乳児の視覚発達
人間の乳児における視覚能力の発達
運動物体を追う生後 7 週間の赤ちゃん。

乳児の視覚は、出生から生後数年間における乳児の視覚能力の発達に関わるものです。出生後に発達する人間の視覚には、視力、追跡、色覚、奥行き知覚、物体認識などが含まれます。

他の多くの感覚システムとは異なり、人間の視覚システム（眼から神経回路に至る構成要素）は出生後、特に生後数年間に大きく発達する。出生時には、視覚構造は完全に存在しているが、その潜在的能力は未熟である。生後最初の瞬間から、乳児の視覚システムにはいくつかの生来の構成要素がある。新生児は明るさの変化を感知し、静止物体と運動物体を区別し、視野内で運動物体を追うことができる。しかし、これらの領域の多くは非常に未発達である。角膜と網膜の距離の増加、瞳孔径の増加、錐体と桿体細胞の強化などの身体的改善により、乳児の視覚能力は劇的に向上する。これらの視力の向上の根底にある神経経路と身体的変化は、研究において依然として重要な焦点となっている。乳児は視野を言語で表現できないため、この分野では、パターンや視覚の変化を検出する乳児の知覚能力など、非言語的手がかりに大きく依存する研究が増えている。視覚システムの主な構成要素は、視力、奥行き知覚、色感度、光感度 に分類できます。

視覚系への理解を深めることで、乳児・小児眼科における将来の治療法を確立することができます。さらに、「正常な」新生児・乳児の視覚発達のタイムラインを作成することで、理想的な感覚の成長と変化を妨げる、しばしば発生する異常について、研究によってある程度の解明が進む可能性があります。[1]

発達

視力

解剖学的構造がラベル付けされた目の断面
乳児の目は出生後、大きく発達します。毛様体筋などの眼筋は生後2ヶ月を過ぎると強くなり、収縮と弛緩によって特定の物体に焦点を合わせることができるようになります。また、乳児の網膜から角膜までの距離が短いため、網膜像は成人に比べて小さくなります。 [2]新生児の瞳孔径は約2.2mmですが、成人では3.3mmになります。[3]

視力、すなわち細かい部分まで目が鮮明に見えることは、人間の視覚システムの主要な構成要素です。視力は、眼窩筋や毛様体筋といった目の筋肉が収縮と弛緩によって特定の物体に焦点を合わせるだけでなく、中心窩など網膜の他の部分が網膜上に鮮明な像を投影することを必要とします。動きを開始する筋肉は、出生後から生後 2 か月までに強化され始め、その時点で乳児は目を制御できるようになります。しかし、中心窩や網膜など視覚システムの他の要素や脳の回路がまだ発達段階にあるため、生後 2 か月では像はまだ不明瞭に見えます。つまり、乳児は網膜上の鮮明な像に焦点を合わせることができても、中心窩や脳の他の視覚部分はまだ未熟であるため、鮮明な像を伝達できないのです。

新生児の視力は成人に比べて非常に限られており、通常の成人の12～25倍も低い。[4]乳児の目の前にある角膜から目の奥にある網膜までの距離は、出生時には16～17 mm、1歳では20～21 mm、思春期および成人期には23～25 mmであることに注意することが重要です。[2]この結果、乳児の網膜像は小さくなります。

生後1ヶ月未満の乳児の視力は、6/240から6/60（20/800から20/200）の範囲です。[5]生後2ヶ月までに視力は6/45（20/150）まで改善します。生後4ヶ月までに視力は2倍に改善し、6/18（20/60）と計算されます。乳児の成長に伴い、生後6ヶ月で健康な成人の視力基準である6/6（20/20）に達します。[6]

乳児期の視力を測定するために使用される主要な方法の1つは、絵画画像内の一連の黒い帯状の線などの視覚的詳細に対する乳児の感度を検査することです。研究によると、生後1週間の乳児のほとんどは、1フィート離れた場所にある灰色のフィールドと細い黒い帯状のフィールドを区別できます。[7]これは、ほとんどの乳児が、単純でパターンのない刺激よりも、パターンのある視覚刺激をより長く見ることを意味します。[8]徐々に、乳児はより間隔の狭い線の帯を区別する能力を発達させます。したがって、帯の幅と乳児の目からの距離を測定することで視力を推定でき、より細い帯を検出できれば視力が良いことを示します。乳児が好む視覚刺激を調べたところ、生後1か月の乳児は、はっきりとした曲線であれ、エッジであれ、物体の目立つ鋭い特徴を主に見つめていることがわかりました。[9]生後2ヶ月頃から、乳児は物体の内部にサッカード運動を向け始めますが、依然として強い特徴に焦点を合わせています。 [10] [11]さらに、生後1ヶ月頃から乳児は静止している視覚刺激よりも動いている視覚刺激を好むことが分かっています。[12]

