The JaPanese JournatげPsychonomic Science
20D8
，
Vol．
26，
No．
2，
194−
200画
乳 児
の視 覚実験
か
ら
視知覚機 能
の形成過 程
を
知
る
山
口真 美
中 央 大学
Methodological
consideration
on
infarlt
’
s
psychophysics
一
lnfants
’perception
and
brain
development
studies
一
Masami
K
YAMAGucHI
Chuo
University＊・
＊＊
In
this
paperI
reviewinfants
’
psychophysics experimental studies．
And
I
show theinfants
’
brain
act藍vity studies．
The
first
experiI 皿ental study exarnined infants’
brain activity in response toupright and lnverted faces using near
infrared
spectroscopy 〔NIRS
｝，
which can non−invasively
record hemodynamic changes Qf the
brain，
We
measured changesin
cerebral oxygenationin
ten 5−
8−
month・
01ds’
left and right lateral areas whilethey
were ！ooking at upright andinverted
faces．
This
is
thenrst
evidence showing that thereis
aninter
−
henlispheric difference on the effect of faceinversion
in
theinfant
brain
using a hemedynamic method．
The second study was to examinewhether a develop皿 ental difference occurs in
brain
activity wheninfants
look
atfrontal
and profile views．
Wecompared
NIRS
resultsin
5−
and8−
month−
oldinfants
，
while they were lookmg atfrontal
and profile views and objects，
We found that the concentration of oxy−
Hb and total−
Hb inthe 5
−
mQnth−
01d group increased for only frontal views in the right temporal regions，
In
contrast，
the 8−
month−
old groupincreased
for
both
frontal
and profile viewsin
the rlght ternporal regions，
Key words ：infant
，
development，
brain，
face perception，
NIRS乳児 を対
象
と し た実
験方 法 そ の昔，
生 ま れ たばか りの新 生 児は眼が見えず，
耳も 聞こ え な いと信じ ら れて きた．
しか しその後の心 理学実 験か ら，
視 覚は出生直後か ら，
聴覚は胎児の段階か ら機 能して い ること が わ かっ て い る，
乳 児 を 対象と した心 理学 実験の方法は1960
年 代のFantz
（196L1963
）にさ かの ぼ る，
言 葉の通 じ ない乳児 を対 象と した心理物 理 的な実 験を行 うために考え出さ れ た方 法のひ とつ が“
選 好 注 視 法 （Preferential looking）”
であ る，
“
選好 注 視 法 （Preferential
IQoking
）”
は特定の 図形パ タンを好む とい う，
乳児の一
般 的な性 質を利 用し た もの で，
乳 児の好みをべ一
スに実 験 計 画をた て るもの だ．
乳 児の選 考する図 形パ タンを解 明した の が， Fantz＊
