N2 ERP components

図 ^8‐

7.各

成 分 ご と の 総 加 算 平 均 波 形 の 頂 点 振 幅 値 の 時 間 経 過 の 推 移 を 示 す 。 エ ラ ー バ ー は

lSDを

示 す

.ア

ス タ リス ク は セ ッ シ ョ ン の 統 計 上 の 差 を 示 す 。

一―標準颯漱

…Ⅲ標的朝麟 中腱通脱刺激

︐ ミ︶尊騨 夕︑︶馨騨

400  500 潜時 輛³⁾

400  500 譜時 缶^s)

輝

‑4

‑2

￨ 2

300 400着

ぽ聰

⁾

図^8‐8。 各 条 件 ご との総加 算 平 均 波形 。上 段左 がセ ッシ ョン

1&2,上

段 右 がセ ッシ ョン

3&4,下

段 がセ ッシ ョン

5&6を

示 す^.

8‐3‐3.生 理 指 標

 

αパ ワ ー 値

課 題 の 前 後 と課 題 中 に 計 測 され た αパ ワ ー 値 を 図 ^8‐

9に

示 す 。 課 題 中 と比 較 して 課 題 の 前 後 で αパ ワ ー 値 が 増 大 して い る原 因 は

,課

題 中 は 開 眼 状 態 で あ っ た の に 対 し

,課

題 前 後 は 閉 眼 状 態 で あ っ た か らで あ る 。 課 題 の 前 後 で αパ ワ ー 値 に 変 化 が あ る か 検 討 す る た め

,そ

れ ぞ れ に 対 して 分 散 分 析 を 実 施 した と こ ろ 有 意 な 効 果 は み られ な か っ た

.課

題 中 の αパ ワ ー 値 に 対 し分 散 分 析 を 実 施 した と こ ろ 有 意 な 効 果 が 認 め られ た

(F(2,26)=8.31,′

^<.05)。

Ryan法

の 下 位 検 定 の 結 果 セ ッ シ ョ ン

1&2と

そ れ ぞ れ で 有 意 な 差 が 認 め られ た

(1&2と 3&4:ι (13)=2.29,′ <.033;1&2と  5&6: 

ι

(13)=4.07,P<.017).

倉尋撃騒

14

12 10

>N8

ミ 6 4

2 0

Session l&2 Sesslon 3&4 sess:ons

Session5&6

図 ^8‐

9.α

パ ワ ー 値 の 時 間 経 過 の 推 移 を 示 す

.エ

ラ ー バ ー は

lSDを

示 す^. PRE‐

POSTは

セ ッ シ ョ ン 前 後 の 安 静 閉 眼 状 態 の αパ ワ ー 値 で あ る た め,やや 高 振 幅 で あ る 。

8‐ 3口 4。 課 題 中 の 主 観 的 評 価

炎

,及

び 課 題 に 対 す る 主 観 的 評 価 を 測 定 す る た め に

,2セ

ッ シ ョ ン ご と に,

音 へ の 注 意

,炎

^{へ の 注 意}

,炎

の 面 白 さ

,眠

^{さ に つ い て}

,1か

^ら

^9点

^{で 評 価 させ}

た 結 果 を 図 ^8‐

10に

示 す

D最

後 の セ ッ シ ョ ン で は

,主

観 的 に は 眠 気 得 点 が や や 上 昇 し

,注

意 や 面 白 さ得 点 が 低 下 して い る傾 向 が 示 され て い る

.し

^{か し}

,分

散 分 析 の 結 果

,音

^{へ の 注 意}

,炎

へ の 注 意

,炎

の 面 白 さ に つ い て は 統 計 的 に 有 意 な 主 効 果 は な か つ た^.一 方 ,眠 さ に つ い て は ,統 計 的 に 有 意 な 主 効 果 が み られ た

(F (2,26)=4.81,ρ <.05).Ryan法

の 下 位 検 定 の 結 果 セ ッ シ ヨ ン

1&2と 5&6に

有 意 な 差 が 認 め られ た ^(ι (13)=3。 06,ノ ^<。017).

→ ― attentiOn for task

― attention for flre

ⅢⅢ_JL昴・ lnterested to the flre置

― Sleepiness

1&2 3&4

sess:ons

図 ^8‐10。 主 観 評 価 の 平 均 評 定 値 を示 す 。

Sleepiness値

の 上 昇 は眠 気 の 増 加 を意 味 す る

.炎

や 課 題 へ の 注 意

,炎

の 面 白 さは低 下 す る傾 向 に あ つ た^.

8‐ 4。 考 察

本 実 験 で は 炎 を 視 覚 刺 激 と して 用 い

,プ

ロ ー ブ 刺 激 と して 聴 覚 弁 別 課 題 を 設 定 し

,プ

ロー ブ 刺 激 に 対 す る反 応 よ り

,炎

に ど の よ うに ヒ トは 引 き 付 け られ る の か を 評 価 した^.

