N2pcは、選択的注意に関連するERP成分を指します。[ 1 ] N2pcは、被験者が注意を向けている空間の位置とは反対側の視覚野に現れます。被験者が視野の左側に注意を向けている場合、N2pcは脳の右半球に現れ、その逆も同様です。この特性により、N2pcは、人の注意の一般的な方向(左または右)を細かい時間分解能で直接測定するための有用なツールとなります。
LuckとHillyard(1990)[ 2 ]は、 ERPを用いて視覚探索中の集中注意の電気生理学的相関を記録しようとした際に、初めてN2pcを観察した。被験者は4~12個のアイテムを含む配列を閲覧し、そのうちの1つが試行の50%でターゲットであった。ターゲットと同側の皮質上の波形と比較すると、被験者が注意を向けた画面側とは反対側の後部部位(すなわち視覚皮質上)では、刺激後約200msでERP波形の負の偏位が一貫して大きいことが実験者によって観察された。
N2pc は、Luck と Hillyard (1994) [ 3 ]によって初めて命名されました。彼らは、この成分の特徴に基づいて名前を付けました。「N」は負の極性を表し、「2」は波形の潜時(つまり、2 番目の負の偏位、通常約 200 ms)を表し、「pc」は「後部対側」を表します。これは、この成分が注意の方向とは反対側の後部電極部位に現れるためです。実験者たちは、被験者がディスプレイ内のターゲットオブジェクト(例えば、緑色のボックスや水平バー)の存在を報告する必要のある視覚探索パラダイムを使用して、N2pc を調節する要因を調査しました。彼らは、N2pc が注意を向けた刺激とは反対側に現れることを確認し、さらに、被験者が一度に 1 つのオブジェクトしか見ない場合や、ディスプレイ内のすべてのアイテムに注意を分散させる必要がある場合には現れないことを発見しました。これらのデータから、実験者たちは、N2pc は人々が他のオブジェクトを無視して 1 つのオブジェクトに注意を集中するたびに発生するフィルタリング処理に対応するものと考えるようになりました。
成分名である N2pc は、その特性を略したものです。[ 3 ]この成分は、 N2 ERP 成分 のファミリーに属し、刺激後約 200〜300 ms の潜時で ERP 波形に負の偏位が生じます。「pc」は「後方対側」を意味し、成分の地形的分布を表しています。注意を向けた視野の反対側の後部電極部位では、同側の電極部位に比べてより大きな負の電位として現れます。たとえば、人が視野の左側の何かに注意を向けると、N2pc は脳の右側の後部領域で左側よりも大きな負の電位として現れます。MEG は、N2pc を主に外側外線条皮質と V4 などの下側頭視覚野に局在させるために使用されてきました。[ 4 ]
N2pcは、選択的注意の方向と時間経過を研究したいほぼすべてのタスクで柔軟に使用できます。しかし、研究者は主に視覚探索パラダイムでN2pcを使用して、時間の経過に伴う注意の配分を研究し、視覚探索の並列モデルと直列モデルの仮説を検証してきました。[ 5 ]
N2pc を具体的に調査した最初の実験では、被験者が、均一な背景のアイテム (例えば、青い四角の中にある緑の四角) とは 1 つの特徴が異なる「異質な」刺激が 1 つ含まれたディスプレイ内で、事前に定義されたターゲット (例えば、緑の四角) の有無を報告する視覚探索パラダイムが使用されました。異質な刺激は「飛び出して」注意を引きますが、必ずしもターゲットではありません。その結果、実験者は被験者がどこに注意を向けたかを知ることができましたが、同時に、低レベルの特徴やターゲットが出現する確率など、注意の位置とは直交する要因を操作することができました。[ 6 ] 飛び出した異質な刺激は、集中した注意を受けるため N2pc を生成し、刺激特性によってその成分の振幅と潜時が調整されました。
その後のN2pcの調査では、配列内の項目の数を操作し、わずか2つのオブジェクトを表示しただけでもこの成分が誘発されることがわかった。2つの項目の表示ではオブジェクトが「飛び出して」注意を引くことができないため、実験者はN2pcがトップダウンで制御された注意の方向付けプロセスを反映しているに違いないと結論付けた。同じ研究では、N2pcは視覚的特徴に注意を向ける時だけでなく、意味的特徴にも注意を向ける時にも発生することが示された。ある実験では、被験者は「左」と「右」という単語に反応し、「白」と「茶色」という色の単語を無視しなければならなかった。意味的に定義されたターゲットの場合でも、被験者はターゲット単語の反対側にN2pcを示した。これらの結果を総合すると、N2pcは潜在的で意識的に向けられた注意の位置を反映しているという強力な証拠が得られた。[ 7 ]