Faculty
ofLiterature
，
Chuo
University
，
742−
1Higashi・
nakano．
Hachioji−
city，
Tokyo l92−
0393 ＊＊ PRESETO，
Japanese
Science and TechnologyAgency
，
4−1−8
Honcho ，
Kawaguchi ，
Saitama
であ る
，
生後46時 間か ら生後 6ヵ月まで の乳 児を対 象 と して，
図形パ タンへ の好 み を調べ る実．
験 を行っ た．
さ まざ まな図 形パ タンを 提 示 し，
図 形へ の注 視 時間を計測 し， その結 果， 柄が ない もの よりも柄のあ るもの・
同 心 円の ものや縞・
そ して顔 図 形 も好ま れる こと がわかっ た の である．
鑞
嬲’
◎
炉
Figure 1〔
山口 ：乳 児の視 覚実 験か ら視知 覚機能の形 成 過 程を知る 195 特定の図 形パ タンに対する注視 時間は一
質 して高い と い う性 質 を 利 用 し た“
選 好 注 視法（PreferentiaUook−
ing
）”
は， 現 在で も乳児を対象と し た心 理 物 理 実 験に利 用される．一
般に は，
コ ン ピュー
タモニ タ上に視 覚 刺 激 を二 つ 横に並べ て提 示し，
それぞ れの刺 激へ の注視 時 間 を 比較す ること に よ り選好 を諷べ る．
こ の選 好1
主視 法の 使 用に は限 界が ある．
実 験 対 象の図 形に対す る乳 児の選 好を前提と している た め，
好みが 同 等なもの同士の 図 形 の区 別は調べ る こ とが不 可能なのであ る．
こ の よ う な条 件で は，
好みと関 係なく対 象 間の区 別を調べ るこ と ができる
，
‘‘馴「化。
脱馴【化 法〔habituation
／dis・
habituation ブ を用い る ことになる．
乳 児には新 規な刺 激を好んで 見る 新 奇 選 好があり，
それ を利 用 するのである．一
般に成 人 で は慣れ た刺 激を好む既知 選好が あ るのに対し，
乳 児で は慣 れ た もの よ り も新 しい刺 激を好む新 奇 選 好が あ る．
こ の性 質 を利用 し，
人工的に慣 れの状 態を作 り 出 すのが こ の方 法だ．
人工的に慣れの状態を作り出すこ とを馴 化 と呼び，
刺 激へ の注 視 時 間をもとに判 断 する．
馴化は，
最 初に提 示し た刺激へ の注 視 時間 を基 準に，
注 視 時 間が 半 分 まで に減 少 し た時 点で成 立を判断する．
より簡 易的 な方法で は，
あ ら か じめ刺 激の提 示 時 間と提 示 回 数を決 め てお き， そ の間で馴 化が生じ た か否か を注 視 時 間の有 意な減少で調べ る．
“
馴 化・
脱 馴 化 法 （habituation／dis−
habituation）”
の脱 馴 化は，
馴 化 後 異な る刺激に対して 脱 馴 化が生 じることを 調べ る．
すなわち馴 化成立後，
全 く異な る新奇刺激 を 提 示 し，
新 奇 刺 激に対 する注 視 時 間 の上 昇で，
脱 馴 化が起き る か，
っ まり馴化 刺激と新奇 刺 激の区 別がで きるか を調べ るの であ る．
選 好 注 視 法の テ クニ ッ クに より，
視 力やコ ン ト ラス ト 感 受 性な ど，
乳 児の基礎 的な視覚特性が解 明され，
乳 児 の 視 覚 世 界が明 ら か と な っ た ⊂大山・
今 井・
和気 1994 ；山口，
2003）．
視 力 検査で は，
複 雑なパ タンを 好 む前 提の も と，
白黒の縞パ タンと 白 黒の縞 を混ぜ合 わせ たグレー
パ タ ンを 並べて提示し，
縞パ タンへ の 選好を測 る．
縞の解 像 度 を細かくして選 好が 生 じ る限 界を視力と 決定するので ある．
その 結 果，
新 生 児の視 力は0，
02
程度 で生 後 半 年 まで に急 速に発 達し， その後緩や かに発達 す ることわかっ てい る．
生 後 半 年が お お ま か な分 岐点とい わ れて いる が，
この時 点の視 力は 0，
2で ある．
コ ン ト ラ ス ト感 受 性も生後 半 年が， 発達 上の大ま か な分 岐点と な る ことが知ら れて い る．
視 力発達は生後 半年以降も緩や か に続 き，