聴 覚 弁 別 課 題 に 対 す る反 応 時 間 は 低 下 しな か っ た

.正

反 応 率 は 低 下 した が,

反 応 率 は

95%を

維 持 して い た

.ERPに

つ い て

,標

的 検 出 に 関 連 した

P3成

分 や 聴 覚 誘 発 成 分 で あ る

Nlは

変 化 を 示 さ な か っ た

.一

方

,自

動 的 な 聴 覚 弁 別 過 程

を 反 映 す る

N2成

分 は 時 間 推 移 と と も に 振 幅 が 低 下 した 。

Nl成

分 と

P3成

分 が 変 化 しな か っ た 結 果 よ り

,参

加 者 の 聴 覚 刺 激 の 標 的 検 出

に 対 す る 注 意 の 効 果 は 実 験 を 通 じて 変 化 しな か っ た と考 え られ る

.主

観 評 価 よ り覚 醒 水 準 は 低 下 して い る が

,課

題 は 遂 行 され て い た と示 唆 され る

.一

方

,N2

成 分 は 振 幅 が 低 下 した

.そ

の 原 因 は

,炎

に 対 して 奪 わ れ た 注 意

,覚

醒 水 準 の 低 下

,そ

して 課 題 へ の 慣 れ

,が

^{考 え られ る 。}

炎 に 対 して 奪 わ れ た 注 意 と して

,主

観 評 価 か ら は 特 に 変 化 が 認 め られ ず

,実

験 参 加 者 は 炎 に つ い て ,飽 き て しま う こ とな く眺 め て い た と考 え られ る^.ま た,

αパ ワ ー 値 の 結 果 な どか ら

,覚

醒 水 準 が 低 下 す る よ うな リ ラ ッ ク ス した 状 態 で あ っ た こ と が 示 唆 され る

.こ

の 時 の 中枢 神 経 系 の 活 動 は どの よ うな 影 響 を うけ て い た の だ ろ うか 。 聴 覚 誘 発 成 分 で あ る

Nl成

分 は 実 験 進 行 に よ つ て 変 化 を 示 さ な か っ た.ま た 内 因 性

ERP成

分 で あ る

P3成

分 も 同 様 に 変 化 を 示 さ な か つ た^. これ は プ ロ ー ブ 課 題 に 対 して

,選

択 的 な 注 意 が 向 け られ

,適

切 に 課 題 が 行 わ れ て い た こ と が 示 され る

.し

か しな が ら

,自

動 的 な 変 化 検 出 や 弁 別 機 構 を 反 映 す る

N2成

分 は,実験 の 進 行 と と も に 振 幅 の 低 下 が 認 め られ た^.こ れ らの 結 果 は,

Wickens(1984)に

よ っ て 主 張 され た multi‐

resource説

に よ つ て 説 明 が 可 能 で あ る

.多

重 資 源 モ デ ル は

,処

理 段 階 に お け る 刺 激 の 符 号 化 ・ 評 価 と

,反

^{応 の 選}

択 ・ 実 行 で は 異 な る 資 源 を使 用 す る とい うモ デ ル で あ る

.前

者 の 資 源 は 知 覚 ― 中 枢 段 階

,後

者 は 反 応 段 階 と言 い 換 え る こ と が 可 能 で あ る

.多

重 資 源 モ デ ル に 従 う と

,聴

覚 弁 別 課 題 に お け る

N2振

幅 の 低 下 は 知 覚 ‐中 枢 段 階 に 影 響 を 受 け た 反 映 で あ る と考 え られ る 。 ま た

,Nl成

分 は 変 化 を 示 さず

,N2の

振 幅 低 下 は 非 標 的 の 逸 脱 刺 激 で も確 認 され た た め

,知

覚 ―中 枢 の 中 で も と く に 自動 的 な 弁 別 過 程 が 影 響 を 受 け た と示 唆 され る

.す

な わ ち

,炎

が 奪 う注 意 は 選 択 的 な 過 程 で は な く

,選

択 的 注 意 過 程 よ り少 し前 の 段 階 で あ る 前 注 意 過 程 に お け る 自動 的 な 注 意 で あ る と考 え られ る^.

覚 醒 水 準 の 低 下 に 関 して ,前 述 の よ うに 大 き な 影 響 が あ っ た と は 考 え に く く^, 課 題 の 反 応 率 も

95%が

維 持 され て い る 。ま た

,セ

ッ シ ョ ン前 後 で の αパ ワ ー 値

に 差 が 見 られ な い が

,セ

ッ シ ョ ン 中 の α よ り

, 

αパ ワ ー 値 は 実 験 環 境 に お け る リ られ る^.

