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故障したエスカレーター現象とは、故障したエスカレーターに乗った際に、バランスを崩したり、混乱したり、めまいを感じたりする感覚のことです。エスカレーターが動かないことは十分に分かっているにもかかわらず、一時的に奇妙なバランス感覚の喪失を感じると言われています。[ 1 ]
この効果により、参加者は、もはや動いていない動いているプラットフォームに、たとえそれが参加者にとって明白であっても、不適切な速さで踏み込んでしまうことが示されている。
被験者はプラットフォームやエスカレーターが今は動いていないことを十分に認識しているにもかかわらず、脳の一部はそれが動いていた時の過去の経験に基づいて働き、そのため乗り降りの仕方を誤って判断してしまう。このように、この現象は脳の宣言的機能と手続き的機能が分離していることを示している。
エスカレーターが壊れる現象は、動くプラットフォームに足を踏み入れた際に体を安定させるためにとる姿勢を再現する運動後遺症の結果である。 [ 1 ]この後遺症は、2003年に発表された実験でアドルフ・ブロンスタインとレイモンド・レイノルズによって研究され、その後、ブロンスタインとその仲間による一連の追加実験によってさらに詳しく調べられた。
この現象は、ブライアン・シンプソン（1992）によって最初に議論され、彼はこれを「エスカレーター効果」と名付け、期待外れの知覚的結果とみなした。彼は、これがダンカー効果と共通点があると考えていた。[ 2 ]彼はまた、静止したエスカレーターから降りるときに経験する関連感覚についても考察した。[ 3 ]
ブロンスタインとレイノルズの最初の実験では、被験者に静止したそりに歩いてもらい（BEFORE 試行）、次に動いているそりに歩いてもらい（MOVING 試行）、最後に再び静止しているそりに歩いてもらい（AFTER 試行）、故障したエスカレーター現象の状況を再現しようと試みた。被験者は全員、AFTER 試行で静止したそりに歩いて行った際に、BEFORE 条件と比較して、体幹の前傾、歩行速度の増加、脚の筋活動の増加（EMGで測定）を特徴とする残効を経験した。被験者は全員、自分の行動に驚き、その経験を故障したエスカレーターに歩いて行った時の経験と比較した。[ 1 ]
後遺症は運動適応の直接的な結果であることが判明した。バランスに対する外部からの脅威に直面すると、中枢神経系は姿勢を安定させるために神経プロセスを活性化する。[ 4 ]この場合、動いているエスカレーターなどの動くプラットフォームに足を踏み入れるとき、人々は後ろに倒れないようにする方法を採用する。実験のMOVING試行では、これらの方法は体幹の前傾、歩行速度の増加、および脚のEMG活動の増加から構成される。[ 1 ]したがって、動いているエスカレーターに足を踏み入れるとき、私たちはバランスに対するこの外部からの脅威に対して自分自身を安定させるために姿勢と歩行を変える。[ 5 ]
後遺症として、この方法が不適切に表現される。後遺症の実験では、被験者は前遺症の実験と同じように静止したそりに足を踏み入れるのではなく、動いているそりに足を踏み入れる実験と同様の方法を採用した。その結果、そりに足を踏み入れる際に不適切に速く歩き、胴体を過度に揺らし、めまいを感じた。[ 1 ]同様に、静止したエスカレーターに足を踏み入れる際にも、動いているエスカレーターと同じ方法を採用するため、バランスを保つことがほとんど不可能になる。
壊れたエスカレーター現象は、中枢神経系の宣言的機能と手続き的機能の乖離の結果である。中枢神経系は、エスカレーターの動きに適応することを可能にするが、この運動適応は、壊れたエスカレーターに歩いているときには不適切に表現される。エスカレーターが動かないことを認識しているにもかかわらず、私たちは動きに適応するかのように歩行と姿勢を修正する。これは、宣言的（または認知的）システムと手続き的（または運動的）システム、つまり私たちが知っていることと私たちが行うことの間の分離を示している。[ 6 ]
脳内では、宣言的記憶は私たちが意識的に認識している記憶を処理するのに対し、手続き的記憶は私たちの動きを処理します。[ 5 ]故障していると分かっているエスカレーターに不適切な速さで歩いてしまうという事実は、宣言的記憶を伴わない運動適応の証拠です。運動系は認知制御なしで動作し、無意識のうちに残効を生み出します。別の実験では、被験者は意識的に自発的にそうしようとしても、実際に残効を抑制することができませんでした。[ 7 ]
ブロンスタインらは2013年に、足そりが接触する前に残効の兆候を測定できることを指摘し、残効は彼らが「先制的な姿勢反応」と呼ぶものであることを示唆した。[ 4 ]
後遺症は、バランスを脅かすものによって引き起こされるのではなく、それを予期するという意味で先制的です。姿勢制御は通常、外部の脅威によって生み出されます。たとえば、滑りやすい路面では、より慎重な歩行につながりますが、この場合、姿勢の適応は嫌悪的な「念のため」の戦略です。[ 7 ]壊れたエスカレーターに乗るとき、人はエスカレーターが動いた場合に転倒しないように、その動きを予測します。人は「最悪のシナリオ」を実行しますが、これは最も戦略的な選択肢のように思えます。プラットフォームが動かないとしても、動くことを想定して準備する方が、その逆よりも良いのです。[ 5 ]
実際、運動系と認知系の区別に加えて、後遺症を引き起こすもう1つの要因として、恐怖に関連するメカニズムが挙げられています。エスカレーターが何らかの理由で動いた場合に転倒する恐れは、故障していることを知っていても、予防的な行動をとるのに十分かもしれません。恐怖に関連するメカニズムは、認知制御を受けないことが知られています。[ 7 ]
しかし、別の実験では、被験者が移動試行で踏み出した足とは反対の足で静止したそりに足を乗せた場合、残効はそれほど強くないことが示されました。残効がプラットフォームが動くという恐怖によって生じるのであれば、被験者がプラットフォームに足を乗せる方法やタイミングに関わらず、残効が引き起こされるはずです。[ 5 ]したがって、このことは、残効は主に手続き記憶によって生じ、適応段階の条件が完全に再現されたときに最も強くなることを示唆しています。
後遺症として、対処しなければならない内部的な姿勢の脅威が生じる。[ 5 ]バランスへの影響を軽減する「ブレーキ」システムがなければ、静止したエスカレーターに足を踏み入れたときに転倒してしまうだろう。
バランスに対する外部からの脅威は、前庭系によって対処されます。[ 6 ]しかし、2008年の実験では、前庭機能を持たない被験者（内耳機能不全の被験者）の残効の強度は、正常な被験者よりも優れていないことが示され、前庭系が残効を「ブレーキ」する役割を担っていないことが示唆されました。[ 6 ]代わりに、最初のAFTER試行（残効が最も強いとき）では、すべての被験者で脚のEMG活動の増加が観察されます。この増加は無意識のうちに、足がそりに接触する前に発生します。[ 5 ]したがって、残効の「ブレーキ」は、外部からの脅威によって引き起こされるのではなく、予測的なプロセスです。中枢神経系は、残効が発生し、それがバランスを脅かすことを予測し、その脅威に対処するメカニズムを生成します。[ 6 ]静止したエスカレーターに足を踏み入れると、予測的な運動メカニズムが残効を弱めることで転倒を防ぎます。