視 力 発達が終 了 する の は，
お お よ そ 10歳ご ろ だ と言わ れ ている．
視 覚機能
の形成 プロセス 振 動によっ
て伝わ る聴 覚は， 胎児の頃か ら機 能する．
一
方で光に よ って伝わ る視 覚は，
真っ 暗な胎 内か ら出な い こ とに は，
刺 激 自体 を 受け取る こと がで き ない．
こ う し たこともあり， 視覚 機能の発達は， 出生 後 しば ら く続 くことがわ か っ て い る，
た と え ば生ま れて か ら光を受 け取る こと がで き な かっ
た白 内 障によ る先 天 盲，
その開眼手術の時 期 と視 覚 機 能 の回復か ら，
視 覚 機 能の完 成 時 期を推測 す ること がで き る．
こ う し た患者の手術 後10
歳 まで追 跡 調 査 を 行っ
た ところ，
手 術の時 期が生後 100 日を超え ると，
規 則 的で 不随意な 眼の震 （眼振）が 残り，
視 力 が 悪 くな る可 能 性が 高 まる こ と が わ か一
・て いる 〔Sjostro
皿，
Abrahamsson ，
Bayher，
＆ Sjostrand，1996）．
視 覚障害の研 究や乳 児 を対 象とした視 覚 実 験か ら，
視 覚 機 能は運動 視か ら機 能し始め，
パ タンを 見 る能 力や立 体 視へ と続 き，
複 雑 な 機 能ほど後に形成さ れ ること が わ かっ て いる．
長期の片眼 剥奪により，
光へ の感 受 性，
よ り細 か な映 像 処 理 する感 受 性，
両 眼 視の 順に壊れ るこ と も わ かっ てい る．
動 物 を 対．
象と し た視 覚 剥 奪 実 験に よ り，
視覚 機能の形 成 過 程が解 明さ れて いる．
視 覚 剥 奪は，
眼 球の成 長に も 影 響 する．
Wiesel ＆ Raviola （1977
）の実 験 か ら，
視 覚 剥 奪さ れて育っ た サルの眼 球は網 膜 方 向に長く な り，
結 果と して近眼の状態と な ること がわかっ た．
片 眼 剥 奪と 両 眼 剥 奪で，
視 覚 機 能に与え る 影 響 を比べ る と，
片 眼 剥 奪の影 響 が 大 きい こともわかっ
てい る．
片眼視覚剥奪後 の大 脳 皮 質の眼 球 優 位コ ラム （oculardominance
cQl−
umns ）の組 織を調べ た とこ ろ，剥 奪さ れ た眼に対応する コ ラム は，
正 常な眼の コ ラム と 比べ ， 幅が狭くな ることが判 明し た （Vital
−
Durand，
Garey，
＆ Blakemore，
1978）
．
電気生理学 的に細胞の反 応を調べ た とこ ろ，
両 眼 性の細 胞が 減り，
し か も単眼 性の細 胞の ほとん どが 剥 奪さ れて いない眼だけに反応 す るこ と も わ かっ て い る （Hubel，1988
）．
外 側 膝 状 体 （
LGN
）と 皮 質 に お け る変 化は，
サ ルを対 象に し た実 験 が 行 わ れて い る，
刺 激 剥 奪が弱視につ なが る可能性をひきずる“
敏 感 期”
はサ ル では2
歳 （ヒ トの8歳に該 当）で （
Harwerth，
Smith
lII，
Boltz，
Crawford，
＆ von Noorden
，1983
），
こ の期間に単眼剥奪された個 体の外 側 膝 状 体 （LGN ）を解 剖 学 的に調べ た ところ，
剥 奪さ れ た 眼 か らの 入力を受け る層は，
反 対 側の正 常な眼の層より も小さ くな り
，
こ の縮 小は剥 奪 期 間に比 例 する こ と が判 明し た （Boothe，
1996），
剥 奪 期 間を検 討し た と196 基礎心 理学 研 究 第26巻 第2号
こ ろ
，
生 後 3 ヵ月 間の剥 奪が最 も大きい変 化を作り出すこ ともわか っ た （von
Noorden
＆Middleditch
，1975
；von
Noorden，
Crawford，
＆Middleditch，1976；Blake
−
more ＆
Vital
−
Durand，
1986）．
さ ら に大 細 胞と小細胞で視 覚 剥 奪 か らの影 響の 受け方に差が ある こと も わ かっ て い る
．
最も影 響を受 けた部 位は両 眼 性の領 域の小 細胞 で，
次い で両 眼 性の領 域の大 細 胞，
単 眼性の 領域の順で あっ た．