パ ワー 値 は 増 加 して い る

.以

上 の 結 果 ラ ッ ク ス 感 と快 適 感 を 反 映 した と考 え

こ れ ら の

ERPと

αパ ワ ー 値 が 示 す リ ラ ッ ク ス や 快 適 感 に つ い て の 結 果 は

Kaplan(1995)で

述 べ られ た 現 象 と関 連 が あ る と考 え られ る

.Kaplan(1995)

で は 回 復 (病気 や ス トレス か らの

)と

自然 環 境 に お け る

directed attentionの

結 び つ き が 述 べ られ て い る.自 然 環 境 は 自動 的 な 注 意 (inv01untary attention)

を 引 き 付 け

,そ

の 間 に

directed attentionが

回 復 し

, 

さ ら に そ の 結 果 と して ス トレス 状 態 か ら回 復 す る と述 べ られ て い る

.す

な わ ち

,強

い 集 中 な どの 負 荷 が か か っ た 状 態 が 続 く と

directed attentionが

疲 労 状 態 と な る 。 一 方 自動 的 な 注 意 が 引 き 付 け られ る 自然 環 境 で は

,directed attentionは

解 放 され

,そ

^{の 間 に}

疲 労 状 態 は 回 復 し

,ス

トレ ス 解 消 に 繋 が る と い う主 張 で あ る

.Kaplanの

述 ベ る

directed attentionは

い わ ゆ る選 択 的 注 意 の よ うな 概 念 で あ る が

,本

稿 で は 原 著 どお りの 記 述 に 従 う^.

も う一 つ の 可 能 性 で あ る

,課

題 に 対 す る慣 れ が

N2振

幅 の 低 下 の 原 因 を も た ら した 可 能 性 で あ る が

,行

動 指 標 の 結 果 よ り反 応 時 間 の 低 下 が 見 られ ず

,正

反 応 率 も

100%近

く

,FAは

殆 ど生 じて い な い と い う結 果 よ り

,練

習 試 行 を 通 じ て

,実

験 参 加 者 は セ ッ シ ョ ン 初 期 の 段 階 で 十 分 に 課 題 に 対 して 慣 れ て い た と考 え られ る

.ま

た

,聴

覚 誘 発 成 分 の

Nlの

振 幅 の 低 下 も観 察 され て い な い た め,

神 経 細 胞 レベ ル で の 馴 化 が 生 じた と も考 え られ な い

.し

か しな が ら

,N2成

分 が 示 す 自動 的 な 弁 別 過 程 に お け る繰 り返 しの 効 果 や 時 間 経 過 の 効 果 は 明 らか と な ら な い

.暖

炉 刺 激 が も た らす 効 果 は 一 過 性 の も の で は な く

,長

い 時 定 数 を 持 ち

,事

後 効 果 も あ る と考 え られ る

.そ

の た め

,統

制 と して の 条 件 に は 工 夫 が 必 要 で あ る

.今

後

,注

意 の 状 態 な ど を 工 夫 した 対 照 実 験 を す る 必 要 が あ る^.

9。 第

I部 ,第

Ⅱ部 に つ い て の総 合 論 議

9‑1 

第

I部

の ま と め

研 究

1,2で

は

,聴

覚 情 報 の 自動 的 な 統 合 メ カ ニ ズ ム と 自動 的 な 変 化 検 出 過 程 に つ い て 検 討 し た

.自

動 的 な 統 合 メ カ ニ ズ ム と は 時 間 統 合 窓

(temporal window of integration:TWI)と

呼 ば れ る機 構 で あ り

,時

間 的 に 近 接 して 呈 示 され た 刺 激 は 一 つ の 情 報 と して 統 合 され る 現 象 で あ る .本 研 究 で は

TWIを

検 討 す る指 標 と して ミス マ ッチ 陰 性 電 位

(mismatch negativity:MMN)を

^{用 い た.}

MMNは

一 定 間 隔 で 呈 示 され る刺 激 の 欠 落 事 態 に お い て も惹 起 され る た め

,内

因 性 の

ERP成

分 と して 特 異 的 で あ る が

,一

^{方 で}

,Nl成

分 の 変 化 した も の で あ る とい う主 張 も な され て い る

.そ

こ で

,本

^{稿 研 究}

^1に

お い て 物 理 的 に 断 続 して 呈 示 され る 刺 激 の 呈 示 率 を 操 作 す る こ と に よ り

,知

覚 を 変 化 させ た 条 件 に お け る 欠 落 刺 激 に 対 す る反 応 を 比 較 した 。 高 い 呈 示 率 の 系 列 は 連 続 音 と して 知 覚 さ れ

