ストループ効果

心理学において、ストループ効果とは、一致する刺激と一致しない刺激間の反応時間の遅延を指します。

この効果は、臨床診療や調査で広く使用されている心理テスト（ストループテスト）を作成するために使用されました。 ^[1]

この効果を示す基本的なタスクは、色の名前 (「青」、「緑」、「赤」など) と印刷されている色 (つまり、「赤」という単語が赤インクではなく青インクで印刷され、赤) が一致していない場合に発生します。単語の色の名前を言うように求められた場合、インクの色が色の名前と一致していないと、時間がかかり、エラーが発生しやすくなります。

この効果は、1935年に英語で初めて発表したジョン・リドリー・ストループにちなんで名付けられました。 ^[2]この効果は、1929年にドイツで他の著者によって以前に発表されていました。^{[3] [4] [5]ストループによる元の論文は、}実験心理学の歴史の中で最も引用されている論文の1つであり、文献には700を超えるストループ関連の論文が掲載されています。^[5]

この効果は、1935年に実験心理学ジャーナルに「連続言語反応の干渉に関する研究」と題する3つの異なる実験を含む論文で英語でこの効果を発表したジョン・リドリー・ストループにちなんで名付けられました。 ^[2]しかし、この効果は1929年にドイツでエーリッヒ・ルドルフ・イェンシュによって初めて発表され、^{[3]そのルーツは19世紀の}ジェームズ・マッキーン・キャッテルとヴィルヘルム・マクシミリアン・ヴントの作品にまで遡ることができます。^{[4] [5]}

ストループは実験で、同じテストをいくつかのバリエーションで実施し、3種類の異なる刺激を作成しました。色の名前が黒インクで表示されるもの、名前が付けられた色とは異なるインクで色の名前が表示されるもの、特定の色の四角形が表示されるものなどです。^[2]

最初の実験では、単語と対立語が使用されました。この課題では、参加者はインクの色とは無関係に、単語の書かれた色の名前を読む必要がありました (たとえば、フォントの色に関係なく、「紫」と読む必要があります)。実験 2 では、刺激対立語と色パッチが使用され、参加者は 2 種類の刺激で書かれた単語とは無関係に、文字のインクの色を言い、パッチの色の名前も言う必要がありました。「紫」という単語が赤いフォントで書かれていた場合、「紫」ではなく「赤」と言う必要があります。四角形が表示されたとき、参加者は色の名前を話しました。ストループは 3 番目の実験で、1 番目と 2 番目の実験で使用した課題と刺激について、参加者をさまざまな練習段階でテストし、学習効果を調べました。^[2]

現在このテストを心理評価に使用している研究者とは異なり、^[6]ストループはより複雑な派生的な採点手順ではなく、3 つの基本スコアのみを使用しました。ストループは、参加者が 2 番目のタスクで色の読み取りを完了するのに、実験 2 で四角形の色を言うのにかかった時間よりも大幅に長い時間がかかったことを指摘しました。この遅延は最初の実験では発生しませんでした。このような干渉は、読み取りの自動化によって説明されます。読み取りの自動化では、心が自動的に単語の意味を判断し(「赤」という単語を読んで「赤」という色を考える)、その後意図的に自分自身をチェックして単語の色を特定する必要があります (インクは赤以外の色です)。このプロセスは自動化されていません。^[2]

ストループパラダイムの刺激は、中立、一致、不一致の3つのグループに分けられます。中立刺激とは、テキストのみ（ストループの実験の刺激1と同様）または色のみ（ストループの実験の刺激3と同様）が表示される刺激です。^[7]一致刺激とは、インクの色と単語が同じ色を指す刺激です（たとえば、「ピンク」という単語をピンク色で書くなど）。不一致刺激とは、インクの色と単語が異なる刺激です。^[7]ストループ実験では、3つの実験結果が繰り返し見つかります。^[7]最初の結果は意味干渉で、中立刺激（インクの色と単語が互いに干渉し合わないときなど）のインクの色を言うのは不一致条件よりも速いことを示しています。これは意味的干渉と呼ばれ、干渉の根本はインクの色と単語の意味上の関係にあると一般に認められている。^[7] 2つ目の発見である意味的促進は、一致する刺激のインクの名前を言う方が（インクの色と単語が一致している場合など）中立的な刺激がある場合（刺激3、色のついた四角形のみが表示されている場合など）よりも速いという発見を説明しています。3つ目の発見は、インクの色の名前を言うのではなく単語を読むという課題の場合、意味的干渉と促進の両方が消えるということです。これはストループ非同期と呼ばれることもあり、色の名前を言うときの自動化が単語を読むときよりも低下することで説明されています。^[7]

