クロノスタシス
時間の認識の歪み

クロノスタシス（ギリシャ語の χρόνος , chrónos「時間」とστάσις , stásis「立っている」に由来）は、脳に新しい出来事や課題が与えられた直後の第一印象が時間的に延長されているように見える時間錯覚の一種である。 [1]例えば、クロノスタシスは、サッカード（すなわち、素早い眼球運動）の直後に標的刺激に注視しているときに一時的に発生する。これにより、その標的刺激（すなわち、サッカード後刺激）が知覚された時間的継続時間が過大評価される。この効果は、見かけの継続時間を最大で半秒延長することがあり、視覚系が知覚に先立って出来事をモデル化するという考えと一致する。[2]

この錯視のよくある現象は「停止時計錯視」として知られており、アナログ時計の秒針が最初に見られた際に通常よりも長く止まっているように見える現象である。[3] [4] [5] [6]

この錯覚は聴覚や触覚の領域でも起こり得ます。例えば、ある研究では、電話の着信音を聞きながら受話器を片耳からもう片方の耳へと繰り返し持ち替える発信者は、着信音と着信音の間隔を過大評価する可能性があることが示唆されています。[1]

作用機序

全体的に、クロノスタシスは視覚と知覚の間の伝達が断絶した結果として発生します。感覚、つまり目から収集された情報は、通常、直接解釈されて知覚が形成されます。この知覚は、視覚情報から意識的に解釈した情報の集まりです。[7] しかし、サッカードと呼ばれる素早い眼球運動は、この情報の流れを妨げます。視覚処理に関連する神経学の研究が進行中であるため、クロノスタシスにつながる知覚の変化の正確なタイミングについては新たな議論があります。[8] ただし、以下では、学生が教室の机から時計を見上げる例を使用して、クロノスタシスにつながる一般的な一連のイベントについて説明します。

教室内の生徒の文脈におけるクロノスタシスの感覚と知覚のタイムライン
  1. 目は、ある特定の焦点に関する情報を環境から受け取ります。この感覚入力は視覚野に直接送られ、そこで処理されます。視覚処理の後、私たちはこの焦点の対象を意識的に知覚します。[9] 教室にいる生徒の状況を例に挙げると、生徒の目は机の上の紙に焦点を合わせます。目が紙から反射した光を集め、この情報が視覚野で処理された後、生徒は目の前の紙を意識的に知覚します。
  2. 意識的な決定、あるいは視野周辺部の刺激に対する不随意な知覚に続いて、目は2番目の興味のある対象物に移動することを意図します。[10]上記の生徒の場合、これは生徒が教室の前にある時計を確認したいと決めたときに起こる可能性があります。
  3. 眼の筋肉が収縮し、眼はサッカードと呼ばれる動作を通じて2番目の関心対象に向かって素早く動き始めます。[11] このサッカードが始まるとすぐに、眼から脳に信号が送られます。この信号は、遠心性皮質トリガーまたは遠心性コピーと呼ばれ、脳にサッカードが始まろうとしていることを伝えます。[5] [12]サッカード中は、眼によって収集される視覚情報の感度が大幅に低下するため、このサッカード中に収集された画像は非常にぼやけています。[8]視覚皮質がぼやけた感覚情報を処理することを防ぐために、サッカード中に眼によって収集された視覚情報は、サッカードマスキングと呼ばれるプロセスによって抑制されます。これは、モーションブラーの経験を防ぐために使用されるのと同じメカニズムです。[13]
  4. サッカード運動の終了後、両眼は2番目の対象物に焦点を合わせます。サッカード運動が終了するとすぐに、別の遠心性皮質刺激が両眼から脳へと送られます。この信号は、サッカード運動が終了したことを脳に伝えます。この信号に促されて、視覚皮質は再び視覚情報の処理を再開します。[5]学生にとっては、両眼が時計に到達し、脳の視覚皮質が目からの情報を処理し始めます。しかし、この2番目の遠心性刺激は、知覚において時間間隔が欠落していたことも脳に伝えます。この知覚の欠落を埋めるために、視覚情報は神経的先行または後続処理と呼ばれる方法で処理されます。[13]この視覚処理において、知覚の欠落はサッカード運動後に得られた情報によって「埋められる」のです。学生にとっては、サッカード運動中に生じた時間の欠落は、処理された時計の画像で置き換えられます。そのため、サッカード運動の直後、時計の秒針は動く前にその場で止まっているように見える。[14]

