家庭科の授业を受けたのは女性生徒だけだった世代でした。

このようなことがあるので、DEIを推進するにあたっては、初等?中等教育でどういう教育を受けてきたかという世代の違いも配慮する必要があるかもしれません。幸い田中さんは、自身の出産と大学関係者向けのけやき保育園の開設や大学での子育て支援が始まったタイミングが合ったこともあり、仕事と子育てをなんとか両立させられてきました。それでもまだワークライフバランスの実現は、困難な部分が多く、可能な制度や支援を構築して、皆さんが研究や職務を継続していけるようにしたいと思っています。东北大学が昨年DEI推進宣言をしたことを受け、田中さんは、研究者としてだけでなく、DEI推進センター長として、すべての学生?教职员が存分に活躍できるキャンパスの実現になおいっそう貢献していきたいと思っています。

文責：広報室 特任教授（客員） 渡辺政隆

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