帰還の阻害

復帰抑制（IOR）とは、物体に注意を向けた後に物体を検出する速度と精度を一時的に（約 100～300 ミリ秒）向上させるが、その後、検出速度と精度を（約 500～3000 ミリ秒）低下させる定位メカニズムを指します。 IOR は通常、キュー反応パラダイムで測定されます。このパラダイムでは、ターゲットが現れる場所を示すキューが提示された後、ターゲット刺激を検出すると人がボタンを押します。キューは外因性（または末梢）[ 1 ]または内因性です。復帰抑制は、外因性信号によって生成されたか内因性であるかに関係なく、眼球運動活性化によって生じます。[ 2 ] IOR は視覚刺激と聴覚刺激の両方で発生しますが、IOR は視覚刺激の方が大きく[ 3 ]、聴覚刺激よりも頻繁に研究されています。

説明

IORは、マイケル・ポズナーとヨアヴ・コーエンによって初めて詳細に記述されました[ 1 ] 。彼らは、予想に反して、以前に手がかりが示された場所に現れる物体を検出する反応時間（RT）は、当初は有効な手がかりが示された場所よりも速かった（妥当性効果として知られる）ものの、約300ミリ秒後には、以前に手がかりが示された場所への反応時間が、手がかりが示されていない場所よりも長くなることを発見しました。具体的には、IORは「末梢（または外因性）の手がかりまたはターゲットによって生じる抑制効果」と説明されました。

ポズナーの復帰抑制実験で使用されるプロセスの例の図。

このパラダイムを実証した実験では、参加者は、左右にボックスが配置された中央のボックスを注視するように指示されました。各試行は、ランダムに選択された周辺のボックスのいずれかの輪郭が 150 ミリ秒間明るくなることから始まりました。試行中、最初の明るくなってから 0、50、100、200、300、または 500 ミリ秒後に、ターゲット (明るい塗りつぶされた正方形) がボックスの中央に現れます。ターゲットは通常、中央のボックス内にあります (確率 60%) が、両側に現れることもあります (両側で 10% の確率)。ターゲットが提示されないキャッチ試行は 20% の確率で発生します。参加者は、指定されたキーを押して、できるだけ早くターゲットに反応しなければなりませんでした。参加者のキュー側の RT のパフォーマンスは、最初の 150 ミリ秒で向上しました。しかし、300 ミリ秒後には、キューを与えられた側ではキューを与えられなかった側と比較して、ターゲット RT の抑制が見られました。

IORメカニズムを説明するために、アン・トレイスマンとゲイリー・ジェレードによる視覚探索理論が展開されました。特徴統合理論として知られるこの理論は、視覚探索には並列探索と直列探索という2つのタイプがあると提唱しています。[ 4 ]トレイスマンとジェレードによれば、注意は直列探索にのみ必要です。IORは直列探索に特有のメカニズムです。

手がかりの種類

抑制的回帰課題に用いることができる手がかりの一つに、外因性手がかりがあります。外因性手がかりとは、周囲の環境から生じる刺激です。人の注意は、あまり考えたり努力したりすることなく刺激へと移行するため、これらの手がかりは、人が制御しにくい反射の一種とみなされます。この手がかりは自動的で努力を必要としないため、注意資源をほとんど消費しません。[ 5 ] また、このため、外因性手がかりに対する注意の移行は、内因性手がかりよりも速くなります。[ 6 ]

外因性手がかりと多くの点で正反対の手がかりの種類は、内因性手がかりです。外因性手がかりは、周囲の環境から提示される刺激のみであるのに対し、内因性手がかりは、個人の内的な目標、信念、欲求、そして解釈に基づいています。[ 7 ]一時停止の標識などの外部刺激が存在する場合でも、個人が適切と考える方法で反応を引き起こすのは、その標識に対する個人の解釈と知識であり、それが内因性手がかりとなります。

どちらの手がかりも、回帰抑制において注意を誘導する上で同様に重要な役割を果たしますが、その方法は神経学的レベルでも異なります。外因性手がかりは自動的なため、注意に関して「ボトムアップ」アプローチに分類されます。一方、内因性手がかりは個人の制御下にあり、「トップダウン」アプローチに分類されます。2007年の実験[ 8 ]では、回帰抑制におけるボトムアップとトップダウンのプロセスが注意にどのように影響するかが調べられました。サルが視覚探索課題に取り組む際、頭頂葉と前頭葉の両方に電極が配置されました。この課題では、対象物体の顕著性が操作されました。「ポップアウト」条件では、対象刺激は色と形状の両方において妨害刺激とは異なっていましたが、「サーチ」条件では、多くの妨害刺激は色と形状の両方において対象刺激と同じでした。研究者らは、内因性の手がかりから来るトップダウン信号は主に前頭皮質で処理されてより長い持続効果をもたらすのに対し、外因性のボトムアップの手がかりは側頭頂間領域に現れるより速い効果をもたらすことを発見した。

