空間的方位の異なるバー図形の長さが視覚誘発電位に...
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愛知学院大学心身科学部紀要第 8 号 (79-84) (2012)
〈資料〉
空間的方位の異なるバー図形の長さが視覚誘発電位に及ぼす効果
伊 藤 ヌじ 雄*
図形の形と空間的方位の関係を調べる試みの一環として,伊藤 (20 1Ob , 2011) と類似の実験事態で,
同じ 8 名の実験参加者を対象に,下方視野提示の事態で空間的方位が異なるパー図形の長さを種々変
化させた場合のパターン出現視覚誘発電位 (VEP) の振る舞いを検討した.方位は垂直,水平の 2 種
であり,図形は黒輪郭線のパー刺激で,短幅は一定 (O.4 cm (0.3 0 )) で,パーの長さは 3 (2.14) , 4 (2.86) ,
5 (3.57) , 6 (4.29) , 7cm(5 0 ) の 5 種であった.一過性 VEP が後頭隆起部 (1) ,その上方 5 , 10,
15cm (15 , I10, I1 5) から基準導出された . パー刺激条件とブランク(対照)条件との総平均差波形
が記録された.すべての条件で,後頭領域(部位 15) では陰性の N1波(平均頂点潜時 155ms) と陽
性の P2波 (270ms) が取得された反復測度 2 要因 ANOVA がちの振幅と潜時に対して実施された.
実験の結果,(1)方位に関しては, N1 , P2振幅ともに,垂直>水平の効果が有意傾向であった (2)
パー刺激の長さに関しては, N1振幅が有意傾向で7cm>3cm, N2振I幅が有意で5cm>7cm であった
本実験の結果は,伊藤 (20 1Ob, 2011) と同様に, N1 , P2波がともに垂直>水平の傾向を示したが,
N1振幅に関する図形の長さの効果に関しては,垂直と水平間で処理様式が異なるということはなか
った
キーワ ード :形の知覚,パターン出現視
覚誘発電位,下方視野,空
間的方位,パー図形の長さ
問題
空間的方位が VEP にいかなる影響を与えるかにつ
いては, いわゆる「斜め効果J (Appelle, 1972) に示
されるように, これまでの研究では,定常性 VEP,
あるいは一過性の反転VEP,出現VEP ともに,縦縞(垂
直方向),横縞(水平方向)聞に差異はなく,斜め方
向の縞に対してのみ反応が小さくなるという有意な結
果が得られている (Maffei & Campbell, 1970; Frost &
Kaminer, 1975; Yoshida, 1wahara, & Naganuma, 1975 ; {jt
藤, 2009). 一方, これらの研究とは別に,出現 VEP
において図形内部の方位(線分方位)の変化ではなく,
方位の変化が全体的な形態の差異を含んでいる場合
(パターン方位)には,垂直方位の図形が水平方位の
*愛知学院大学心身科学部心理学科
図形よりも反応が大きくなるという傾向が示されてい
る(伊藤, 2009, 2010a; 伊藤・佐部利, 2011).
このように,従来の角度性の効果(伊藤, 1999) に
加えて,パターンの場合には,下方視野,上方視野に
おける空間的方位の関わり方が重要な検討課題となっ
てきている.そこで,伊藤 (2010b, 2011) では,条
件分析研究の手始めとして,特に下方視野の事態で,
垂直,水平方位にある直線の長さを順次増加させ,出
現 VEP の振る舞いにいかなる変化が見られるかを検
討してみた.すなわち,観察距離80cm で,長さ 3
(2.14) , 4 (2.86) , 5 (3.57) , 6 (4.29) , 7cm (50) の
直線刺激を用いて検討したところ,これまでと同様の
電位, Nl波(平均頂点潜時約 155ms) , P2波(約
270ms) が見られ,分散分析の結果, Nl 振幅, P2振
幅ともに方位の主効果は有意で,垂直>水平の関係に
あった. しかし,線分の長さの主効果は Nl 振幅, P2
振幅ともに有意ではなかったが, Nl振幅についての
交互作用は有意傾向に近い値であり,垂直と水平で処
(連絡先)干 470-0195 愛知県日進市岩崎町阿良池 12 E-mail: [email protected]
-79
伊藤元雄
理様式が異なっているかもしれないという可能性が示
唆された.頂点潜時に関しては, Nl 波, P2波いずれ
も方位,長さの主効果,交互作用とも有意性はなかっ
た
単純,かっ基本的な線分のみを操作した伊藤 (2010b,
2011) の研究は,先に挙げた「斜め効果」に関連した
諸研究において縦縞,横縞聞には有意な振幅の差異は
見られないとされた所見とは異なり,垂直方向>水平
方向傾向の存在を示すものといえるが,この他にも多
種多様な形態をもっパターン刺激に関して,空間的方
位がいかなる効果をもつかについての検討が行われる
必要があろう.そこで,本報告では,単純な線分刺激
のみの図形ではなく,より高い図形性をもっ,パター
ン刺激の異なるパー図形を用いて,伊藤 (2010b ,
2011) と同じ 8 名の実験参加者を対象に,ほぼ同様な
実験を行ってみることにした
実験
目的
伊藤 (2010b, 2011) と類似の実験事態で,同ーの
実験参加者群を対象に,下方視野提示の事態で空間的
方位が垂直方向,水平方向にあるパー図形の長さを段
階的に変化させて,一過性パターン出現誘発電位にい
かなる変化が見られるかを検討する.