干渉理論の研究では、最も一般的に使用されている手順は、ストループの2番目の実験に似ており、被験者は不一致な単語と対照パッチの色を言うようにテストされました。ストループの研究の最初の実験（黒と不一致な色の単語を読む）はあまり議論されていません。どちらの場合も、干渉スコアは2種類のカードを読むのに必要な時間の差として表されます。^[5]刺激を言う代わりに、被験者は刺激をカテゴリに分類するように求められました。^[5]インクの色や単語の方向などの刺激のさまざまな特性も体系的に変更されました。^[5]これらの変更のどれも、干渉の影響を排除するものではありません。^[5]

磁気共鳴画像法（MRI）、機能的磁気共鳴画像法（fMRI）、陽電子放出断層撮影（PET）などの脳画像技術により、ストループ課題の処理に関与する脳の2つの主要領域があることが示されています。^{[9] [10]これらは、}前帯状皮質と背外側前頭前皮質です。^[11]より具体的には、どちらも葛藤を解決したり間違いを捉えたりするときに活性化しますが、背外側前頭前皮質は記憶やその他の実行機能を補助し、前帯状皮質は適切な反応を選択して注意リソースを割り当てるために使用されます。^[12]

後背外側前頭前皮質は、脳が現在の目標を達成するための適切なルールを作成します。^[12] ストループ効果の場合、これには色の知覚に関与する脳の領域が活性化されますが、単語のエンコードに関与する領域は活性化されません。^[13] これは、単語の意味的知覚が印刷された色よりも印象的であるという事実など、バイアスや無関係な情報に対抗します。次に、中背外側前頭前皮質が目標を達成する表現を選択します。タスクでは、関連情報と無関係な情報を分離する必要があります。したがって、焦点は単語ではなくインクの色に置かれます。^[12] さらに、研究では、ストループタスク中の左背外側前頭前皮質の活性化は、次の試行の矛盾した性質に関する個人の期待に関連し、矛盾自体にはあまり関連していないことが示唆されています。逆に、右背外側前頭前皮質は注意の矛盾を軽減することを目的としており、矛盾が終わった後に活性化されます。^[11]

さらに、後背側前帯状皮質は、どのような決定が下されるか（つまり、書かれた単語を言うか、インクの色を言うか）を司ります。^[11] 応答の後、前背側前帯状皮質は応答の評価、つまり答えが正しいか間違っているかの決定に関与します。この領域の活動は、誤りの確率が高いほど増加します。^[14]

ストループ効果を説明するために使われる理論はいくつかあり、それらは一般に「競争モデル」として知られています。これは、関連情報と無関係な情報の両方が並行して処理されるが、応答選択中に単一の中央プロセッサに入るために「競争」するという基本的な概念に基づいています。^[15] これらは次の通りです。

この理論は、相対処理速度理論とも呼ばれ、脳は色を認識するよりも単語を読む方が速いため、単語の色を認識する脳の能力に遅れがあることを示唆している。^[16] これは、単語の処理が色の処理よりも大幅に速いという考えに基づいている。単語と色に関して矛盾がある状況（ストループテストなど）では、タスクが色を報告することであると、単語情報は色情報よりも先に意思決定段階に到達し、処理の混乱が生じる。逆に、タスクが単語を報告することであると、色情報は単語情報より遅れるため、矛盾する情報より先に意思決定を行うことができる。^[17]

選択的注意理論によれば、色の認識は単語の読み取りよりも注意力を必要とする。脳は単語をコード化するよりも色の認識に多くの注意を払う必要があるため、少し時間がかかる。^[18] 反応はストループ課題で観察された干渉に大きく貢献している。これは、反応に注意が向けられているか、または適切な反応ではない妨害要因が抑制されているかのいずれかの結果である可能性がある。^[要出典]

この理論は、ストループ効果の最も一般的な理論です。^{[18] [検証失敗]} この理論は、色の認識は「自動プロセス」ではないため、反応をためらうが、対照的に、習慣的な読書の結果として脳は単語の意味を自動的に理解すると示唆しています。この考えは、自動的な読書には制御された注意は必要ないが、それでも色の情報処理に利用できる注意の量を減らすのに十分な注意リソースを使用するという前提に基づいています。^[19] スターリング (1979) は、応答の自動性の概念を導入しました。彼は、色の付いた単語から色の付いた単語の一部ではない文字に応答を変更すると、ストループ干渉が軽減され、反応時間が長くなることを実証しました。^[20]

