復帰の阻止

復帰抑制（IOR）とは、物体に注意を向けた後に物体を検出する速度と精度を一時的に（約100～300ミリ秒（ms））向上させるが、その後、検出速度と精度を（約500～3000ミリ秒）低下させる定位メカニズムを指します。IORは通常、キュー反応パラダイムで測定されます。キュー反応パラダイムでは、ターゲットが現れる場所を示すキューの提示後にターゲット刺激を検出したときに人がボタンを押します。キューは外因性（または末梢性）^[1]または内因性です。復帰抑制は、外因性信号によって生成されたか内因性であるかに関係なく、眼球運動の活性化によって生じます。^[2] IORは視覚刺激と聴覚刺激の両方で発生しますが、IORは視覚刺激の方が大きく^[3]、聴覚刺激よりも頻繁に研究されています。

IOR は、マイケル・ポズナーとヨアヴ・コーエンによって初めて詳細に説明されました^[1]。彼らは、予想に反して、以前にキューされた場所に現れる物体を検出する反応時間(RT) は、最初は有効なキューが示された場所よりも速かった (有効性効果として知られる) が、その後約 300 ミリ秒の期間が経過すると、以前にキューが示された場所への反応時間がキューが示されていない場所よりも長くなることを発見しました。具体的には、IOR は「末梢 (または外因性) のキューまたはターゲットによって生成される抑制効果」と説明されました。

このパラダイムを実証した実験では、参加者は中央の箱を注視するように指示され、その中央の箱の左右には箱が置かれていた。各試行は、ランダムに選択された周辺の箱のうち 1 つの輪郭が 150 ミリ秒間明るくなることから始まった。試行中、最初の明るくなってから 0、50、100、200、300、または 500 ミリ秒後に、箱の中央にターゲット (明るい塗りつぶされた四角形) が表示される。ターゲットは通常、中央の箱の中にある (0.6) が、両側に現れることもある (両側の確率はそれぞれ 0.1)。ターゲットが提示されないキャッチ試行は、確率 0.2 で発生する。参加者は、指定されたキーを押して、できるだけ早くターゲットに反応しなければならなかった。参加者のキュー側での RT のパフォーマンスは、最初の 150 ミリ秒で向上した。しかし、300 ミリ秒後には、キューを与えられた側ではキューを与えられていない側と比較して、ターゲット RT の抑制が見られました。

IORメカニズムを説明するために、アン・トレイスマンとゲイリー・ジェラードの視覚探索理論が説明されました。特徴統合理論として知られるこの理論は、視覚探索には並列探索と直列探索の2種類があると提唱しています。^[4]トレイスマンとジェラードによると、注意が必要なのは直列探索のみです。IORは直列探索に特有のメカニズムです。

抑制反跳課題で実行できる手がかりの 1 つの形式は、外因性手がかりです。外因性手がかりは、周囲の環境で生成される刺激です。人の注意は、あまり考えたり努力したりせずに刺激に移されるため、これらの手がかりは、人が制御しにくい反射の一種と見なされます。この手がかりは自動的な性質を持ち、努力を必要としないため、注意力のリソースをほとんど使用しません。^[5] これにより、外因性手がかりに対する注意の移行は、内因性手がかりよりも速くなります^[6]。

外因性手がかりと多くの点で直接対照的な手がかりの種類は、内因性手がかりです。外因性手がかりは、周囲の環境で提示される刺激のみであるのに対し、内因性手がかりは、個人の内的目標、信念、欲求、解釈に基づいています。^[7]一時停止の標識などの外部刺激が存在する場合でも、ブレーキに圧力をかける原因となるのは、標識に対する個人の解釈と知識です。

どちらの手がかりも、回帰抑制において注意を向けるという同様に重要な役割を果たしますが、その方法は神経学的レベルでも異なります。外因性手がかりは自動的であるため、注意に関して「ボトムアップ」アプローチに分類されますが、内因性手がかりは人の制御下にあり、「トップダウン」と見なされます。2007 年の実験^[8]では、ボトムアップとトップダウンのプロセスが IOR 中の注意にどのように影響するかを調べました。サルが視覚検索タスクに参加している間、電極は頭頂皮質と前頭皮質の両方に配置されました。タスクでは、ターゲット オブジェクトの顕著性が操作されました。「ポップ アウト」条件では、ターゲット刺激は色と形の両方で妨害刺激とは異なりましたが、「検索」条件では、妨害刺激の多くは色または形のいずれかでターゲットと同じでした。研究者らは、内因性の手がかりから来るトップダウン信号は主に前頭皮質で処理され、より長い持続効果をもたらすのに対し、外因性のボトムアップの手がかりは側頭頭頂間領域に現れるより速い効果をもたらすことを発見した。

ポズナーとコーエンは抑制について3つの説明を提案しました。

1. 抑制は2つの代替位置を持つことから生じます。
2. 抑制は、注意を刺激から固定点に戻すことによって生じる可能性があり、
3. 抑制は、キューによって、指示された場所からの経路の一部の効率が低下するために発生する可能性があります。

IORの別の説明は、IORは注意が刺激から離れた後に発生し、その結果、刺激への反応が遅れるというものです。これは、個人が以前に注意を払っていた刺激に再び向かうことを阻害するため発生します。^[9]

初期の報告^[10]では、IOR には中脳上丘が関与していると示唆されています。この示唆は、上丘の 1 つを損傷した患者の研究^[11]とテッポウウオの実験から裏付けられています。^[12]さらに、IOR は、目を固定しているときに視覚周辺部に提示される外因性の感覚信号によって引き起こされることがよくあります。しかし、中脳の眼球運動経路の活性化は、内因性の手がかりがあっても IOR を引き起こす可能性があることが示唆されています。この結論は、内因性のサッカード活性化は IOR を生成するのに効率的ではないことを研究で発見した研究者によって疑問視されています。^[13] また、IOR は注意と運動プロセスの活性化の遅延の両方によって引き起こされると考える人もいます。^[14]

IORは、視覚探索や採餌中に、すでに注目している物体に注意が戻るのを防ぐことで、以前に注目していなかった新しい物体の探索を促進し、進化上の利点をもたらすと示唆されています^[9]。

クラインは、並列視覚探索では、プローブターゲットと空の位置での RT の差は、直列視覚探索よりも小さくなるはずだという仮説を立てました。^[9]彼は、直列探索では、注目した各位置に「抑制タグ」が残されるため、これが起こると示唆しました。したがって、IOR は、「抑制タグ」の機能として、以前に探索した視野での再探索を行わないようにするメカニズムです。これは、採餌促進因子の提案として知られています。

研究者（クライン自身を含む）は当初、採餌促進因子の提案に異議を唱えた。プラットとエイブラムス^[15]は、抑制は最も最近注目した刺激でのみ発生するため、IORは採餌補助因子ではないと示唆した。それ以前に、クラインとテイラー^[16]は、当時は非空間識別課題を用いて抑制が調べられていなかったため、IORで注意が抑制されたと結論付けることはできないことを発見した。さらに、クラインの研究結果を再現することが困難であったため疑問が生じたものの、最終的には同様の研究結果が報告された。

研究者らは当初これらの課題を提起していたが、最近の実証的研究ではクラインの調査結果を再現しただけでなく、当初提起された課題を反駁した。

• PsyToolkit を使用した復帰抑制のデモンストレーションとレッスン