顔

新生児は生後間もなく、顔の識別と認識において並外れた能力を発揮します。[13] [14]そのため、乳児が母親の顔の認識能力を発達させるのは当然のことです。研究によると、新生児は生後2週間で母親の顔を好むことが示されています。この段階では、乳児は見知らぬ人の写真よりも、自分の母親の写真に視覚的な注意を集中させる時間が長くなります。[15]研究によると、生後4日目という早い段階でも、母親がヘッドスカーフを着用していない場合にのみ、乳児は母親の顔を見知らぬ人の顔よりも長く見つめることが示されています。これは、生え際と顔の外周が新生児の顔認識において重要な役割を果たしていることを示唆している可能性があります。[16]マウラーとサラパテックによると、生後1ヶ月の乳児は顔の輪郭をスキャンし、特に目に強い焦点を当てますが、生後2ヶ月の乳児はより広い範囲をスキャンし、目や口などの顔の特徴に焦点を当てます。[11]

種間で顔の特徴を比較したところ、生後6ヶ月の乳児は、年長の乳児や成人よりも、人間とサルの両方の顔情報をより正確に識別できることが分かりました。9ヶ月の乳児と成人はどちらも人間の顔の写真を識別できましたが、サルの写真に関しては乳児も成人も同じ能力を持っていませんでした。一方、生後6ヶ月の乳児は、人間の顔とサルの顔の両方の特徴を識別できました。これは、初期認知における神経ネットワークの変化の結果として、顔認識処理の範囲が狭まっていることを示唆しています。別の説明としては、乳児はサルの顔を見た経験がなく、人間の顔を見た経験が比較的少ないことが挙げられます。このため、顔認識システムはより幅広く調整され、ひいては（種に関係なく）顔の同一性を認識する上で有利になる可能性があります。対照的に、健康な成人は、人との頻繁な交流により、人間の顔情報に対する感度を微調整しており、それが皮質の特殊化につながっています。[17]

奥行き知覚

奥行きを知覚するために、乳児も成人と同様に、距離や運動学などのいくつかの信号に頼っています。たとえば、観察者に近い物体は遠くの物体よりも視野内で多くのスペースを占めるという事実は、乳児の奥行き知覚の手がかりとなります。証拠によると、新生児の目は、主に目の協調性が低いため、年長の子供や成人と同じようには機能しません。新生児の目が同じ方向に動くのは、約半分の時間だけです。[18]眼筋の制御の強さは、奥行き知覚を達成するために正の相関関係にあります。人間の目は、それぞれの目がわずかに異なる角度で刺激を反射するように作られており、それによって脳で処理される2つの画像が生成されます。これらの画像は、外界の3D特徴に関する重要な視覚情報を提供します。したがって、乳児が目の動きを制御し、1つの物体に収束する能力は、奥行き知覚の発達に非常に重要です。

乳児の奥行き知覚に関する重要な発見の一つは、研究者のエレノア・J・ギブソンとRD・ウォークによるものです。[19]ギブソンとウォークは、乳児の視覚的奥行き知覚を調べるために使用できる視覚的崖と呼ばれる装置を開発しました。簡単に説明すると、乳児をセンターボードの上に配置し、片側には錯覚的な急勾配（「深側」）があり、もう片側にはセンターボードのプラットフォーム（「浅側」）がありました。実際には、どちらの側もガラスで覆われており、乳児が安全に歩行できました。実験から、ギブソンとウォークは、生後6ヶ月から14ヶ月までの乳児の大部分が、高所に対する生来の恐怖感のために浅側から深側へ渡らないことを発見しました。この実験から、ギブソンとウォークは、乳児は6ヶ月までに奥行きの感覚を発達させると結論付けました。ただし、この実験は自力で這ったり歩いたりできる乳児に限られていました。[19]運動能力のない乳児をテストする際の限界を克服するため、カンポスと彼の同僚たちは、異なる奥行きのシナリオを反映した環境に置かれた乳児の心拍反応を利用する実験を考案した。カンポスと彼の同僚は、生後6週間の乳児を視覚的な崖の「深い端」に置いたところ、乳児の心拍数が低下し、乳児に魅了されたという感覚が見られた。しかし、生後7ヶ月の乳児を同じ「深い端」の錯覚の上に降ろすと、乳児の心拍数は急激に上昇し、すすり泣き始めた。ギブソンとウォークは、乳児は移動を開始する前から視覚的な奥行き感覚を発達させていたと結論付けた。したがって、生後4～5ヶ月頃のハイハイの始まりの頃に、奥行き知覚が強く現れ始めると結論付けることができる。[20]