この理論は、脳が情報を分析するにつれて、異なるタスクごとに異なる特定の経路が開発されることを示唆している。^[21] 読むなどの一部の経路は他の経路よりも強力であるため、重要なのは経路の強さであり、経路の速度ではない。^[18] さらに、自動性は各経路の強さの関数であるため、ストループ効果で2つの経路が同時に活性化されると、より強い経路（単語の読み取り）とより弱い経路（色の名前の付け方）の間で干渉が発生し、より具体的には、反応につながる経路が弱い経路である場合に干渉が発生する。^[21]

認知発達に関する新ピアジェ理論では、ストループ課題のいくつかのバリエーションが、処理速度と実行機能と作業記憶およびさまざまな領域における認知発達との関係を研究するために使用されてきた。この研究は、ストループ課題に対する反応時間が幼少期から成人初期にかけて系統的に減少することを示している。これらの変化は、処理速度が加齢とともに増加し、認知制御がますます効率的になることを示唆している。さらに、この研究は、加齢に伴うこれらのプロセスの変化が作業記憶および思考のさまざまな側面の発達と非常に密接に関連していることを強く示唆している。^{[22] [23]} ストループ課題は、行動を制御する能力も示す。単語ではなくインクの色を言うように求められた場合、参加者は単語を読むために最初のより強い刺激を克服しなければならない。これらの抑制は、脳が行動を制御する能力を示している。^[24]

ストループ効果は心理学で広く利用されています。最も重要な用途の1つは、ストループ効果に基づいて検証された心理テストを作成することで、これにより、人の選択的注意能力とスキル、および処理速度能力を測定できます。^[25] また、他の神経心理学的評価と組み合わせて、人の実行処理能力を調べるために使用され、^[18]さまざまな精神疾患や神経疾患の診断と特徴付けに役立ちます。

研究者は脳画像研究においてストループ効果を利用して、計画、意思決定、現実世界の干渉（例えば、テキストメッセージと運転）の管理に関与する脳の領域を調査している。^[26]

ストループ効果は人の心理的能力を調べるために使われており、20世紀に発見されて以来、人気の神経心理学的検査となっている。^[27]

臨床現場では、一般的にいくつかのテストバリアントが用いられており、サブタスクの数、刺激の種類と数、タスクの時間、採点手順などが異なっている。^{[27] [28]}すべてのバージョンには、少なくとも2つのサブタスクがある。最初の試行では、書かれた色の名前は、印刷されているインクの色と異なり、参加者は書かれた単語を言わなければならない。2番目の試行では、参加者は代わりにインクの色の名前を言わなければならない。ただし、最大4つの異なるサブタスクがある場合があり、場合によっては、文字のグループ「X」または特定の色で印刷された点からなる刺激が追加され、参加者はインクの色を言わなければならない、または黒インクで印刷された色の名前を読む必要がある。^[27]刺激の数は、20項目未満から150項目以上までさまざまであり、使用される採点システムに密接に関連している。いくつかのテストでは、スコアは与えられた時間内に読まれたサブタスクの項目数ですが、他のテストでは、各試行を完了するのにかかった時間です。^[27]いくつかのバージョンでは、エラーの数とさまざまな派生句読点も考慮されます。^[27]

このテストは選択的注意、認知柔軟性、処理速度を測定するものと考えられており、実行機能の評価ツールとして使用されています。^{[27] [28]}干渉効果の増加は、脳損傷、認知症やその他の神経変性疾患、注意欠陥多動性障害、または統合失調症、依存症、うつ病などのさまざまな精神障害などの障害で見られます。^{[27] [29] [30]} 人間工学者は、教育用家具の人間工学的特性とストループテストに基づく認知エラーの数との関係を示すことさえできました。彼らは、アームテーブル付きの学生用椅子に対して、分離された椅子と机を使用するとエラー率が減少することを発見しました。^[31]

ストループテストは、他の感覚様式や変数を含めるようにさらに改良され、^[32]バイリンガルの影響を研究したり、^[33]感情が干渉に与える影響を調査したりするためにも使用されている。^{[34] [35] [36]}

例えば、歪んだ単語のストループ効果は、元のストループ効果と同様の結果を生み出します。ストループ課題と同様に、印刷された単語の色は単語のインクの色とは異なりますが、単語は読みにくいように印刷されています（通常は曲線状）。^[37] ここでの考え方は、単語の印刷方法によって脳の反応と処理時間の両方が遅くなり、タスクを完了するのが難しくなるというものです。