こ う し た臨 界 期による障 害がある・
方で大 脳 皮 質は可 塑 性 も大きい よ うで あ る．
三 上 （1999）は網膜の一
部を レー
ザー
光で破壊し，
生 体 内の変 化 を 調べ た，
その後の 網 膜と皮 質・
外 側 膝 状 体の機 能 的変 化 を調べ た とこ ろ，
第一
次 視 覚野だけが回復すること が わ かっ
た．
破 壊 直 後 視 覚野で は， 破壊部 位に対 応し たニ ュー
ロ ンは活 動し な く なっ た．
しか し3 ヵ月 経過 す る と 受 容野が移 動する こ とが わ かっ た，
大 脳皮質にあ る第一
次 視 覚 野だけ，
機 能 が代替さ れ たのだ．
さ らに臨 界 期に も柔 軟 性が あ ること が 発 見 さ れ た．
暗い 場 所に い ると，
刺激 を受け取る臨界 期が伸びる．
暗い場 所に いる間，
生体 内の成長は一
時 的 な休 眠 状 態に な る とい う．
視覚 発 達に は，
光が 重要な働 き を す る とい う証 拠の ひとっ で ある．
動 き と形 を見 る能 力の 発達 視 覚を大き く形と動きに分 ける と，
運 動 視が先に発 達 する こと が知ら れて い る （Atkinson，
2002 ；金 沢2008
），
新 生 児で も近づ く動き に防御反 応をすること は，
Yonas，
Pattersen
，
＆Lochman
（1979〕の実 験か ら明ら か に なった
．
ま たShirai
，
Kanazawa，
＆ Yamaguchi （2004 〕は，
放 射 状に運 動 する ランダム ドッ トを提示し
，
特定の速度 で はあ るが生後 2 カ月の乳 児で も放 射 状の運 動に好み を示すこ と， さ らに加 速 度を着 け放 射 運 動 を接 近 運 動に 近い印 象にす る とそ の好み は増え るこ とを示して い る．
結 果に限定は あ る もの の ， 動きへ の反 応は皮 質の発 達 し 始め る生後2
ヵ月とい う，
速い時 期に機 能 するこ とが 示 さ れて い る．
一
方で形 態 知 覚は・
般的に動き より も遅 く発達 し，
さ らに運 動情報を 加える ことに よ っ て形 態 知 覚が促 進さ れ るこ と が 知 ら れて い る （山口，
2006 な ど），
た と え ば Otsuka ＆Yamaguchi （2003
）の実 験で は，
主観 的 輪 郭 を 動か す こ とによっ て生後3 カ月の乳 児が 主観 的 輪 郭 を 知 覚で き ること を見 出し た．
形と 比べ て先に発 達 する動 きの経 路，
しか し動きの 経 路の方が壊れ や すい と いわ れ （Atkinson，
Braddick，
An−
ker，
Curran，
Andrew ，
＆Braddick，
2003；Bradick，
At・
kinson，
＆ Wattam・
Bel1，
2003），
ウィ リア ム症候 群 を はじめ と し た発 達 障 害で はこ の勤 きの経 路 が 壊れ てい る と い う仮 説の もと
，
多 くの 研 究が行わ れてい る（Atkinson
et al．
，
2003 ；金沢 ・山口，
2008）．
自閉症児を対 象と した研 究で は，
自 閉症 児の 運 動視の 欠 損と，
形 態 視の特 殊 性が 研 究 さ れて いる．
形を見る能力の優 位 性に関 して は，
た とえ ば 囲 ま れた 中にある，
静 止した ター
ゲッ トの 検 出が速く（Plaisted
，
Sweetenhanl，
＆Reese，1999
；0 ’
Riordan，
Plaisted
， Dri
−
ver
，
＆Baron−COhen，
2001：Caron，
Mottron，
Rainville
，
＆ Chauinard
，
2004 ：Pellicano，
Gibson，
Maybery，
Dur−
kin，
＆Badcock，
2005
），
ロー
カルな部 分に注 意し やすいこと （Shah and Frith
，
1983，
1993；Jolliffe
＆Baron−
Cohen ，1997
；Mottron，
Belleville
，
＆ M6nard，
1999；Lahaie，
Mottron，
Arguin，
Berthiaume，
Jemel，
＆Sau−
mier
，
2006 ），
