ストループ効果

井出野 尚
徳山大学 経済学部
DOI：10.14931/bsd.3343　原稿受付日：2022年3月XX日　原稿完成日：2022年X月X日
担当編集委員：定藤 規弘（自然科学研究機構生理学研究所 大脳皮質機能研究系）

英：Stroop effect　独：Stroop-Effekt　仏：effet Stroop

　色つき文字に対する色命名時に見られる反応の遅延や葛藤現象をストループ効果と呼び、色名呼称課題をストループ課題と呼ぶ。脳機能画像研究において、ストループ効果は、認知的コントロール・注意の検討に用いられてきた。関連部位として、前部帯状皮質と前頭前野背外側部が挙げられる。

心理学研究におけるストループ効果

　複数の情報間の関係性によって、認知処理が遅延したり、間違いが起こる現象は認知的葛藤（cognitive conflict）と呼ばれ、認知処理の性質の検討のため、重要な位置を占めてきた。

　色つき文字に対する色命名時に見られる反応の遅延や葛藤現象をストループ効果（Stroop effect）と呼び、色名呼称課題をストループ課題と呼ぶ（初学者のため、具体的にどのように課題を行うのかご説明ください。）。また、色つき文字の文字呼称課題を逆ストループ課題と呼び、文字呼称時に不一致な色が反応を阻害する現象を逆ストループ効果と呼ぶ。一般に、ストループ効果に比べて逆ストループ効果は、小さいことが知られている。

　これまで、認知的葛藤を生じさせる課題は数多く提案されてきたが（例えばSimon task、Garner task、Flanker task）、この色つき文字を使用したストループ課題は、その代表として位置づけられる。そして、ストループ効果は、注意研究の文脈においても主役として登場し、gold standard of attentional measureとして位置づけられてきた（MacLeod、 1992）。

　ストループ効果には、新たな研究パラダイムの登場とともに再び脚光を浴びるといった側面がある、例えば、行動主義、認知主義、脳機能研究の勃興時には、初期の段階でストループ効果を用いた研究が試みられてきており、古くて新しい現象である。ストループ効果研究に残された様々な課題をMacLeod はレヴューを行い、18個の課題としてまとめている。例えば、ストループ効果と逆ストループ効果といった現象をあげ、それらを統一的に説明可能な理論の必要性を挙げている。心理学に端を発するStroop効果研究の裾野は広く、ストループ効果の（メカニズム）の研究、とストループ効果を用いた研究に大別することができる。今日では、後者の研究が中心になっており、注意、中央実行系、認知制御、コンフリクト・モニタリング、task switching、言語処理といった領域で用いられてきた。

生起メカニズム

　原典であるStroop (1935)は、行動主義全盛期の研究であり、単語を読むといった学習が色を命名するといった学習よりも多くなされていることが、その規定因であると報告した。その後、1960年代の認知心理学の勃興以降では、入力から出力に至る情報処理プロセスの検討材料にストループ効果は用いられてきた。特に、色命名と単語の音読との間で、色と文字の干渉の度合いが異なることから、色命名の処理と文字音読の処理がある程度並列的に進むことが仮定され、色命名に比べ文字処理は、自動性（注意を要さず不可避に処理が進むこと）が高いと考えられている。

　また、脳機能画像研究の進展に伴い、認知的葛藤の生起メカニズムの神経科学的基盤が検討されている。神経心理学への展開に大きな契機を与えたのが、並列分散処理モデル（paralell distributed processing (PDP)モデルの提案であった。図2に示されたように、各刺激との文字呼称と色命名との学習の進展とともに刺激と反応出力間の連合が強くなり、ストループ効果が生まれることを仮定し、シミュレーションと神経基盤について検討と展開していった。また、PDPモデルの臨床領域への応用は、いち早く行なわれており、統合失調症患者の示すストループ課題での反応傾向がPDPモデルで再現可能であることを報告している（Cohen & Servan-Schreiber、 1992[6]）。

バリエーション

　ストループ効果研究には、その生起メカニズムの検討以外に、もう１つ大きな特徴がある。色つき文字を用いたStroop (1935)以降、多くの類似した課題（カウンティング・ストループ課題、情動ストループ課題、線画ストループ課題、空間位置ストループ課題など）が、生み出された点である（MacLeod、 1991[3]) 。さまざまなバリエーションが提案されているが、要約すれば、刺激に2属性を求め、2属性間のconflictが反応に影響を与えていれば、すべてストループ効果（あるいはStroop like effect）と呼ばれている。また、刺激提示、反応計測においても、カード提示・コンピュータ呈示、視覚提示・音声提示、音声による回答・キー押し反応と、さまざまなバリエーションが存在する。

