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モーションサイレンシングとは、特定の顕著な特性が急速に変化している物体が、動きとともに変化しなくなったように見える錯覚または知覚現象です。この錯覚は、ジョーダン・スーチョウとジョージ・アルバレスがこのテーマに関する研究を発表した際に初めて指摘されました。[ 1 ]
これは、輝度[ 2 ] 、色相[ 2 ] 、サイズ[ 2 ]、または形状[ 2 ]が変化する一連の物体が、動くと変化が止まったように見える視覚錯覚です。ハーバード大学のジョーダン・スーチョウ[ 3 ]とジョージ・アルバレス[ 4 ]によって発見され、 Current Biologyに掲載された論文で説明されました[ 5 ]。サイレンシングは、2011年に神経相関学会の「年間最優秀視覚錯覚コンテスト」で優勝しました[ 6 ]。
SuchowとAlvarezによる元の論文では、参加者が中心の注視点の周りにリング状に配置された100個の小さな点が色、明るさ、サイズ、または形状のいずれかで変化する一連のビデオを観察するときに発生する現象について説明しています。[ 1 ]これらのリングは、回転しながら前後に動く静止状態と動きの状態を交互に繰り返します。参加者は注視点に焦点を合わせ、静止状態における特性の変化の速度を、動いている状態における変化の速度に合わせるように指示されます。回転運動が速いほど、点の変化は遅く見えるようになります。[ 1 ]元の研究の著者[ 1 ]や、この効果を再現した他の研究者によって、この課題には空間内の動きと網膜上の動きが関係しているものの、静止効果の原因は網膜上の画像の動きであると推測されています。[ 7 ] [ 8 ]同じ研究で、Suchow と Alvarez は、参加者に注視追跡タスクを完了させて、錯覚効果を画像の動きに合わせて目を動かしたり、その変化する特性を特に監視したりすることで解消できるかどうかを評価した。[ 8 ]
モーションサイレンシングは、本質的には視覚野の変化を検出できない変化盲の研究から派生したものです。 [ 9 ]この現象は、フリッカー課題[ 10 ] 、強制サッカード課題[ 11 ] 、泥しぶき[ 12 ] 、中断されたシーン遷移と中断されていないシーン遷移[ 13 ] 、段階的なシーン回転[ 14 ] 、ビデオ[15]などの方法を用いて広範囲に研究されてきました。研究によると、観察者が変化する対象に十分に注意を払っていない場合、人々は画像の大きな変化を検出できないことがよくあります[ 9 ] [ 10 ] [ 13 ] 。したがって、変化が発生している領域に注意を向ければ、変化を検出でき、その影響を未然に防ぐことができます。 [ 1 ]注意を払っていても、観察者は心的表象の不整合のために変化を検出できないことがあります。[ 16 ] [ 17 ]動きの抑制の場合、その効果は周辺視野で発生し、注視点の周囲領域の変化は検出されないが、注視点自体の変化は検出されない。[ 18 ]ある視点から次の視点への精神的表象/知覚情報の比較ができないこの現象は、多くの説明を生み出してきた。この効果は、物体の特性やシーンの特徴が安定していると想定する一般的な傾向、[ 15 ]予想されるシーンと実際のシーンの間のわずかな不一致は感覚運動プロセスの機能不全の結果であるという考え、[ 14 ]または変化が徐々に起こる場合、その顕著性の欠如が注意を引かないという考えに起因するとされている。[ 13 ]
変化が気づかれないというテーマに沿って、モーションサイレンシングは変化盲の一種として発見されました。発見以来、SuchowとAlvarezによって最初にテストされたモーションサイレンシング現象は、その効果の性質と背後にあるメカニズムをさらに説明するために再現されてきました[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]。
運動抑制は運動盲と関連していると考えられている[ 8 ]。運動盲とは、目立つ静止物体が全体的な動きのパターンに囲まれると現れたり消えたりする別の知覚現象である[ 22 ] 。運動誘発性盲の際に関与する脳構造の磁気共鳴画像を評価した研究では、腹側経路と背側経路、具体的には腹側経路のV4と背側経路のV3A、V3B、および後頭頂間溝に活性化が見られた[ 23 ]。背側経路が動きのパターンを処理し、その結果として腹側経路の静止した目立つ物体の表現を抑制するのと同様に、同じプロセスと活性化パターンが運動抑制錯覚にも見られる可能性がある[ 8 ] 。