クロノスタシスとその根本原因を研究する上で、実験設定には潜在的なバイアスが存在します。多くの実験では、参加者は感覚刺激に対応する何らかの課題を行うよう求められます。これにより、参加者は刺激を予期し、バイアスが生じる可能性があります。また、クロノスタシスに関与するメカニズムの多くは複雑で、測定が困難です。実験者が「被験者の心の中に入る」ことなく、彼らの知覚体験を観察することは困難です。[1]さらに、実験者は通常、被験者の脳内の神経回路や神経伝達物質にアクセスすることはできません。

調節因子

クロノスタシスは複雑なため、刺激や生理的動作にはさまざまな特性があり、それによってクロノスタシスの体験方法が変化する可能性があります。

サッケード振幅

サッカードの振幅（または持続時間）が大きいほど、結果として生じる過大評価はより深刻になります。上記の例で、学生が時計に到達するために目が移動しなければならない距離が長いほど、クロノスタシスの知覚はより劇的になります。[13]この関連性は、サッカードマスキング によって省略された時間の長さを埋めるために過大​​評価が発生するという主張を裏付けています。つまり、サッカードの持続時間が長ければ長いほど、過大評価によって埋め合わなければならない時間が増えることを意味します。[15]

注意のリダイレクト

ある物体から別の物体に焦点を移すとき、目の衝動性運動には意識的な注意の移行も伴う。止まった時計の錯覚という文脈では、目が動くだけでなく、注意も時計に移る。このことから研究者は、目の動きが衝動性マスキングを誘発するのか、それとも単に観察者の注意が2つ目の刺激に移るだけなのかという疑問を抱いた。被験者が目を動かさずに注意のみをそらす実験では、注意の方向転換だけではクロノスタシスを誘発するのに十分ではないことが明らかになった。[13] これは、注意は知覚が補充されるときに使用される時間マーカーではないことを示唆している。むしろ、目の物理的な動き自体がこの重要なマーカーとして機能している。しかし、クロノスタシスという文脈における注意と知覚のこの関係は測定が困難な場合が多く、実験室環境では偏りがある可能性がある。被験者は行動を実行したり注意を向け直すように指示されたときに偏りが生じる可能性があるため、注意がクロノスタシスの重要な時間マーカーとして機能するという概念は完全に否定できないかもしれない。[15]

空間の連続性

調査の結果、サッケードの標的が動いていてもクロノスタシスは発生するのだろうかと疑問に思う人もいるかもしれない。言い換えれば、見ている時計が動いていたとしても、クロノスタシスを経験するのだろうか？研究者たちは実験を通して、動く刺激がある場合のクロノスタシスの発生は、被験者の意識に依存することを発見した。被験者がサッケードの標的が動いていることを認識していた場合、クロノスタシスは発生しない。逆に、被験者がサッケードの標的の動きを認識していなかった場合、クロノスタシスを経験した。これは、意識的に動いている標的の場合、先行反応が生じないためと考えられる。サッケード後、目が正しく標的に留まれば、脳は、この標的がサッケードの間ずっとその位置にあったと想定する。サッケード中に標的の位置が変化すると、空間的な連続性が中断され、標的が目新しいものに見える。[13]

刺激特性

刺激の性質自体がクロノスタシスの発生に大きな影響を与えることが示されている。特に、刺激の頻度とパターンは、観察者のクロノスタシスの知覚に影響を与える。頻度に関しては、類似したイベントが多数発生すると、持続時間の過大評価が強調され、クロノスタシスの影響がより深刻になる可能性がある。反復に関しては、反復刺激は新しい刺激よりも主観的な持続時間が短く感じられる。[14]これは皮質内の神経抑制によるものである。様々な画像技術を用いた調査により、同じ皮質ニューロンが繰り返し発火すると、時間の経過とともにニューロンが抑制されることが示されている。[16]これは神経適応 の一形態として起こる。