方法
実験参加者心理学専攻者 8 名(男 5 名,女 3 名,
平均年齢36.6歳,範囲21-66歳) •
刺激の提示改良型4chs. tachistoscope (竹井機器)
の lch. を刺激野 (TF) ,他の lch. を順応野 (AF) とし
(両開口部 :120 16' 平方),実験者ベースで両野を切り
替えることにより刺激を提示した(刺激提示時間:
100ms, SOA: 約 1-2s) .両眼観察で,観察距離は
80cm である TF の平均輝度は約37cd/ m2,図形オフ
時には2mmX2の黒十字形の凝視点 (FP) のみをもっ
同輝度の白紙の AF を常時提示した.
図形条件として,パーの長さ 3 (2.14) , 4 (2.86) ,
5 (3.57) , 6 (4.29) , 7cm(50 ) の黒輪郭線(線幅
0.3 mm, 0.020 ) のパー刺激(短l幅 0.4 cm(0.3 0 ) で一定)
を FP の下方0.50 の位置(下方視野)に方位が垂直,
水平になるように配置した (Figure 1 ). この 10種の
刺激をランダムに配列して,それぞれ l 施行(各施行
とも同一刺激を 15 回反復提示)を l セッションとし,
計 2 セッション実施した.なお,各セッションとも最
初と最後に対照条件(図形なし, FP のみ)の施行を
l 回ず、つ行った.
VEP の記録脳波は 11l10n (1), mlOn 上方 5 , 10,
15cm (15 , IlO, Il 5) の 4 部位から単極導出し(基準
電極は左耳染,接地は右耳柔), 8 chs. polygraph 360
system (NEC San-ei) で増幅し (0.5-30Hz) ,刺激オン
のパルスとともに 14chs. data recorder XR-51O (TEAC)
に記録した VEP は,オフラインで EPLYZER II (キ
ツセイ・コムテック)により各施行ごとに刺激提示前
100ms,提示後500ms の 600ms の区間を 15回加算平
均した(標本化時間2ms) 刺激提示前 100ms の平均
電位を基線として各図形刺激の VEP から対照刺激の
波形を減算し,実験参加者ごとの差波形 (30 回加算:
15 回 X2セッション)を算出した(対照条件のみ 60
回加算: 15 回 X2X2セッション).
データの分析 部位 15 の被験者聞の平均振幅と平
均頂点潜時に関して,反復測度 2 要因 ANOVA (空間
Vertical
FP + 亙0.501
H~rizontal
+
同O. ~cm (0.3'
] I O.~cm (0.3'
オLength of bar 3cm!?.Mol-1cm151 51evels
Figure 1 Stimulus presentation.
-80 一
空間的方位の異なるバー図形の長さが視覚誘発電位に及ぼす効果
的方位 2 x パー図形の長さ 5 )を統計解析ソフト
STATISTICA により実施した.なお,本実験では,パ
ー図形の長さの効果が有意であった場合には,
Mauchley test (p< . 05) による球形仮説の検定を行っ
たが,いずれの場合も仮説は棄却されず\自由度の
E 修正は行わなかった(千野, 1995) . また,必要に
応じて Tukey の HSD 検定 (p< .05) を行った.
結果と考察
Figure 2 に,実験参加者 8 名の総平均差波形を示す.
後頭部位(15) は, Nl 波(平均頂点潜時約 150ms) と
P2波(約255ms) が明瞭であり,これまで(伊藤,
1999a, 他を参照)とほぼ同様な電位が出現している .
Figure 3 に,部位 15 における Nl振幅の平均的変化
と標準偏差 (SD) を示す.
ANOVA の結果,方位の主効果は有意傾向 (F (1 , 7)
=4.65 , p<.0680) で,垂直方位>水平方位の傾向に
あった.パーの長さの主効果も有意傾向 (F (4, 28) =
2.48, p< .0670) で,多重比較の結果, 7cm>3cm が
有意であった. 交互作用には有意性は見られなかった.
Figure 4 に,部位 15 における P2振幅の変化と SD
を示す.
ANOVAの結果,方位の主効果は有意傾向 (F(I , 7)=
4.28 , p< .0773 で,垂直>水平の傾向があった . パー
の長さの主効果は有意 (F(4, 28)=2.89, p<.0404) で
あり ,多重比較の結果, 5cm>7cm が有意であった
交互作用には有意性は見られなかった .
部位15におけるNl潜時の平均の変化と SDをFigure 5
に, P2潜時の平均の変化と SD を Figure 6 に示す
方位の主効果,パーの長さの主効果,交互作用とも
に有意性は示きれなかった.
