試行間プライミング

視覚探索タスクには、トップダウンとボトムアップの二分法では考慮されない要因があります。すべての選択バイアスが、物理的な顕著性（ボトムアップ）または観察者の目標（トップダウン）によって説明できるわけではありません。 ^{[ 4 ]}同等に顕著で報酬と関連付けられており、選択目標と一致しない場合でも参加者の注意を引くことができる刺激を発見した研究があります。過去の選択履歴、現在の目標、物理的な顕著性を注意制御モデルに統合する代替フレームワークが提案されています。^{[ 4 ]}

研究では、試行間プライミングを測定するために、ブロック化された視覚探索試行と混合視覚探索試行を比較することがよくあります。ブロック化された試行は、同じターゲットを含む複数の連続して提示される視覚探索試行であり、混合試行は、各試行が異なるターゲットで構成されるランダム化された一連の試行です。^{[ 5 ]}例えば、ブロック化された試行条件では、試行1で緑色の円を探し、その前の複数の試行で緑色の円を探すことが含まれる場合がありますが、混合試行条件では、試行1で緑色の円を探し、その前の試行で赤色の円を探すことが含まれる場合があります。ブロック化された試行は、ターゲットの変動の影響を制御できます。同じ定義的特徴を持つターゲットが試行間で繰り返される場合（ブロック化された条件）、参加者の反応時間は、ターゲットが試行間で同じでない場合（混合条件）よりも速くなります。^{[ 5 ]} この繰り返し効果は累積的でもあります。ターゲットの繰り返し回数が一定の点まで増加するにつれて、参加者は、繰り返し試行で同じターゲットにさらされるたびに反応時間が速くなります。^{[ 5 ]} 混合試行とブロック試行では、試行間のプライミングに差異が生じ、ブロック試行の方が反応時間が速くなることがある。^{[ 6 ]}ブロック試行では、参加者は非ターゲットと1次元だけ異なるターゲットに反応する必要があるため、反応時間が速くなる可能性がある。

キューとは、参加者にこれから提示されるターゲットの特徴を知らせるために、試行の前に刺激を提示することです。たとえば、青い円が次の試行のターゲットであることを示すために、試行の前に青い円が表示されることがあります。ターゲットに関連するキューは、ディスプレイ上のターゲットに対する参加者の反応時間を短縮するために提示されることがあります。これらのキューは有効な場合と無効な場合があります。有効なキューはターゲット刺激を正しく予測しますが、無効なキューは予測しません。たとえば、次の試行のターゲットが青い円である場合、キューとして提示された青い円は有効ですが、赤い円がキューとして提示された場合は、青い円のターゲット刺激を正しく予測しないため無効になります。有効なキューに対する反応時間は、通常、無効なキューに対する反応時間よりも速くなります。^{[ 1 ]}この現象はキューイング効果として知られています。^{[ 1 ]}

有効な手がかりが正しいターゲット予測の確率が低い場合でも、有効な手がかりに対しては信頼できる手がかり効果があり、有効な手がかりに対する反応時間は無効な手がかりよりも速くなることがあります。^{[ 7 ]}これは、手がかり効果が手がかりの予測的性質に影響されないこと、およびトップダウン制御によるものではないことを示唆しています。応答の選択にトップダウン制御が関与している場合、参加者は有効な試行が提示される可能性が非常に低いことを認識しているため、無効な試行は有効な試行よりも速い応答を示すはずです。

ポップアウト探索タスクでは、均質な非ターゲット項目のグループとは1つの次元で異なるターゲットが含まれます。^{[ 8 ]}次元とは、刺激の色（緑色の非ターゲットの中にある赤色のターゲット）、形状（円形の非ターゲットの中にある正方形のターゲット）、または向き（水平方向の非ターゲットの中にある垂直方向のターゲット）などのカテゴリ的特徴です。ポップアウト探索における反応時間は、ターゲットと妨害刺激の両方の色が試行全体を通して同じである場合は一般的にターゲットに対して速く、試行中にこれらの色が切り替わる場合は遅くなります。^{[ 1 ]}

結合探索では、標的刺激と複数の次元を共有する非標的刺激が用いられます。たとえば、結合探索で標的が緑色の円の場合、非標的（妨害刺激）は赤色の円と緑色の四角形になります。^{[ 9 ]}標的は、非標的の1つのセットと1つの次元（形状など）を共有し、他の非標的グループと別の次元（色など）を共有します。標的と妨害刺激の特徴が連続する試行で同じであれば、これらの次元が繰り返されない場合よりも反応時間が速くなります。^{[ 10 ]}

視覚選択の「次元重み付け理論」によれば、ある時点において対象物の特定の次元に割り当てられる注意の重みには限界がある。観察者にとって重要と認識される刺激の次元にはより多くの注意の重みが割り当てられ（すなわち、視覚探索におけるターゲット）、結果として検出時間が短縮される。ターゲットの次元が事前に分かっている場合、ターゲットの顕著性信号が増加する可能性がある。一方、ターゲットの次元が不明な場合は、注意の重みをターゲットの次元に移動させる必要がある。ターゲットの次元が試行間で同じままである場合、注意の重みを変更する必要がなくなり、結果として反応時間が短縮される（試行間促進）。^{[ 11 ]}

ポップアウトのプライミング仮説^{[ 1 ]}は、ポップアウトターゲットを含む視覚探索タスクのパフォーマンスが、以前の試行における特定のターゲット特徴の探索履歴によって影響を受ける可能性があることを示唆しています。ターゲットと妨害刺激の特徴が後続の試行で繰り返される場合、これらの特徴が試行間で変化する場合よりも反応時間が速くなります。^{[ 1 ]}この仮説は、先行する試行で使用されたターゲットの繰り返しによって、そのポップアウト特徴が観察者にとってより顕著になり、観察者がそれに注意を向ける可能性が高まることを提案しています。

エピソード的想起モデル^{[ 12 ]}は、試行間プライミングにおける反応時間の短縮は、観察者が課題に関連するエピソード的記憶を想起することによるものであると示唆している^{[ 13 ]}。この仮説は、視覚探索は3つの連続した処理段階から構成されると述べている。

1. ターゲットを探す、
2. 選択されたターゲットが関心のあるターゲットであるかどうかを判断し、
3. 選択したターゲットを選択して応答する。^{[ 12 ]}

この仮説は、前の試行で提示されたターゲットが現在の試行で再び提示された場合、モデルのターゲット決定段階におけるターゲットの処理が加速され、識別された後、ターゲットがエピソード記憶に保存されている以前のターゲットと一致するかどうかが検証されると主張している。

多くの理論は、試行間プライミングで見られる反復効果の主な説明として、ターゲット特徴の反復に焦点を当てています。ターゲット特徴が連続する試行で同じでも、妨害刺激の特徴が変わると、ターゲットと妨害刺激の両方の特徴が試行で一定に保たれている場合ほど反応時間は速くありません。^{[ 10 ]} これは、試行間プライミングは主に妨害刺激の特徴の反復によるものであり、ターゲット特徴の反復はこれにわずかにしか影響しないことを示唆しています。この妨害刺激に基づくプライミングは、試行全体にわたる妨害刺激の知覚的グループ化の速さによる可能性があります。妨害刺激の知覚的グループ化により、ターゲットの存在または不在をより迅速に区別することができます。^{[ 10 ]} しかし、結合探索で見られるプライミング効果への寄与として、ターゲットを定義する特徴の反復を排除することはできません。^{[ 14 ]}