感覚領域

クロノスタシスの発生は、視覚領域を超えて、聴覚および触覚領域にまで及んでいます。[17] 聴覚領域では、聴覚刺激を観察する際にクロノスタシスと持続時間の過大評価が発生します。一般的な例として、電話をかけるときに頻繁に発生します。電話の着信音を聞きながら、被験者が電話を一方の耳からもう一方の耳に移動すると、呼び出し音の間隔が長く感じられます。[1]触覚領域では、被験者が物体に手を伸ばして掴むときにクロノスタシスが持続しました。新しい物体を掴んだ後、被験者は手がその物体に触れていた時間を過大評価します。[4] 別の実験では、ボタンでライトを点灯する被験者は、ボタンを押す前にライトを体験するように条件付けされました。これは、被験者が秒針を見ているときにその持続時間を過大評価するのと同じように、聴覚刺激や触覚刺激の持続時間も過大評価する可能性があることを示唆しています。このことから、研究者たちは、様々な感覚領域にわたる刺激の時間的知覚には共通のタイミングメカニズムや時間的持続スキームが使用されている可能性を調査するようになりました。 [14]

参照

参考文献

  1. ^ abcd Hodinott-Hill, Iona; Thilo, Kai V.; Cowey, Alan; Walsh, Vincent (2002年10月15日). 「聴覚クロノスタシス：電話に頼る」Current Biology . 12 (20): 1779– 1781. Bibcode :2002CBio...12.1779H. doi : 10.1016/S0960-9822(02)01219-8 . PMID  12401174.
  2. ^ Yarrow, Kielan; Whiteley, Louise; Rothwell, John C.; Haggard, Patrick (2006年2月). 「サッケードギャップの橋渡しによる空間的影響」. Vision Research . 46 (4): 545– 555. doi :10.1016/j.visres.2005.04.019. PMC 1343538. PMID 16005489  . 
  3. ^ Knoll, Jonas; Morrone, M. Concetta; Bremmer, Frank (2013年2月28日). 「サッケードによる時間過大評価の時空間トポグラフィー」. Vision Research . 83 : 56–65 . doi : 10.1016/j.visres.2013.02.013 . PMID  23458677.
  4. ^ ab Yarrow, Kielan; Rothwell, John C (2003年7月). 「手動クロノスタシス：触覚知覚は身体接触に先行する」（PDF） . Current Biology . 13 (13): 1134– 1139. Bibcode :2003CBio...13.1134Y. doi : 10.1016/S0960-9822(03)00413-5 . PMID  12842013. S2CID  11426392.
  5. ^ abc Yarrow, Kielan; Johnson, Helen; Haggard, Patrick; Rothwell, John C. (2004年6月). 「サッカードカテゴリー全体にわたる一貫したクロノスタシス効果は皮質下遠心性トリガーを示唆する」. Journal of Cognitive Neuroscience . 16 (5): 839– 847. doi :10.1162/089892904970780. PMC 1266050. PMID 15200711  . 
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  10. ^ Ibbotson, MR; Crowder, NA; Cloherty, SL; Price, NSC; Mustari, MJ (2008年10月). 「サッケードによる神経反応の調節：サッケード抑制、増強、および時間圧縮における役割の可能性」. Journal of Neuroscience . 28 (43): 10952– 10960. doi :10.1523/JNEUROSCI.3950-08.2008. PMC 6671356. PMID 18945903  . 
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  17. ^ Nijhawan, Romi (2010). 『知覚と行動における空間と時間』ケンブリッジ大学出版局, イギリス. ISBN 978-0-521-86318-6。
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  • マイケル・スティーブンスが止まった時計の錯覚について簡単に説明する
  • Laci Greenによる時間知覚の簡単な概要
  • 『Now I Know』のダン・ルイスがサッケードマスキングやその他の視覚的錯覚について解説する
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