皮膚ウサギ錯視
触覚錯覚

皮膚ウサギ錯視（皮膚跳躍、皮膚ウサギ効果またはCREとも呼ばれる）は、皮膚の2つ以上の別々の部位を素早く連続して叩くことによって引き起こされる触覚錯視です。この錯視は、前腕など、空間認識力が比較的低い体表面の部位で最も容易に引き起こされます。最初に手首の近く、次に肘の近くを素早く連続して叩くと、実際の2つの刺激位置の間には物理的刺激は適用されませんが、手首から肘に向かって腕を連続して叩く感覚が作り出されます。同様に、最初に肘の近く、次に手首の近くに加えられた刺激は、肘から手首に向かって叩く錯覚を引き起こします。この錯視は、1970年代初頭にプリンストン大学のフランク・ゲルダードとカール・シェリックによって発見され、 [1]、ゲルダード (1982) [2]およびその後の多くの研究によってさらに特徴付けられました。ゲルダードとシェリックは、この知覚をウサギが皮膚の上を跳ねる感覚に例え、この現象に名前をつけました。ウサギ錯視は触覚領域で最も広く研究されていますが、類似した跳躍錯視は聴覚[3] [4] [5]や視覚[6] [7] [8]でも観察されています。 「跳躍」という言葉は、知覚が跳躍的、あるいは飛び跳ねるような性質を持つことを表しています。

実験研究

皮膚ウサギ錯視は発見以来、研究者の好奇心を掻き立て、その効果を調査する多くの実験が行われてきました。その多くは前腕を用いています。研究では一貫して、ウサギ錯視は連続したタップの間隔が短い場合にのみ発生し、タップ間の時間的間隔が約0.3秒（300ミリ秒）を超えると錯視は消失することが示されています。[2]ある研究では、皮膚のある部位に注意を向けると、注目している部位にタップを当てた際の知覚の移動が減少することが示されました。[9]別の研究では、錯視的なタップは、実際の皮膚タップによって活性化される脳の感覚マップの同じ領域の神経活動と関連していることが示されました。[10]しかしながら、ウサギ錯視の根底にある具体的な神経メカニズムは未解明です。皮膚ウサギ錯視の興味深い実例が数多く観察されています。この錯視は「身体」だけに限ったものではありません。[11] 被験者が棒を人差し指の先に支え、棒を介して叩かれると、棒に沿って錯覚的な叩きを感じると報告した。これは、皮膚ウサギ効果は固有の体部位表象だけでなく、身体と物体の相互作用から生じる拡張された身体図式の表象も含むことを示唆している。研究では、錯覚は指などの非連続な身体領域にわたって発生することが示されている。[12]しかし、参加者の一部は明らかに指先で効果を経験しない。[13]この錯覚は腕の中と腕を横切って発生することも示されており、これは錯覚が脳の知覚段階の後に発生することを示唆している。[14]視覚的な手がかり（腕に沿った特定の場所に置かれた光のフラッシュ）は、皮膚ウサギ錯視に影響を及ぼす可能性がある。[15]さらに、聴覚刺激と触覚刺激がウサギ錯視で相互作用する可能性がある。[16] 2009年、フィリップス・エレクトロニクスの研究者たちは、アクチュエータモーターを内蔵し、映画鑑賞中に様々な触覚を喚起するように設計されたジャケットを披露しました。このデバイスは、ウサギの皮膚錯覚を利用することで、必要なアクチュエータの数を削減しています。 [17]ベイズモデルの予測と一致して、刺激点間の知覚的引力は、刺激を弱めると増強されます。[18]

説明

皮膚ウサギ錯視の起源を説明するために、いくつかの著者によって計算モデルが提案されている。 [19] [20] [21] [22] [23] [24]

知覚は、皮膚への連続したタップ間の距離を過小評価する。上の図には刺激とその知覚（前腕のスケッチ）が示されている。下の図には、対応するヒトデータとベイズモデルの適合度が示されている。詳細については、Goldreich & Tong (2013) を参照のこと。[24]