手がかり

乳児の視点から見ると、奥行き知覚は、両眼視、静的手がかり、および運動的手がかりの3つの方法で推測できます。前述のように、人間は両眼であり、それぞれの目が外界を異なる角度で見ることで、奥行きに関する重要な情報を提供します。特定の物体に対するそれぞれの目の収束と、 2つの物体間の網膜視差としても知られる立体視は、生後10週間以上の乳児にいくつかの情報を提供します。両眼視の発達により、生後4～5か月の乳児は、物体の空間内での位置や向きに関係なく、物体の大きさや形の恒常性の感覚も発達させます。[21]単眼視に基づく静的手がかりから、生後5か月以上の乳児は物体の絵画的な位置から奥行き知覚を予測する能力があります。[22]言い換えれば、近くの物体の端は遠くの物体と重なります。[23]最後に、運動的手がかりは、人間、特に年少乳児の奥行き知覚におけるもう1つの要素です。生後3ヶ月から5ヶ月の乳児は、物体が近づいてきてぶつかろうとすると動くことができます。これは乳児が奥行き知覚を持っていることを示唆しています。[21]

色覚

視覚を使って光る物体に焦点を合わせる幼児。
乳児は、強いコントラストと大胆な色彩を持つ、光り輝く明るい物体に惹かれることが多いです。

人間の色覚は、目の錐体細胞が強化されることにより、生後 1 年の間に着実に向上します。 [出典が必要]大人と同様に、乳児の色覚は、可視範囲の異なる部分に敏感な長波長、中波長、短波長のオプシンを持つ 3 種類の錐体細胞に由来します。これらの錐体細胞からの信号は、皮質前視覚対立過程において再結合し、個人の3 色型色域を構成する 1 つの輝度チャネルと 2 つの色チャネル (赤緑と青黄) を形成します。乳児が見ることができる色の数は、その色域の大きさに比例し、色域の大きさは 3 つのチャネルそれぞれのダイナミック レンジに比例します。これらのダイナミック レンジは年齢とともに増加し、色覚の発達につながります。

現在の研究では、乳児は乳児期の初期段階では飽和色よりもコントラストが高く目立つ色を好むと一般に認められている。[24]ある研究では、新生児は均一な白色よりも白色および色刺激（赤、緑、黄色を含む）のチェック柄を長く見ることがわかった。しかし、乳児は青色と白色のチェック柄を区別できなかった。[25]別の研究（青、緑、黄色、赤、灰色への乳児の注視時間を2つの異なる輝度レベルで記録）では、乳児と成人の色の好みが異なることがわかった。新生児および生後1か月の乳児は色刺激の間で好みを示さなかったが、生後3か月の乳児は長波長（赤および黄色）の刺激を短波長（青および緑）の刺激より好み、成人はその逆であった。しかし、成人および乳児は両方とも無色刺激よりも色刺激を好んだ。この研究は、乳児は生後3ヶ月までは異なる色の刺激を区別することができなかったものの、出生時には色のついた刺激を無色の刺激よりも好む傾向があることを示唆した。[26] [27]

ニホンザルの幼生を用いた色覚の発達に関する研究では、色覚経験が正常な視力の発達に不可欠であることが示唆されています。幼生のサルは、通常の色スペクトルへのアクセスを制限した単色照明の部屋に1ヶ月間置かれました。1年後、サルの色識別能力は、全色スペクトルにさらされた正常なサルよりも低下していました。この結果はヒトではなく幼生のサルに直接関係するものですが、色覚に関する視覚経験がヒトにおいても適切で健全な視力の発達に不可欠であることを強く示唆しています。[28]