視 覚学習課題で は， よ く似た新 奇 刺 激を弁別 する能 力に長けて いること（
Plaisted
，
O ’
Riordan，
＆ Baron−
Cohen，
1998＞な どが報 告されて い る．
Bertone，
Mottron，
Jelenic
，
＆ Faubert （2005
）が，
静止 した図形の方 位の閾 値 を 計 測 し たところ
，
単純な刺激の場 合，
高 機能 自閉児の閾 値は健 常 児より も低 く，
複 雑 な 刺 激の場 合，
逆に高 機 能 自閉 症の閾 値は健 常 児よ りも高く な るこ と が判 明した．
自閉 症 児の形態視の特 徴は，
“
低 次の静 止 情 報 処 理に 優れて いる”
（Plaisted et al、
，
1998）とい う仮 説が あ る．
方で、
実 験 状 況の副 産物と いう批 判も あ る よ う だ．
運 動 視が劣っ てい る とい う デー
タ も多 数あり，
様々 な 複 雑な 運 動 刺 激へ の 感受 性が一
貫して低い こ と が報 告されてい る
．
拡 大 縮 小 運 動 （Gepner，
Mestre，
Masson ，
＆de
Schonen ，
1995），
グロー
バ ル モー
シ ョ ン刺激へ の順 応 （Spencer，
O ’
Brien，
Riggs，
Braddick，
Atkinson，
＆Wattam −Bell，
1995），
ラン ダム ドッ ト キネマ トグラム（Milne
，
Sweetenham，
Hansen，
Campbell，
Jeffries
，
＆Plaisted
，2000
），
バ イ オロ ジ カル モー
シ ョ ン （Blake et al．
2003 ），
モー
ショ ンセ グリゲー
シ ョ ン 〔Gepner
et aL，
1995）な どの感 受 性が一
貫して低い こ と が報 告さ れて い る，
乳 児の脳 活 動の発 達 近 年 発 達 した近 赤 外線 分光 法（NIRS ）を使 用し，
乳 児 の 視 覚に かん す る脳 活 動を計 測 する試みが 行わ れ てい る．
近赤外線 分 光 法 （NIRS ）とは，
近赤 外線光が皮 膚や 頭 蓋に吸 収されずに血 中ヘ モ グロ ビンで吸 収さ れ，
しか もヘ モ グロ ビンの種類によっ て波 長が異 なるこ とか ら，
酸化ヘ モ グロ ビ ン と総ヘ モ グロ ビンを 計 測 す る もの であ る．
非 侵 襲 性で ある こ と，
そ して拘 束する必 要が ない の山口：乳 児の視 覚実験か ら視知 覚機 能の形 成 過 程を知る 197 ＊
測
定部
位
・左
苴画側 頭部
プ
ロー
ブ
の
前
先
端
＝耳
の
後
ろ
プ
ロー
ブ
の
中心
＝T5
・T6
（
国際 式 lo−
20
法 〉
Ode しection point
〜
measurmntpointOtsuka
・et・al（
2007
）
の測
定
位 置
Nakato
・et・al（
2008
）
の測
定
位 置
Figure 2Upright
face
面
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face
Φ 倒の
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Φ ON鞆
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2F 言ime｛secl Le叶k】警erolαreα 1imeEsec】 Le『脾α「erαI oreα Figure 3 Φ 恩
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Hb Oxy−
Hb 襲me ［盻cI R笛h世b「erα1αreα 輔隅e 童seci Rlgh胴G↑erqlα【eα198 基 礎 心 理学研 究 第26 巻 第 2号
5
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Φ
爨羅
O・
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鏖
旧
o．
2 R◎h「麺 電erolα
Ri臼hl htemal avea で乳児 に も使 用 可能なシ ス テム であ る
．
Otsuka
，
Nakato，
Kanazawa， Yarnaguchi
，
Watana−