感情的ストループ効果は、感情に対する情報処理アプローチとして機能します。感情的ストループ課題では、被験者は「悲しみ」、「暴力」、「痛み」などの否定的な感情を表す単語と、「時計」、「ドア」、「靴」などのより中立的な単語が混ぜて与えられます。^[37] 元のストループ課題と同様に、単語は色分けされており、被験者は色の名前を言うことになっています。研究により、うつ病の人は中立的な単語の色よりも否定的な単語の色をゆっくりと言う傾向があることが明らかになりました。^[38] 感情的ストループと古典的なストループはどちらも無関係な情報や気を散らす情報を抑制する必要性を伴いますが、両者には違いがあります。感情的ストループ効果は、個人に対する感情的な関連性と単語の間の矛盾を強調しますが、古典的なストループ効果は、一致しない色と単語の間の矛盾を調べます。^{[37]感情的ストループ効果は、心理学において、}暗黙の連合テストを介して人種的偏見などの暗黙の偏見をテストするために使用されています。^[39]このことに関する注目すべき研究はハーバード大学のプロジェクト・インプリシットであり、人種の写真に否定的または肯定的な感情を関連付けるテストを実施し、人種的嗜好を決定するための反応時間を測定した。^[40]

空間ストループ効果は、刺激の位置と刺激内の位置との干渉を示す。^[41] 空間ストループ課題の1つのバージョンでは、上向きまたは下向きの矢印が中心点の上または下にランダムに表示される。矢印の位置を無視して矢印の方向を識別するように求められているにもかかわらず、個人は通常、一致した刺激（つまり、固定記号の下にある下向きの矢印）に対して、不一致な刺激（つまり、固定記号の下にある上向きの矢印）よりも速く正確な反応を示す。^[41] 同様の効果であるサイモン効果は、非空間刺激を使用する。^[15]

数値ストループ効果は、数値と物理的サイズの間に密接な関係があることを示しています。数字は数値を象徴しますが、物理的なサイズもあります。数字は、数値に関係なく、大きくまたは小さく（例： 5対5）表示できます。不一致の試行で数字を比較する（例： 3 5）のは、一致する試行で数字を比較する（例： 5 3）よりも遅く、反応時間の差は数値ストループ効果と呼ばれます。無関係な数値が物理的な比較に与える影響（無関係な色の言葉が色への反応に与える影響に似ています）は、数値が自動的に処理されることを示唆しています（つまり、タスクに無関係な場合でも）。^[42]

古典的なストループ効果の別のバリエーションは、逆ストループ効果です。これは、指差し課題中に発生します。逆ストループ課題では、被験者は、中央に不一致な色の単語（たとえば、緑色（赤）で書かれた「赤」という単語）がある黒い四角と、四隅に4つの小さな色の四角があるページを見せられます。^[43] 1つの四角は緑色、1つの四角は赤色、残りの2つの四角は他の色になります。研究によると、被験者は、書かれた色（この場合は赤色）の色の四角を指すように求められた場合、遅延が生じます。^[43] したがって、不一致な色の単語は、適切な四角を指すことを著しく妨げます。ただし、一部の研究では、単語の色を一致させることが目的である場合、不一致な色の単語による干渉はほとんどないことが示されています。^[18]

川島隆太がニンテンドーDS携帯ゲーム機向けに制作した「脳トレ！1日数分で脳を鍛えよう！」というソフトウェアプログラムには、ゲーム形式に変換された自動ストループテスト管理モジュールが含まれています。^[44]

ミスバスターズは、男性と女性が魅力的な異性の人物が部屋にいると認知能力が低下するかどうかを調べるためにストループ効果テストを使用しました。「神話」（つまり仮説）は反証されました。 ^[45] Novaのエピソードでは、ストループ効果を使用して、エベレスト登山者の精神的柔軟性が高度に応じて微妙に変化する様子を説明しました^{。 [46]}

2024年のホラーゲーム、レッドバレルズによる『The Outlast Trials』には、「ストループテスト」というミニゲームがあり、ゲーム内のプレイヤーは他のプレイヤーと対戦して、テストに関して誰がより速い反応時間を持っているかを競うことができます。プレイヤー同士の競争が長くなるほど、難易度は着実に増加します。^[47]

英国の自動車ブランドMINIは、点滅している方向指示器とは反対方向を向く矢印をデザインした方向指示器を備えた車両を発売した。^[48]

Wikiversity にはJavaScript/ストループ効果に関する学習リソースがあります

• PsyToolkit によるストループ効果のオンラインデモンストレーション付きオンラインレッスン
• ストループ効果に基づくオンラインテストは、心の柔軟性のレベルを示します
• ストループ効果に基づく心の柔軟性のトレーニング