千葉大学人間生活工学研究室修論概要（2001）異なる視野領域への刺激提示に対する反応時間についてキーワード：「視野領域」「反応時間」「機能的非対称性」人間工学研究分野：矢口大樹 ■目的人が外界を認識する時の情報の大部分は視覚から得られている。つまり、視覚は人にとって重要な情報受信器であると言える。この事から、視覚を研究し、考慮したデザインをすることにより、人にとって使いやすいインターフェースが実現できるであろう。そこで今回は、視野による機能差について研究する。視野についての今までの研究の中で、大脳半球機能の非対称性により、右視野（左大脳半球）は情報判断処理のときに優位であり、左視野（右大脳半球）は空間的判断処理のときに優位であるということが判明している（Kimura, 1966）。しかし、視野についてのこれまでの研究は、大脳半球機能の非対称性に着目して左右視野の比較を行ったものがほとんどであり、全体的な視野領域の違いに関する実験はほとんどみられない。そこで前回の実験(矢口,1999)では、全体的な視野の特徴を調べるために、斜め視野や、上下視野にも刺激を提示し、その時の反応時間を測定し、考察を行った。その結果、上部視野には左視野が持つ特徴（空間的判断処理に優位）と同じ特徴があり、下部視野は右視野が持つ特徴（情報判断処理に優位）と同じ特徴がある可能性が出てきた。しかし下部視野については、統計的に有意にはならず、前回の研究では、あくまで右視野と同じ傾向を持つ可能性しか見られなかった。そこで今回の実験では、この傾向を明確にさせるために、前回の実験をベースに、刺激のレベルをより高次にしたり、配置場所を変えることで、各視野の特徴、特に上下視野がどのような特徴を持っているのかを研究した。 ■実験方法画面中央の注視点から視角で2゜,3°,4°の同心円上に等間隔で配置された上下、左右、斜め視野（24ヶ所；図1）に刺激を提示した場合の反応時間を測定した。 ●被験者被験者は健康な男子大学生8名。全員右利きであった。被験者には、刺激が提示されるまでモニター中央の注視点を見るよう教示した。被験者からモニターまでの距離は50cmであった。 ●刺激実験1，2での刺激は、先行研究で使用されたパイ刺激を用いた（図２,Nicholls,1991）。パイ刺激は視角で、幅2.3゜、長い脚が2.9゜、短い脚が1.1゜の大きさであった。実験3で用いた１桁の足し算での数字の大きさは幅2,0°、高さ1,1°であった。 ●実験条件実験1（空間的判断課題）、実験2（情報判断課題）、実験3 （高次レベルの情報判断課題）の3つのタスクを行った。タスク１つにつき各提示場所に20回、計(20×8×3)480回行った。提示場所、視角は実験間でランダムにした。刺激の提示時間は150msecであった。＜実験1（空間的判断課題）＞被験者には注視点を見るように教示し、刺激に反応する時以外はテンキー中央の５キーに指を置くよう教示した。そして、提示場所にパイ刺激が提示されたら、その提示場所に対応したテンキーで反応した。＜実験2（情報判断課題）＞被験者は、提示場所に提示されたパイ刺激のどちらの脚が長いかを左右のシフトキーで反応した。＜実験3（高次レベルの情報判断課題）＞提示場所に提示された1桁の足し算の答えが奇数なら左、偶数なら右のシフトキーで反応した。 ●測定項目反応時間、正答率、眼球電図（被験者の目が注視点から逸れるのを監視した） ●解析解析は、反応時間を提示場所、視角を要因とした二元配置の反復測定分散分析を行い、その後対比検定を行った。また、上下左右の特徴をより詳しく見るために、左右別解析ではこの図のように左下、左、左上を左側、右下、右、右上を右側とした２提示場所での解析を行い、上下別解析では左下、下、右下を下部、左上、上、右上を上部とした２提示場所での解析を行った。 ■結果 ●実験１（空間的判断課題）解析結果（図３）＜提示場所別解析＞提示場所左が一番短く、他の提示場所より有意に短かった。＜左右別解析＞左側が右側より有意に短かった。＜上下別解析＞上部が下部より有意に短かった。 600 500 400 300 200 100 0 図１刺激提示場所図２パイ刺激左右上下左上左下右上図３実験１反応時間（提示場所別）右下千葉大学人間生活工学研究室修論概要（2001） ●実験２（情報判断課題）解析結果（図４）＜提示場所別解析＞右が一番短く、下以外の提示場所より有意に短かった。＜左右別解析＞右側が左側より有意に短かった。＜上下別解析＞下部が上部より有意に短かった。 ●実験３（高次レベルの情報判断課題）解析結果（図５）＜提示場所別解析＞ ●上下視野の特徴の違いについて空間的処理タスクである実験１では、前回と同様に上部視野が優位となった。また前回の研究では統計的に有意にはならなかった情報判断処理に対する下部視野の優位性に関しては、実験２でも、高次レベルの実験３でも有意であるという結果を得た。しかし実験２では有意水準が０.０５以下であったのに対し、実験３では有意水準が０.０００１以下となり、刺激反応方法のレベルの差による差が現れた。つまり、刺激のレベルをより高次にすることによって、各視野間の機能性は明確に現れると言えるだろう。実験３で使用した高レベルの刺激のような高度な情報判断を求められる機会の方が実生活では多いと考えられる。つまり人が快適に、迅速に情報を処理するためには、視野における機能差を応用したデザインが必要になってくると考えられる。ここで、左右視野のような特徴の違いが上下視野でなぜ出てくるのかを上下視野情報の処理伝達システムから考察してみたいと思う。視野で得られた情報は、両眼の網膜に移り、左右の大脳皮質の視覚領に伝達されるが、その中の視覚領第３野で上下視野情報が分割される。具体的には上部視野の情報は、視覚領第２野から、ＶＰ野という特別な視覚領に投影され、下部視野の情報は視覚領第１野から、直接的に視覚領第３野に投影されるといわれている。右が一番短く、左下、下以外の提示場所より有意に短かった。＜左右別解析＞実験２と同様に右側が左側より有意に短かった。＜上下別解析＞実験２と同様に下部が上部より有意に短かった。このような解剖学見地から考えると、視覚領第３野における上下視野情報の処理される場所、およびその処理過程の違いから、上下視野の特徴の違いが生まれると考えられる。つまり、左側と上部、右側と下部は同じ特徴を持つが、その処理システムは異なる可能性が示唆される。 500 400 300 200 100 0 右下右下左下左右上左上上図４実験２反応時間（提示場所別） 800 700 600 500 400 300 200 100 0 右左下下右下右上左上左上 ●全体的な視野の特徴について今回の実験の結果から、空間的判断処理には左側視野と上部視野、情報判断処理には右側視野と下部視野が優位であることが判明した。また視角別に見ると、実験３でのみ視角が大きくなるにつれて反応時間が長くなる傾向が見られた。刺激提示時間を１５０ msecにしているので、眼球が動く距離の影響は考えられない。実験３でのみ見られたということは、その刺激反応方法のレベルが影響していると思われる。つまりより高次の刺激を迅速に処理して欲しい場合には、注視点により近い場所に刺激を提示するのが適していると考えられる。図５実験３反応時間（提示場所別）視角による反応時間との関連を探るため解析を行ったが、実験１、実験２では有意にはならず、実験３でのみ視角が大きくなるにつれて有意に反応時間が長くなる結果となった。正答率は、実験1＝98.1%、実験2＝96.0%、実験3＝93.3%と高い正答率であり、Friedman検定を行ったが、有意差は無かった。 ■考察 ●左右視野の特徴の違いについて今回の実験、そして前回行った実験においても、空間的判断処理の場合には左視野優位、情報判断処理の場合には右視野優位という結果となった。この結果は、今までの視野の機能差、大脳半球の機能差の実験結果と一致するものである。つまり今回の刺激や、応答方法は、各視野間の機能差が明確に現れるものであると思われる。今回、情報判断処理タスクは実験２と、高次レベルの実験３を行ったが、タスク間での違いは見られなかった。これは、情報判断処理の機能差が実験２のような比較的低時なタスクにおいても明確に現れているためと推測される。 ■まとめ今回の研究結果から明らかになったことをまとめると、 ①空間的判断処理には左側視野と上部視野、情報判断処理には右側視野と下部視野が優位である可能性が判明した。 ②刺激のレベルをより高次にすることによって、各視野間の機能性は明確に現れる事が判明し、実生活においてはこのような高次レベルの刺激が多いことから、人が快適に、迅速に情報を処理するためには、視野における機能差を応用したデザインが必要になってくる可能性が示唆された。 ③上下視野の視覚領第３野での情報伝達システムの違いから、左右視野の特徴の違いを生み出すシステムとはまた異なるシステムによって、上下視野の機能的非対称性が生まれている可能性が示唆された。今回の結果から見られたような視野の特性を考慮に入れた、 VDT作業における効率的な情報提示システムの構築などへの応用も考えられる。