ドットの間隔は、ドットとその付随する交互の特性が互いに近接しているために融合し、それらを単独で知覚できなくなることで、混雑という観点からモーションサイレンシングに影響を与えることがわかっています。 [ 19 ] [ 20 ]ディスプレイに刺激が限られている場合、サイレンシング効果は失敗し、サイレンシング効果を強めるのはオブジェクトの中心からの距離であり、端からの距離ではないようです。したがって、オブジェクトのサイズはほとんど重要ではないということになります。サイレンシングが発生するために必要な臨界間隔は、ディスプレイ内のリングの偏心率の約半分です。
グローバルな動きが、動きによって誘発される消音にも影響するという証拠がある。[ 20 ]グローバルな動きとは、ディスプレイ内のすべてのドットが従う円形の軌道に沿って画像全体（この場合は回転）が動くことであり、回転運動によって変化信号が混ざり合い、基本的にそれらが消滅する。[ 20 ]消音効果を発揮するために必要な動きの閾値は、元の実験のパラメータに従いながら毎秒 0.2 回転であることが判明し、[ 20 ]この閾値はドット間のスペースが減少するにつれて低下し、混雑、グローバルな動き[ 20 ]、および速度の複合的な影響を示している。[ 1 ] [ 18 ]
SuchowとAlvarezは、速度が運動抑制に果たす役割について、網膜局所検出器が視野内の特定の点に注視し、変化を処理する時間が短い場合、変化を検出するのに十分な時間がない、と説明しています。[ 1 ]速度の影響は、網膜上での運動抑制が、遅い動きよりも速い動きの方が強力である理由を説明しています。
偏心度は、比率の形で表される数学定数であり、基本的に円錐曲線が円形からどれだけずれているかを表します。運動抑制に影響を与えるもう 1 つの変数である偏心度は、運動がどの程度抑制を引き起こすかを決定します。[ 20 ] Choi、Bovik、および Cormack (2016) は、周辺視野の偏心度が増加すると、運動抑制が減少することを観察しました。[ 18 ]
動きの抑制や変化の盲目などの変化検出の失敗の事例に関連するいくつかの理論が提案されている。そのような提案の1つは時間的凍結であり、観察者は変化が発生してもそれを更新せずに元の画像とその特徴を保持することを示唆している。[ 24 ]もう一つの説明は、暗黙的更新がその効果の原因であるというものである。暗黙的更新の説明によれば、観察者は画像の現在の状態を認識しているが、それが変化したという事実を認識していない。[ 14 ] SuchowとAlvarez [ 1 ]は、彼らが発見した動きの抑制効果を最もよく説明する理論を特定するために実験を行った。彼らは、参加者がカメラの角度が段階的に変化する部屋の写真を見る必要があるHollingworthとHendersonの課題に基づいて実験を行った。その後、写真は元の位置に戻り、参加者は変化に気づいたかどうかを回答した。[ 14 ]このような実験は、結果に応じて、時間的凍結の説明または暗黙的更新の説明のいずれかを支持する可能性がある。ホリングワースとヘンダーソンは、参加者が実際に変化に気付いたことを発見した。これは、参加者が最終画像の心的表象を明らかに持っていて、カメラが元の角度に戻ったときにそれが異なると判断したことから、暗黙の更新を支持する発見である。[ 14 ]この発見は、スーチョウとアルバレスが彼らの改訂研究で再現し、暗黙の更新が現在受け入れられているモーションサイレンシングの説明となっている。[ 1 ]
運動抑制錯視の発見は比較的新しいものの、その効果のパラメーターを調査する興味深い研究がいくつか行われています。ある研究では、抑制が運動のみによって引き起こされるのか、それとも色や大きさなどの他の一貫した視覚的変化によっても引き起こされるのかを調査しました。[ 21 ]運動や一貫した変化がなくても抑制が起こることが分かりました。別の研究では、運動抑制錯視が乳児、特に生後4ヶ月の乳児にも一般化されるかどうかを調べ、個々のドットの運動パターンを全体的な一貫した運動に統合し、ドットの色の変化の知覚を妨げる能力の根底にあるメカニズムがこの幼い年齢までに発達するという仮説を検証しました。[ 8 ]ドットのリングが動き出すと（SuchowとAlvarezの実験[ 1 ]で使用された刺激に続いて）、乳児の典型的な色の変化への好みは観察されませんでした。代わりに、乳児の注意は変化するターゲットと変化しないターゲットの2つに均等に分配されました。比較のために大人も実験に参加し、動きを消音する効果に関わるメカニズムは生後4ヶ月の乳児にも作用すると結論付けた。[ 8 ]