方位については,伊藤 (20 1Ob, 2011) と同じく, Nl
振幅の場合,総じて垂直方位>水平方位の傾向が見ら
れた . 伊藤 (2010b, 2011) では,特に長さが 5 , 6,
7cm では Nl振幅に明瞭な差異が示されたが, 3, 4cm
ではほとんど違いは見られず,ほぼ同様な値が示され,
Length of bar (cm)
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ベ)- Vertical ベ)- Vertical
→・- Horizontal 司令 Horizontalt
4 5 6 7 3 4 5 6
Length of bar (cm) Length of bar (cm)
7
Figure 3 Changes of averaged amplitudes ofthe Nl wave in Figure 4 Changes of averaged amplitudes of the P2 wave in
Location 15. Each line indicates SDs. Location 15. Each line indicates SDs.
81
伊藤元雄
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ベ)- Vertical
→・- Horizontal
3 4 5 6 7
Length of bar (cm)
Figure 5 Changes ofaveraged peak latencies ofthe Nl wave in
Location 15. Each line indicates SDs
その結果交互作用の有意傾向に近い値を生み出したも
のといえる.結果として 垂直線の場合と水平線の場
合で処理様式の違いがあるのではないか, という予想
をたてた. しかし,本実験結果が示すように,パー図
形では垂直方位と水平方位聞には 3 , 4cm でも差異が
見られ,交互作用も有意ではなかった 線分刺激でな
く,パターン刺激の方が図形性,すなわちゲシュタル
ト性が高く, 3, 4cm でも 垂直>水平の効果が顕在
化し,そのために伊藤 (20 1Ob, 201 1)とは線分図形
よりも大きな Nl振幅を生じさせたとも考えられる.
さらに,長さの短い場合も含め,線分図形,パー図形
について,再度,同一実験内で,垂直方位,水平方位
の効果を検討してみることが必要であろう.
P2振幅についても,総じて垂直方位>水平方位が
有意傾向にあったが,水平方位の 5cm の場合に振幅
が特に大きくなっており 以後は下降の傾向を示して
いる.この傾向についても,パー図形の特徴で、あるか
どうかについてさらに追試が必要である.
頂点潜時の測度に関しては,本実験でも,伊藤
(2010b, 2011) と同様,方位,長さ,交互作用ともに
有意性はなく,目立った一義的な傾向は示されず,
Nl潜時, P2潜時ともに変化が見られなかったと言え
る
振幅測度については,先固と今回の両実験を通じて,
パターン方位の場合には,線分図形,パターン図形と
もに,垂直方位の方が水平方位よりも, Nl 振幅, P2
振幅ともに, 一過性ノf タ ーン出現 VEP の反応が総じ
て大きくなる傾向があると結論づけられるかもしれな
し〉
400
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ベ)- Vertical
ー・- Horizontal
3 4 5 6 7
Length of bar (cm)
Figure 6 Changes of averaged peak latencies of the P2 wave in
Location 15. Each line indicates SDs.
付記
本報告の概要は, 2012年 9 月,日本心理学会第76回大
会(専修大学)において発表された(伊藤, 2012).
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最終版平成24年 5 月 5 日受理
Bulletin ofThe Faculty ofPsychological & Physical Science, No. 8, 79-84, 2012
Effects of the Length of a Bar Figure in Different Spatial Orientations
on Visual Evoked Potentials
恥1otoo ITO
Abstract
As an examination conceming the relationship between figure form and spatial orientation, effects of the
length of a bar figure in different spatial orientations on pattem-onset visual evoked potentials (VEPs) were
discussed in the lower visual field. Stimulus conditions w巴re two spatial orientations, verticals and horizontals,
and five lengths of a bar figure , 3 (2.14) , 4 (2.86) , 5 (3.57) , 6 (4.29) and 7 cm (50). Transient VEPs were
measured 企om inion, 5, 10 and 15 cm above it (1, 15, 110 and 115) for 8 participants. The grand average of
subtracted wave-forms was recorded between the figure and the blank (control) conditions. Negative Nl and
positive P2 waves (averaged peak latencies: 155 ms and 270 ms) were identified in the occipital area (Location
15). Two-factors ANOVAs ofrepeated measures were conducted for the amplitude and latency values ofI5. The
main results were as follows: (1) Regarding the spatial orientation, both Nl and P2 amplitudes significantly
showed the tendencies that the verticals are larger than the horizontals. (2) As to the lengths of a bar figure, the
Nl amplitudes significantly showed the tendencies that the 7 cm were bigger than the 3 cm, with the P2
amplitudes significantly presenting the similar results that the 5 cm were higher than the 3 cm. Although the
present results showed that the vertical orientations significantly tended to be larger than the horizontal
orientations in accord with the results in Ito (2010b, 2011) , regarding the effects ofthe length ofthe figure , there
appeared to be no different modes of information processing between the verticals and the horizontals
Keywords: form perception, visual evoked potentials, lower visual field, spatial orientation, length of a bar
figure
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