ベイズ知覚モデル[23]は、皮膚ウサギをはじめとする触覚の時空間錯覚を忠実に再現する。このモデルによれば、脳回路は、触覚刺激は静止しているか、あるいはゆっくりとしか動かないという、感覚経験を通して獲得された期待を符号化する。ベイズモデルは、不確実な空間感覚情報と、低速運動の事前期待（速度に関する平均0のガウス分布）を組み合わせることで、最適な確率推論に到達する。刺激がゆっくりと動くという期待は、急速に連続する刺激は皮膚上でより近接している可能性が高いという知覚的結論につながる。

ベイズモデルはさらに発展し[24]、単純な刺激シーケンス（例えば2タップ）と、3タップのタウ効果や15タップのウサギ錯視のような複雑な刺激シーケンス（例えばマルチタップ）の両方に対する人間の知覚を再現することが示されました。ベイズモデルは、ウサギ錯視知覚に対する選択的空間注意の効果を再現し[9]、ウサギの体外離脱錯視[11]とウサギ錯視に対するクロスモーダル影響の両方と互換性があります[15] 。知覚予測と事後予測は、ベイズモデルの創発的な特性です。フリーウェアのコンピュータプログラムであるLeaping Lagomorphsは、ベイズモデルを実装しています。

皮膚を2回叩く場合、ベイズモデルは、叩く間隔の長さl*が実際の長さlと経過時間tの関数であると認識します。

l* = ⁠l/1 + 2(τ/ t ) 2⁠

これは知覚的長さ収縮の公式[24] [18]であり、相対性理論で説明されている物理的な長さ収縮に類似して[23]そう名付けられています。ウサギの錯視実験で観察されたのと同じように、この公式は、tが小さくなるとl* がlをより大きく過小評価することを示しており、t が大きくなると、l* がlに近づき、錯覚が消えることに注目してください。[9]モデルのパラメータ tau ( τ ) は触覚空間知覚の時定数です。 tau の値は、刺激間の時間tが増加するにつれて、知覚される長さが実際の長さに近づく速さを決定します。 t = τ のときは知覚される長さは実際の長さの 1/3 に等しく、 t = 2τのときは実際の長さの 2/3 に等しくなります。

GoldreichとTong (2013)は、タウは観察者の低速期待値と触覚空間知覚の比であることを示し、前腕におけるタウの値はおよそ0.1秒と推定した。[24] GoldreichとTong (2013)が指摘したベイズモデルの新たな予測は、触覚刺激の強度に応じて長さの収縮量が変化するというものである。つまり、触覚刺激の強度が弱いほど、局所的な位置特定が困難であり、タウ値は大きくなり、したがって長さの収縮も大きくなるはずである。Tongら (2016)はこの予測を実験的に確認した。[18]

ウサギ錯視と密接に関連していると思われる錯視に、タウ効果があります。タウ効果は、観察者が一連の連続する刺激間の距離を判断するときに発生します。1つの刺激から次の刺激までの距離は一定ですが、1つの刺激から次の刺激までの経過時間は一定でない場合、被験者は時間が短い間隔を距離も短いと知覚する傾向があります。[25]このように、ウサギ錯視と同様に、タウ効果は刺激のタイミングが刺激間隔の知覚に影響することを明らかにしています。Goldreich (2007) [23]は、皮膚ウサギ錯視とタウ効果はどちらも同じ低速度の事前期待から生じると提案しました。実際、上記の知覚的長さ収縮の式で特徴付けられる同じベイズモデルが両方の効果を再現します。[24]皮膚ウサギ錯視とタウ効果におそらく関連する錯視として、カッパ効果があります。カッパ効果（または知覚的時間膨張[23]）は、本質的にタウ効果の逆である。すなわち、刺激間の空間間隔が2つある場合、長い方が時間的に長く知覚される。ゴールドライヒ（2007）[23]は、時間的不確実性と空間的不確実性の両方が存在する条件下で、ベイズモデルがカッパ効果を生み出すことを示した。この場合にも知覚的長さ収縮の式は適用されるが、式中の「t」は実際の時間ではなく知覚される時間を指す。

参考文献

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