　図3にカウンティング・ストループ、情動ストループの刺激例を示した。数字と字数とのコンフリクトを扱ったBushら(Bush et al.、 1998)のカウンティング・ストループ課題は、その後Multi-Source Interference Task(MIST) （Bush et al.、 2003[8]）の開発を経て、認知神経科学に与えた影響は大きい。

　また、情動ストループ課題は、色つきの文字が刺激であるが、文字に不安や脅威語が呈示されると、反応が遅延する現象をさす（Williams et al. 1996[9]）。うつや不安といった精神症状との関連が検討されてきた[10]。情動ストループ効果の生起メカニズムは、ストループ効果とは異なる点が指摘されている[11]。

ストループ効果と神経科学

　ストループ効果への神経科学的なアプローチは、fMRIを用いた研究が展開しはじめた1990年代初頭から試みられてきており、多くの蓄積がなされてきた。認知的葛藤現象の制御とその神経基盤が中心的な検討課題であったが（Botvinick、 Braver、 Barch、 Carter、 & Cohen、 2001　12）、特に注目を浴びた研究は、Cohenを中心とした研究グループの行った脳機能画像研究（Kerns、 Cohen、 MacDonald、 Cho、 Stenger、 & Carter、 2004[13]）であった。彼らは、認知的葛藤が起きているときのコントロールに前帯状皮質 (anterior cingulate cortex, ACC)と前頭葉(prefrontal lobe)、特に前頭前野背外側部 (dorsolateral prefrontal cortex, DLPFC)の関与を示した。彼らの研究以降、認知的葛藤現象におけるACCとDLPFCの機能の探索が大きく進展していった。図3はACCに仮定されるconflict monitoringを組み込んだストループ効果のニューラル・ネットワーク・モデルである。ACCの機能は認知的葛藤のモニタリングであり、DLPFCは課題要求(task demand)の維持や認知的コントロールと関連していることが報告されてきた。例えばtask switchを用いた研究[14]では、色名呼称か文字呼称かをキューとして提示する手続きを用いて、課題の制御プロセスについて検討を行った。

　また、Bushらは、前帯状皮質背側部（the dorsal anterior cingulate cortex、 dACC）の賦活がより顕著に認められる課題の開発という要請から、ストループ課題などの認知コンフリクト課題を融合させ、Multi-Source Interference Task (MIST)の開発を行った。妥当性の検討を行い、より顕著に前帯状⽪質背側部の賦活が認められることを報告している(Bush et al.、 2003、 2006) 。図4にストループ課題、numerical Stroop課題、MST(MISTでしょうか)遂行時の、関心領域として前部帯状皮質を挙げた。

　他にも、ストループ課題との関連部位として、ストループ課題の反応モードによる比較を行い、音読課題とボタン押し課題での脳の賦活部位について、島皮質、内側前頭皮質、頭頂葉が報告されている(Roberts、 & Hall、 2008　[15]) 。メタ分析(Roberts、 & Hall、2008; Cieslik、 Mueller、 Eickhoff、 Langner、& Eickhoff、 2015)) では、側頭葉を基盤とした制御システムネットワークが提案されており、ストループ効果を含めた認知コンフリクト課題では認知制御系として、側頭葉を中心としたネットワークが報告されている。

　障害と注意制御との関連の検討にストループ効果が用いられることが多く、関心領域としてACCとDLPFCを対象部位として、精神疾患の神経メカニズムへのアプローチへ展開した。統合失調症(Weaterhausen、 R. et al.、 2011) の認知抑制機能の検討のためにストループ効果のメタ分析を行っている。アルツハイマー病患者を対象にストループ効果を実施した研究のメタ分析では、ストループ効果での遅延が認知処理全般の遅延と異なる可能性を指摘した(Amieva、 H.、 2004) 。他にも 、摂食障害（Dobson、 K. S.、 & Dozois、 D. J.、 2004) 、統合失調症（Westerhausen、 R.、 Kompus、 K.、 & Hugdahl、 K.、2011) （上と重複しておりますので削除してよいでしょうか。）、注意欠陥・多動性障害（Lansbergen、 M. M.、 Kenemans、 J. L.、 & Van Engeland、 H. (2007)）などにおいても、注意機能の低下との関連をストループ課題を用いて検討が行われてきた。