光過敏症

乳児の光に対する感受性の閾値は、成人に比べてはるかに高い。出生時から、乳児の瞳孔は入射光量を制限するために収縮した状態にある。瞳孔径に関しては、新生児の瞳孔は約2.2mmから成人の3.3mmまで成長し、成人と同じ長さになる。[3] 生後1ヶ月の乳児は、成人の約50倍の光閾値でしか光に対する感受性を感知できない。生後2ヶ月までに、閾値は成人の約10倍まで測定可能なほど低下する。この感受性の上昇は、光受容体の伸長と網膜のさらなる発達の結果である。したがって、出生後の網膜構造の成熟は、乳児の強い光適応につながっている。[29]

乳児の視覚異常

乳児の視力障害は一般的であり、眼科医が早期に対処すれば簡単に治療できます。

重大な警告サイン

  • 過度の涙
  • まぶたが赤くなったり、まぶたが腫れたりする
  • 白い生徒
  • 明るい光に対する極度の敏感さ
  • 絶えず目を回す

視力の問題

参照

参考文献

  1. ^ Hyvärinen, Lea; Walthes, Renate; Jacob, Namita; Chaplin, Kay Nottingham; Leonhardt, Mercè (2014). 「乳児の視覚に関する現状の理解」Current Ophthalmology Reports . 2 (4): 142– 149. doi :10.1007/s40135-014-0056-2. ISSN  2167-4868. PMC 4243010.  PMID 25478306  .
  2. ^ ab 平野 誠; 山本 雄三; 高山 秀; 菅田 雄三; 松尾 健一 (1979). 「未熟児の眼の超音波観察 第6部 眼軸長とその構成要素の成長曲線（著者訳）」日本眼科学会雑誌83 ( 9): 1679–1693 . PMID  525595.
  3. ^ ab Banks, MS; Salapatek, P. (1978). 「1、2、3ヶ月齢の乳児における視力とコントラスト感度」. Investigative Ophthalmology & Visual Science . 17 (4): 361– 365. PMID  640783.
  4. ^ Dobson, V.; Teller, DY (1978). 「ヒト乳児の視力：行動学的および電気生理学的研究のレビューと比較」. Vision Research . 18 (11): 1469– 1483. doi :10.1016/0042-6989(78)90001-9. PMID  364823. S2CID  11782387.
  5. ^ Courage, ML; Adams, RJ (1990). 「視力カード法を用いた生後3歳までの視力評価：横断的および縦断的サンプル」. Optometry and Vision Science . 67 (9): 713– 718. doi :10.1097/00006324-199009000-00011. PMID  2234832.
  6. ^ Sokol, S. (1978). 「パターン反転誘発電位による乳児の視力測定」. Vision Research . 18 (1): 33– 39. doi :10.1016/0042-6989(78)90074-3. PMID  664274. S2CID  10476446.
  7. ^ マウラー、D. & マウラー、C. (1988) 新生児の世界。ニューヨーク。ベーシックブックス、 ISBN 0465092306。
  8. ^ Snow, CW (1998) 乳児の発達（第2版）アッパーサドルリバー、ニュージャージー州：Prentice-Hall。
  9. ^ Bronson, GW (1991). 「乳児における視覚符号化速度の違い」.児童発達. 62 (1): 44– 54. doi :10.1111/j.1467-8624.1991.tb01513.x. PMID  2022137.
  10. ^ Bronson, GW (1990). 「生後2～14週における乳児の視覚スキャンの変化」. Journal of Experimental Child Psychology . 49 (1): 101– 125. doi :10.1016/0022-0965(90)90051-9. PMID  2303772.
  11. ^ ab Maurer, D.; Salapatek, P. (1976). 「幼児の顔の走査における発達的変化」.児童発達. 47 (2): 523– 527. doi :10.2307/1128813. JSTOR  1128813. PMID  1269319.
  12. ^ Braddick, OJ; Atkinson, J. (2009). 「乳児の動きと時間的変化に対する感受性」. Optometry and Vision Science . 86 (6): 577– 582. doi :10.1097/OPX.0b013e3181a76e84. PMID  19417703.
  13. ^ Field, TM; Cohen, D.; Garcia, R.; Greenberg, R. (1984). 「新生児による母親と他人の顔の差別」.乳児行動発達. 7 : 19– 25. doi :10.1016/S0163-6383(84)80019-3.