N2pc成分を誘発するための典型的な視覚探索パラダイムでは、被験者は注視点の左右どちらかにある標的刺激に注意を向け、反応します。しかし、通常の視覚探索実験とは異なり、N2pc反応を測定しようとする場合、2つの主要な基準が満たされます。まず、刺激はすべての条件で同一である必要があり、実験者は条件間で注意を向けるための指示のみを操作する必要があります。これにより、刺激の特徴が集中した注意ではなくERP効果を引き起こす可能性が排除されます。次に、標的は「ポップアウト」によって容易に見つけられる必要があります。目標は、探索時間とN2pc潜時の変動を最小限に抑え、複数の試行にわたって波形を平均化したときに、より明確な信号が得られるようにすることです。[ 1 ]
上記の重要な原則に従ってN2pcを誘発する実験の例は、次のように進むことができます。被験者は、正立および逆さまのTの配列を見ます。1つのTは赤、1つのTは緑ですが、残りは黒です(したがって、ターゲットを見つけやすいという最初の基準を満たします)。被験者は、実験の開始時に赤いTまたは緑のTのどちらかに注意を向け、その文字が正立か逆さまかを報告するように指示されます(したがって、注意が刺激特性と混同されるべきではないという2番目の基準を満たします)。注意を向けた文字が表示された画面の反対側にN2pcが見られると予想されます。
N2pcは主に、時間の経過に伴う注意の方向性に敏感である。しかし、研究により、N2pc反応を調節する様々な要因が明らかになっている。N2pcの振幅は、注意集中に対する要求の増加に関連する要因に敏感である。
特定の実験条件下では、N2pcを完全に消失させることができる。これらの結果は、N2pcが課題に関係のない(つまり、非標的の)刺激を無視するプロセスを反映しているという空間フィルタリング仮説を提唱するために用いられてきた。
N2pcの初期の研究では、この成分が妨害刺激の存在に敏感であることが決定的に判明し、[ 6 ]妨害刺激が標的刺激に付随する場合にのみ出現しました。さらに、N2pcの振幅はディスプレイ内の妨害刺激の数とともに増加します。[ 11 ]
視覚探索課題のターゲットが、1つまたは複数の特定の特徴ではなく「あらゆる異質な物体」として定義される場合にも、N2pcは消失する。LuckとHillyard(1994)[ 3 ]は、この場合、特定の物体がターゲットであるかどうかを判断するには、配列内の複数の物体に注意を分散させ(そして共通の特徴を判断する)必要があり、それらをフィルタリングする必要はないと主張している。その結果、空間フィルタリング処理が抑制され、N2pcは現れない。
N2pcに関する文献では、N2pcの機能的特徴のいくつかについて意見が一致している。第一に、N2pcは人が対象物に注意を集中するたびに現れる。第二に、N2pcは注意の集中方向(左か右か)を直接測定する役割を果たす。最後に、N2pcは一般的に空間フィルタリング仮説と関連していると考えられている(上記「N2pcの除去」を参照)。しかし、N2pcの機能的意義に関する最後の点については異論が唱えられている。空間フィルタリング仮説に異議を唱える者もおり、N2pcは無関係な刺激の抑制ではなく、課題に関連する刺激処理の強化を反映していると主張している。[ 11 ]
他の研究では、N2pc に関連する可能性のあるさらなる認知プロセスが検討されている。例えば、N2pc を誘発する古典的な視覚探索パラダイムは、注意の切り替えと非ターゲット位置の空間ベースの処理というプロセスにさらに分解できる。視覚探索タスクと、ディスプレイ内の空間的位置に注意を向けさせる視覚的キューを組み合わせた場合、N2pc は注意の切り替えを反映しないかもしれないが、ターゲットが含まれているかどうかにかかわらず、空間内の位置の処理を反映している可能性があることが実験者によって発見された。[ 12 ]