be
，＆Kakigi （2007）は，
こ の近 赤 外 線 分 光 法 〔NIRS ）を 用い て，
上 側 頭 溝 （STS
）および 紡 錘 状 回 （Fusiform gy−
rus）とい っ た顔 処理に関 する部 位で あ る側 頭の 活 動を，
生 後5〜8
カ月の乳 児を対象に調べ ている，
生 ま れ た ば か りの新生 児で も顔を検 出し好むこと が 知 ら れて い るが （山口，
2003），
皮 質や脳の発 達 か らい う と，
新 生 児で の 顔 処 理が成 人と同様と は考えに くい．
成 人の顔処理の特徴は，
莫大な数の顔を記 憶し識別で き る山凵：乳児の視覚 実験か ら視知覚 機能の形 成過程を知る
199
ことにあ り，
その背 景には上 側 頭 溝 （STS
）お よ び紡 錘 状 回 （Fusiforrn
gyrus）といっ
た顔 処理 に特 化し た部 位の 存 在と，
顔の“
全 体 処 理’
が あ げ られる．
“
全 体 処 理’
と は，
目鼻口の部分で顔 を 判 断 す るの で は な く、
目 鼻 口の 位 置 関 係をもっ て顔を判 断 する ことで ある，
そ して こ の“
全 体 処理”
を示 す 現 象に，
顔の“
倒 立 効 果”
が あ る，
“
倒 立効果”
と は，
顔を 逆 さにす る と わ かりに く く な る現象 であ り，
それが顔 固 有に生 じること が知 られて いる．
そ し て乳 児を対象と した顔認 知発達の研究か ら，”
a
体処 理”
の証拠は生 後8
ヵ月に見ら れ ること が わ か っ て いる （Schwarzer ＆ Zauner，
2003 ）．
Otsuka
et al．
（2007
＞は乳児で も顔領域が活動す る か を調べ る た め，
ベー
ス ラ インに 5っの野 菜，
テス ト に女 性5
人の顔を見せ， べ一
ス ライ ンか ら顔テス ト でヘ モ グ ロ ビ ンの変化を調べ て いる．
さ らに倒 立 効 果の有 無を調 べ る ため， テス トの顔で顔を 逆さに して提 示する条 件と 正 立で提示す る条件を設定し， こ の間で ヘ モ グロ ビ ンの 変 化を比 較して い る．
実 験の結 果，
顔を見る こ と に よ り 右 側 頭の活 動は高ま り， 特に倒立よ り も正 立で こ の活動 が高まる こと が判明し た．
成人も顔処理 で は特に右半球 の活 動が高 まる こと か ら，
こ の月 齢の乳 児におい て も高 度な顔 処 理が可 能で あるこ とが示 唆され る．
さ ら に
Nakato，
Otsuka
，
Kanazawa ，
Yamaguchi ，
Watanabe ，
＆Kakiji〔in press）は こ の時 期の脳 活 動の発 達を調べ る実 験を行っ て い る．
これまで乳 児を対 象と し た顔認知 発 達 実 験か ら， 異な る角度の 顔を 認識す るこ と が発達的に 遅い こと が知られて い る．
Fagan
（1976
）ら は未 知の女 性の 正面 顔を学 習した後で，
横 顔を見せて学 習 効 果 を 確 認し た ところ，
生後7
カ月の乳 児が学習 可能 で あ るこ と が示さ れ た．
そこで Nakato et al．
（in
press） は，
生後 5ヵ月 児と8 ヵ月 児が正 面 顔と横 顔を見て い る と きの脳 活 動 を計 測 した．
ベー
ス ラ イ ンはOtsuka
et al．
（2007
）の実 験と同じ5
っ 野 菜，
テス ト で は同じ女 性 5 名の正面 顔と横 顔が用 意さ れ た．
5カ月と8
カ月の2
群 に分 けて実 験を行っ た ところ，
8 ヵ月 児は横 顔。
正 面 顔 とも同じよ う な 右半球が優 位な脳活動を示し たの に対 し，
生後5
ヵ月の脳 活 動は弱く，
正面顔で しか活 動を示 さ ない こと がわか っ たの で ある．
引 用 文 献AtkinsQn，
J
．
（2002
），
The
1
〕eveiopingVisuai
Brain．
Ox −
ford
University
Press．
ア トキン ソ ン 著，
金 沢 創。
山口真 美 （監訳 ）
，
高 岡 昌 子・
仲 渡 江 美・
小 沼 裕 子・
阿部五月
・
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