  14. ^ Frank, MC; Vul, E.; Johnson, SP (2009). 「生後1年間における乳児の顔への注意の発達」. Cognition . 110 (2): 160– 170. doi :10.1016/j.cognition.2008.11.010. PMC 2663531. PMID  19114280 . 
  15. ^ Bushnell, IWR (2001). 「新生児における母親の顔認識：学習と記憶」.乳児発達. 10 ( 1–2 ): 67–74 . CiteSeerX 10.1.1.569.3165 . doi :10.1002/icd.248. 
  16. ^ Pascalis, O.; De Schonen, S.; Morton, J.; Deruelle, C.; Fabre-Grenet, M. (1995). 「新生児による母親の顔認識：再現と拡張」.乳児行動発達. 18 : 79–85 . doi :10.1016/0163-6383(95)90009-8.
  17. ^ Pascalis, O.; De Haan, M.; Nelson, CA (2002). 「生後1年目における顔認識は種特異的か？」Science . 296 (5571): 1321– 1323. Bibcode :2002Sci...296.1321P. doi :10.1126/science.1070223. PMID  12016317. S2CID  14840748.
  18. ^ Kellman PJ, Banks MS. (1998) 乳児の視覚知覚. 『児童心理学ハンドブック第2巻：認知、知覚、言語（第1版）』第2巻、Kuhn D, Siegler RS（編）. Wiley: ニューヨーク; 103–146.
  19. ^ ab Gibson, EJ; Walk, RD (1960). 「Visual Cliff」 Archived 2012-03-07 at the Wayback Machine . Scientific American.
  20. ^ Campos, JJ Hiatt, S., Ramsay, D., Henderson, C., & Svejda, M. (1978). The emergence of fear on the visual cliff. The origins of affect. New York: Plenum.
  21. ^ ab Bornstein, M. & Lamb, M. (1992) 発達心理学. 第3版. Lawrence Erlbaum Associates, NJ.
  22. ^ Kavšek, M.; Granrud, CE; Yonas, A. (2009). 「優先的到達行動研究における乳児の絵による奥行き手がかりへの反応性：メタ分析」.乳児行動発達. 32 (3): 245– 253. doi :10.1016/j.infbeh.2009.02.001. PMID  19328557.
  23. ^ フォックス、R.;アスリン、R.シア、S.デュメ、S. (1980)。 「人間の乳児における立体視」。科学。207 (4428): 323–324。書誌コード:1980Sci...207..323F。土井：10.1126/science.7350666。PMID  7350666。
  24. ^ Teller, DY; Peeples, DR; Sekel, M. (1978). 「生後2ヶ月の乳児による白色光と有彩色の識別」. Vision Research . 18 (1): 41– 48. doi :10.1016/0042-6989(78)90075-5. PMID  307296. S2CID  34040855.
  25. ^ Adams, RJ; Maurer, D.; Cashin, HA (1990). 「刺激の大きさが新生児の有彩色刺激と無彩色刺激の弁別に与える影響」. Vision Research . 30 (12): 2023– 2030. doi :10.1016/0042-6989(90)90018-G. PMID  2288103. S2CID  2272321.
  26. ^ Adams, RJ (1987). 「乳児期初期の色彩嗜好の評価」.乳児行動発達. 10 (2): 143– 150. doi :10.1016/0163-6383(87)90029-4.
  27. ^ 「研究：赤ちゃんの視力低下は脳の視覚経路の整理に役立つ可能性がある」MITニュース | マサチューセッツ工科大学2025年7月3日. 2025年9月11日閲覧。
  28. ^ 杉田雄志 (2004). 「乳児期早期の経験は色覚に不可欠である」. Current Biology . 14 (14): 1267– 1271. Bibcode :2004CBio...14.1267S. doi : 10.1016/j.cub.2004.07.020 . PMID  15268857.
  29. ^ Brown, AM (1986). 「生後2ヶ月の乳児の暗所感受性」. Vision Research . 26 (5): 707– 710. doi :10.1016/0042-6989(86)90084-2. PMID  3750850. S2CID  37164663.
  • ボストン小児病院
  • マサチューセッツ大学メディカルセンター
  • 乳児の視力：生後24ヶ月まで - アメリカ眼科医協会
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