斜視効果とは、水平または垂直の輪郭に対する知覚パフォーマンスと比較した、斜視の輪郭に対する知覚パフォーマンスの相対的な欠陥に付けられた名前です。
背景
この効果に関する最も古い観察は、1861年にエルンスト・マッハ[1]が、隣接する線と平行に見えるように線を引く実験を行ったときに行われました。その結果、観察者の誤差は水平および垂直方向では最小で、45度の傾斜では最大になることが分かりました。この効果は多くの視覚タスクで実証でき、広く引用されているスチュアート・アペルの論文で斜線効果と名付けられました。[2]
この現象

この効果は、主にパターンや輪郭の傾斜角度の識別を伴うタスクで現れます。人々は、絵が垂直に掛けられているかどうかを検出するのは非常に得意ですが、比較が可能な場合でも、45 度の斜めの輪郭の場合は 2 ~ 4 倍も劣ります。ただし、長さの判断など、他のタスクでは斜めの障害はありません。同様に、斜めの動きの方向を判断するのは困難ですが、速度の場合はそうではありません。
右の図は、観察者が線の長さ (上) と方向 (下) について、24 時間にわたって 8 つの方向から判断する際のパフォーマンスを示しています。
図形の形の直接的な外観、いわゆるゲシュタルトも、45 度の回転で変化します。正方形と菱形の幾何学的な一致は、エルンスト・マッハが強調したように、図形としての認識には及ばないのです (左図参照) 。
斜め効果の起源
幾何学的光学的錯覚と同様に、斜視効果は 2 つのレベルで調べることができます。生理学的レベルでは神経装置を調べます。ここでは多くの関連情報が収集されていますが、この現象は生物全体の機能の中で発見され、最終的には生物全体の機能と関連しています。したがって、2 つの異なる説明の道をたどることは矛盾ではありません。
生理学的
輪郭の神経処理は、ヒューベルとヴィーゼル[3]による古典的な研究によって強調され、視覚信号が脳に入る入り口のすぐそばに、線やエッジに優先的に反応する神経ユニットがあることを明らかにしました。これらのユニットの優先方向の分布を調べたところ、斜経線では垂直や水平よりもユニットの数が少ないことがわかりました[4] 。
視覚脳の細胞接続性を調べるプローブ[5]や画像化技術[6]を用いた検査でも、方向の違いが見られる。
しかし、強い行動効果とは対照的に、一次視覚皮質における方向選択性バイアスの証拠は弱く、議論の余地があります。実際、多くのヒトfMRI研究では、一次視覚皮質におけるこの偏った活動は見られませんでした。[7] むしろ、最近の研究では、斜視効果は、高次視覚領域、より具体的には、情景知覚に特化した領域である海馬傍回場所領域(PPA)[8]における基本(水平および垂直)方向に対する選択性に起因する可能性があることが示唆されています。[9]この発見は、すべての視覚対象カテゴリの中で、情景(自然環境と人工環境の両方)の知覚は、その独特の構造により、斜視効果からより多くの処理上の利点を受け、水平および垂直の輪郭に対する視力が高くなるという事実によって裏付けられています。[10]
経験的

それでも、脳への視覚経路の早い段階でこれらの「方向性のある」神経要素に直接対処しないターゲット構成では、斜視効果があります。[11]人間や動物の脳のどこに斜視効果が見られるかに関係なく、それが神経信号の処理方法の必然的な結果なのか、自然が修正しようとしなかった小さなエラーなのか、それとも視覚環境をよりうまく処理する機能を果たしているのかを知りたいと思うでしょう。斜視効果の「目的」を提案し、それを科学的に裏付けることは、まだ進行中の作業です。私たちは大工 のいる環境に住んでいるというのが一般的な概念です。知覚的な視覚現象を経験的に説明しようとする試みは、日常の視覚世界における輪郭の方向分布の調査につながりました。[12]
競合する説明は、水平/垂直の優位性の生来の性質、解剖学的組織における体の対称性、測定の方法論、そして特に、乳児や子供、そして文化を超えた知覚の発達に関連する問題など、まだ確定していない疑問に対処しなければなりません。
参照
注記
子午線:視覚において、目の前後軸を含む平面。眼科医の基準によれば、被験者から見た水平子午線の左側は0 度の方向を持ち、被験者から見た方向は時計回りに増加します。
基本方向は水平と垂直です。
水平効果は斜め効果の延長であり、自然光やその他の広帯域のシーンを提示された場合、人々は斜めのコンテンツを最もよく見、水平のコンテンツを最も悪く見ます。垂直は通常、その中間に位置します。[13]
垂直水平錯視、つまり視覚における垂直距離の過大評価は、通常、斜視効果には含まれません。斜視効果では、斜視との比較において、垂直と水平が一緒に扱われることが多いからです。
参考文献
- ^ Mach, E. 1861 年、Ueber das Sehen von Lagen und Winkeln durch die Bewegung des Auges。Sitzungsberichte der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Classe der Kaiserlichen Akademie der Wissenschaften、ウィーン43(2)、215-224
- ^ Appelle S. 1972 刺激の方向に応じた知覚と識別心理学速報78,266-278
- ^ Hubel, DH, & Wiesel, TN (1959). ネコの線条体皮質における単一ニューロンの受容野。J. Physiol., 148, 574-591。
- ^ Li B、Peterson MR、Freeman RD、(2003) 斜視効果:視覚皮質の神経基盤Journal of Neurophysiology 90、204-217
- ^ Li, W., & Gilbert, CD (2002). グローバル輪郭顕著性とローカル共線的相互作用. J Neurophysiol, 88 (5), 2846-2856. doi :10.1152/jn.00289
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- ^ Freeman J、Brouwer GJ、Heeger DJ、Merriam EP (2011) 方向のデコードは列ではなくマップに依存します。Journal of Neuroscience 31(13):4792-4804
- ^ Nasr S、Tootell RBH (2012) シーン選択性視覚皮質における基本的な方向性の偏り。神経科学ジャーナル 32(43):14921-6
- ^ Epstein RA、Kanwisher N (1998) 局所視覚環境の皮質表現。Nature 392:598–601
- ^ Torralba A, Oliva A (2003) 自然画像カテゴリーの統計。ネットワーク 14:391-412
- ^ Westheimer, G. (2003). 視覚処理における子午線異方性:斜視効果の神経部位への影響。Vision Research、43 (22)、2281-2289。
- ^ Howe CQ、Purves D. (2005) 幾何学の知覚:自然風景の統計による幾何学的錯覚の説明 Springer : ニューヨーク
- ^ Essock, Edward A.; DeFord, J. Kevin; Hansen, Bruce C.; Sinai, Michael J. (2003 年 6 月). 「斜めの刺激は自然な広帯域刺激で最もよく見える (最悪ではない!): 水平効果」. Vision Research . 43 (12): 1329–1335. doi :10.1016/s0042-6989(03)00142-1. ISSN 0042-6989. PMID 12742103.
