「両眼視野闘争」の版間の差分

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英：binocular rivalry  
英：binocular rivalry  


　両眼視野闘争とは、２つの目にそれぞれ異なる視覚図形が呈示された場合、どちらか一方の図形が知覚され、時間が過ぎるとともに知覚が切り替わる現象。両眼視野闘争は多義知覚の一種であり、今日では視覚入力に対する[[気づき]]（visual awareness）について研究する心理物理学的手法として良く用いられている。両眼視野闘争のデモはhttp://www.psy.vanderbilt.edu/faculty/blake/rivalry/BR.html を参照。  
　両眼視野闘争とは、２つの目にそれぞれ異なる視覚図形が呈示された場合、どちらか一方の図形が知覚され、時間が過ぎるとともに知覚が切り替わる現象。両眼視野闘争は多義知覚の一種であり、今日では視覚入力に対する[[気づき]]（visual awareness）について研究する心理物理学的手法として良く用いられている。両眼視野闘争のデモは[http://www.psy.vanderbilt.edu/faculty/blake/rivalry/BR.html こちら]を参照。  


== 歴史的背景  ==
== 歴史的背景  ==
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　両眼視野闘争の歴史は古く、16世紀には既に[[wikipedia:ja:ルネサンス|ルネサンス]]期[[wikipedia:ja:イタリア|イタリア]]の博学者である[[wikipedia:ja:ジャンバッティスタ・デッラ・ポルタ|ジャンバッティスタ・デッラ・ポルタ]](Giambattista della Porta)によって両眼視野闘争に関する記述がなされている<ref name="ref1">'''N Wade'''<br> A natural history of vision.<br>  ''MIT Press, Cambridge, MA.'': 1998</ref>。19世紀には、[[wikipedia:ja:チャールズ・ホイートストン|チャールズ・ホイートストン]](Charles Wheatstone)が両眼視野闘争に関する最初の体系的な実験心理学的研究を行った<ref><pubmed> 14000225  </pubmed></ref>。ホイートストンは、自身で発明したミラー式ステレオスコープを用いて、左目と右目にそれぞれ異なるアルファベットを呈示した際、どちらか片方のアルファベットが知覚されること、どちらのアルファベットが知覚されるかは時間が経つと入れ替わるといった両眼視野闘争の特性に関する記述を行った。このホイートストンの研究に触発されて、[[wikipedia:ja:ドイツ|ドイツ]]の[[wikipedia:ja:ヘルマン・フォン・ヘルムホルツ|ヘルマン・フォン・ヘルムホルツ]](Hermann von Helmholtz)、 [[wikipedia:ja:アメリカ|アメリカ]]の[[wikipedia:ja:ウィリアム・ジェームズ|ウィリアム・ジェームズ]](William James)、[[wikipedia:ja:イギリス|イギリス]]の[[wikipedia:ja:チャールズ・シェリントン|チャールズ・シェリントン]](Charles Scott Sherrington)といった研究者らによって両眼視野闘争に関する研究が次々となされた<ref name="ref1" /><ref name="ref3">'''W Levelt'''<br> On binocular rivalry.<br>  ''Institute of Perception RVO-TNO, Soesterberg, Netherlands.'': 1965</ref>。  
　両眼視野闘争の歴史は古く、16世紀には既に[[wikipedia:ja:ルネサンス|ルネサンス]]期[[wikipedia:ja:イタリア|イタリア]]の博学者である[[wikipedia:ja:ジャンバッティスタ・デッラ・ポルタ|ジャンバッティスタ・デッラ・ポルタ]](Giambattista della Porta)によって両眼視野闘争に関する記述がなされている<ref name="ref1">'''N Wade'''<br> A natural history of vision.<br>  ''MIT Press, Cambridge, MA.'': 1998</ref>。19世紀には、[[wikipedia:ja:チャールズ・ホイートストン|チャールズ・ホイートストン]](Charles Wheatstone)が両眼視野闘争に関する最初の体系的な実験心理学的研究を行った<ref><pubmed> 14000225  </pubmed></ref>。ホイートストンは、自身で発明したミラー式ステレオスコープを用いて、左目と右目にそれぞれ異なるアルファベットを呈示した際、どちらか片方のアルファベットが知覚されること、どちらのアルファベットが知覚されるかは時間が経つと入れ替わるといった両眼視野闘争の特性に関する記述を行った。このホイートストンの研究に触発されて、[[wikipedia:ja:ドイツ|ドイツ]]の[[wikipedia:ja:ヘルマン・フォン・ヘルムホルツ|ヘルマン・フォン・ヘルムホルツ]](Hermann von Helmholtz)、 [[wikipedia:ja:アメリカ|アメリカ]]の[[wikipedia:ja:ウィリアム・ジェームズ|ウィリアム・ジェームズ]](William James)、[[wikipedia:ja:イギリス|イギリス]]の[[wikipedia:ja:チャールズ・シェリントン|チャールズ・シェリントン]](Charles Scott Sherrington)といった研究者らによって両眼視野闘争に関する研究が次々となされた<ref name="ref1" /><ref name="ref3">'''W Levelt'''<br> On binocular rivalry.<br>  ''Institute of Perception RVO-TNO, Soesterberg, Netherlands.'': 1965</ref>。  