原因

ポズナーとコーエンは抑制について3つの説明を提唱した。

  1. 抑制は2つの代替位置を持つことから生じます。
  2. 抑制は、注意を刺激から固定点に戻すことによって生じる可能性があり、
  3. 抑制は、キューによって、指示された場所からの経路の一部の効率が低下するために発生する可能性があります。

IORの別の説明としては、IORは注意がキュー刺激から離れた後に発生し、その結果、キュー刺激への反応が遅れるというものです。これは、IORが、以前に注意を向けていた刺激への再指向を阻害するためです。[ 9 ]

初期の報告[ 10 ]では、IOR には中脳上丘が関与していると示唆されていました。この説は、上丘の 1 つを損傷した患者の研究[ 11 ]とテッポウウオを用いた実験によって裏付けられています。[ 12 ]さらに、IOR は通常、眼を固定した状態で視覚周辺部に提示される外因性感覚信号によって引き起こされます。しかし、中脳眼球運動経路の活性化は、内因性キュー下でも IOR を誘発する可能性があることが示唆されています。この結論は、内因性サッケード活性化は IOR を生成するのに効率的ではないことを研究で発見した研究者によって疑問視されています。[ 13 ] また、IOR は注意と運動プロセスの活性化の遅延の両方によって引き起こされると考える人もいます。[ 14 ]

機能的意義

IORは、視覚探索や採餌中に、注意がすでに注目している物体に戻るのを防ぐことで、以前に注目していなかった新しい物体の探索を促進し、進化上の利点をもたらす と示唆されています[ 9 ] 。

クラインは、並列視覚探索においては、プローブターゲットと空位置におけるRTの差は、直列視覚探索よりも小さくなるはずだと仮説を立てた[ 9 ] 。彼は、直列探索では、注目した各位置に「抑制タグ」が残されるため、この差が生じると示唆した。したがって、IORは、「抑制タグ」の機能として、人が以前に探索した視野での再探索を行わないようにするメカニズムである。これは、採餌促進因子の提案として知られている。

研究者（クライン自身を含む）は当初、採食促進因子説に異議を唱えた。プラットとエイブラムス[ 15 ]は、抑制は最も最近注目した刺激に対してのみ生じるため、IORは採食を補助するものではないと示唆した。それ以前に、クラインとテイラー[ 16 ]は、当時は非空間弁別課題を用いた抑制の研究が行われていなかったため、IORにおいて注意が抑制されていると結論付けることはできないと述べている。さらに、クラインの結果を再現することが困難であったため、疑問が生じたものの、最終的には同様の結果が報告された。

研究者らは当初これらの課題を提起していたが、最近の実証的研究はクラインの調査結果を再現しただけでなく、当初提起された課題を反駁している。

最近の研究では、時間効果は20ミリ秒とはるかに低いと示唆されています。これは、IORの影響がはるかに小さいことを示唆している可能性があります。多くの現象と同様に、結論を導くための研究は進行中です。

参考文献

  1. ^ a b Posner, MI; Cohen, Y. (1984). 「視覚的定位の構成要素」. Bouma, H. ; Bouwhuis, D. (編). 『注意とパフォーマンスX：言語処理の制御』 . ヒルズデール, NJ: Erlbaum. pp.  531– 56.
  2. ^ラファル, ロバート; カラブレージ, ピーター; ブレナン, キャメロン; シオロト, トニ (1989). 「サッカードの準備は、最近注目した場所への再定位を阻害する」.実験心理学ジャーナル. 15 (4): 673– 685. CiteSeerX 10.1.1.294.1436 . doi : 10.1037/0096-1523.15.4.673 . PMID 2531204 .  
  3. ^ Reuter-Lorenz, P.; Jha, A.; Rosenquist, JN (1996). 「復帰抑制において何が抑制されるのか」. Journal of Experimental Psychology . 22 (2): 367– 378. doi : 10.1037/0096-1523.22.2.367 . PMID 8934850 . 
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  6. ^ Hickey, Clayton; van Zoest, Wieske; Theeuwes, Jan (2016-10-15). 「隠れた注意の外因性および内因性制御の経時変化」 .実験脳研究. Experimentelle Hirnforschung. Experimentation Cerebrale . 201 (4): 789– 796. doi : 10.1007/s00221-009-2094-9 . ISSN 0014-4819 . PMC 2839488. PMID 19940982 .   
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  10. ^ Posner, M. I; Rafal, R. D; Choate, L; Vaughn, J. (1995). 「復帰の抑制：神経基盤と機能」.認知神経心理学. 2 (3): 211– 228. doi : 10.1080/02643298508252866 .
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  15. ^ Pratt, J.; Abrams, R. (1995). 「連続的に手がかりが与えられた空間位置への復帰の抑制」. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance . 21 (6): 1343– 1353. doi : 10.1037/0096-1523.21.6.1343 .
  16. ^ Dagenbach, Dale (1994). Dagenbach, Dale; Carr, Thomas H. (編). Inhibitory Processes in Attention, Memory, and Language (6th (illustrated) ed.). Academic Press. pp.  113– 150. ISBN 978-0-12-200410-0。
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