,欠

落 刺 激 は

gapと

して 知 覚 され る

.一

方 低 い 呈 示 率 の 系 列 は 断 続 音 系 列 と して 知 覚 され

,欠

落 刺 激 は 文 字 通 り

,刺

激 の 欠 落 と して 知 覚 され る

.結

果

,gap

に 対 す る 高 振 幅 な 陰 性 電 位 が 認 め られ

,条

件 に よ つ て 潜 時 が 遅 延 す る こ と よ り

Nl成

分 で あ る こ と が 示 され た 。 一 方

,断

続 音 系 列 中 の 欠 落 刺 激 に 対 して は^, 低 振 幅 で 潜 時 が 変 化 しな い 陰 性 電 位 が 認 め られ Omission‐

MMNで

あ る こ と が 示 され た

.ま

た

,刺

激 欠 落 に よ つ て 惹 起 され る

ERPは MMN特

異 的 な も の で あ る こ と が 明 らか と な っ た 。 さ ら に 照 合 過 程 の 背 景 に 入 力 刺 激 に 対 す る 一 時 的 な 不 応 期 が 生 じ る こ と が 示 され た^.

研 究

1‑1で

得 られ た

MMNは ,単

純 な 刺 激 の 音 圧 の 変 化 に よ る 反 応 か

,TWI

の よ うな 高 次 機 能 が 必 要 な 処 理 で あ る か を 研 究

1‑2で

検 討 した

.研

究

1‑2で

は 刺 激 の 呈 示 率 ご と に

,刺

激 ひ とつ あ た りの 持 続 時 間 を 操 作 し

,音

^{圧 が 一 定 に}

な る よ うに 設 定 した

.結

果

,研

究

1‑1と

同 様 の 結 果 が 得 られ

,音

圧 の 変 化 と

い う単 純 な 物 理 的 な 変 化 で は な く

,TWIに

保 持 され た 情 報 の 照 合 を 行 つ て い る こ とが 示 され た

.ま

た

,TWIは

刺 激 の オ フ セ ッ トか ら は 形 成 され な い こ とが 示 され た^.

研 究

1‑1で

示 され た

MMN特

有 の 反 応 とそ の 背 景 の 不 応 期 に つ い て 研 究 2 で 検 討 した 。 研 究

2‑1で ,研

究

1で

得 られ た 結 果 は 課 題 依 存 の も の で は な い こ と を 明 らか と した .研 究

2‑2で

は 同 期 的 な 反 応 に 伴 う

rebOund現

象 と

MMN

は 異 な る 電 位 変 動 で あ る こ と を 明 らか と した

.研

究

2‑3で

は

SSRを

指 標 と し て

,不

応 期 が 生 じ る 要 因 に つ い て 検 討 した

.結

果

,不

応 期 は

MMNが

観 察 され る よ うな

TWIに

お け る 照 合 過 程 が 実 施 され る 事 態 で 生 じ る こ とが 示 され た.ま た

,刺

激 の オ ン セ ッ トが 伴 う必 要 も な い こ と が 示 され た 。 さ ら に transient

detecorが

駆 動 して い る 状 態 で は 不 応 期 は 生 じな い 可 能 性 と

,刺

激 に 注 意 を 向 け た 状 態 で は

SSRの

減 衰 は 生 じ な い こ と が 示 され た^.

9‑2時

間 統 合 窓 の 役 割^.

本 稿 研 究

1,2で

検 討 され た

TWIは

お も に

170 ms程

度 の 長 い 時 定 数 を 持 つ も の で あ つ た

.そ

の 特 性 と して

,時

間 的 に 近 接 して 入 力 され た 刺 激 を 統 合 す る 機 能 が 示 され て い る

.し

^{か し}

,本

稿

3‑4で

記 述 され た よ うに

,TWIの

時 間 長 は 一 定 な の か 可 変 な の か

,あ

る い は オ ン セ ッ トに よ る 打 ち 切 りが あ る の か に つ い て の 検 討 が 必 要 で あ る

.本

稿 研 究

1で

示 され た

,連

続 音 か ら断 続 音 系 列 へ の 知 覚 の 変 遷 に 伴 う

,gapに

対 す る潜 時 に つ い て

,30 Hz条

件 ま で は 後 続 刺 激 の 入 力 に 対 応 して 遅 延 が 認 め られ る が

,20‑10 Hz条

件 で は そ の よ うな 遅 延 は な く

,欠

落 刺 激 を オ ン セ ッ トに した

MMNが

観 察 され る

.こ

れ は

30 Hz,す

な わ ち

33 ms程

度 の 間 隔 は 短 い

TWIと

一 致 す る た め

,短

^い

TWIに

含 ま れ な い 刺 激 の 入 力 に 対 して

,新

た に

TWIが

形 成 され る 可 能 性 が 示 唆 され る

.し

か し これ は 複 数 の

TWIが

オ ン セ ッ トご と に 形 成 され て い る 状 態 に お い て 成 立 す る仮 説 で

ドキュメント内 脳波を指標とした聴覚情報処理過程に関する基礎及び応用研究 (ページ 114-125)