  [[Image:Rivalry-Example.png|thumb|200x200px|'''図１．両眼視野闘争刺激の例'''<Br>左目に赤いフィルター、右目に緑色のフィルタをあてて観察した場合、家の画像は左目のみに、顔の画像は右目だけに入力される。このような時に、家の知覚と顔の知覚が不規則に入れ替わる。(Reproduced with permission from Tong, Nakayama, Vaughan & Kanwisher (1998)<ref name="ref60"><pubmed> 9808462 </pubmed></ref>. Copyright 1998, Cell Press)]]
  [[Image:Rivalry-Example.png|thumb|200px|'''図１．両眼視野闘争刺激の例'''<Br>左目に赤いフィルター、右目に緑色のフィルタをあてて観察した場合、家の画像は左目のみに、顔の画像は右目だけに入力される。このような時に、家の知覚と顔の知覚が不規則に入れ替わる。(Reproduced with permission from Tong, Nakayama, Vaughan & Kanwisher (1998)<ref name="ref60"><pubmed> 9808462 </pubmed></ref>. Copyright 1998, Cell Press)]]


=== 日本における研究の歴史  ===
=== 日本における研究の歴史  ===
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== 両眼視野闘争と立体視  ==
== 両眼視野闘争と立体視  ==


　両眼視野闘争と[[立体視]]はどのような関係にあるのだろうか？右目と左目は離れているために、網膜にうつる世界の像は左目と右目で「微妙に」異なる。この違いは、奥行きの知覚を成立させる一つの手がかりになっている（[立体視」の項目を参照）。立体視では２つのイメージの違いが統合されて奥行き知覚に貢献する一方で、両眼視野闘争では２つの異なるイメージのどちらかだけが意識にのぼる。このように考えると、両者は矛盾する現象のように思えるが、同時に経験されることもある。立体視と視野闘争の関係は、両目からの情報が「微妙に」違う時は立体視、「非常に異なる」時は視野闘争、というような単純な関係ではない。
　両眼視野闘争と[[立体視]]はどのような関係にあるのだろうか？右目と左目は離れているために、網膜にうつる世界の像は左目と右目で「微妙に」異なる。この違いは、奥行きの知覚を成立させる一つの手がかりになっている（「立体視」の項目を参照）。立体視では２つのイメージの違いが統合されて奥行き知覚に貢献する一方で、両眼視野闘争では２つの異なるイメージのどちらかだけが意識にのぼる。このように考えると、両者は矛盾する現象のように思えるが、同時に経験されることもある。立体視と視野闘争の関係は、両目からの情報が「微妙に」違う時は立体視、「非常に異なる」時は視野闘争、というような単純な関係ではない。


　両眼視野闘争と立体視はさまざまなケースで同時に成立する<ref>'''Anne Treisman'''<br>Binocular rivalry and stereoscopic depth perception.  <br>  ''Quarterly Journal of Experimental Psychology, 14, 23-37'': 1962</ref><ref>'''B Julesz, J E Miller'''<br>Independent spatial-frequency-tuned channels in binocular fusion and rivalry.<br>  ''Perception, 4, 125-143'': 1975</ref><ref><pubmed>19805239 </pubmed></ref>。例えば、右目と左目にうつる２つの物体の「形と位置」が微妙にずれているために奥行きが感じられる一方で、両目にうつる「色」が十分に異なるために色の闘争が起こる、というような刺激条件を設定できる。また、両者の間には、[[wikipedia:ja:コントラスト|コントラスト]]や両眼の視覚入力の類似度などに依存して、両眼視野闘争が優位となり両眼立体視が抑制されるなどの干渉効果もある<ref><pubmed>1891811 </pubmed></ref><ref><pubmed>17688905 </pubmed></ref>。  
　両眼視野闘争と立体視はさまざまなケースで同時に成立する<ref>'''Anne Treisman'''<br>Binocular rivalry and stereoscopic depth perception.  <br>  ''Quarterly Journal of Experimental Psychology, 14, 23-37'': 1962</ref><ref>'''B Julesz, J E Miller'''<br>Independent spatial-frequency-tuned channels in binocular fusion and rivalry.<br>  ''Perception, 4, 125-143'': 1975</ref><ref><pubmed>19805239 </pubmed></ref>。例えば、右目と左目にうつる２つの物体の「形と位置」が微妙にずれているために奥行きが感じられる一方で、両目にうつる「色」が十分に異なるために色の闘争が起こる、というような刺激条件を設定できる。また、両者の間には、[[wikipedia:ja:コントラスト|コントラスト]]や両眼の視覚入力の類似度などに依存して、両眼視野闘争が優位となり両眼立体視が抑制されるなどの干渉効果もある<ref><pubmed>1891811 </pubmed></ref><ref><pubmed>17688905 </pubmed></ref>。  
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　「注意」が両眼視野闘争においてどのような役割を果たしているかを理解することは、前章で触れた両眼視野闘争の研究からどこまで意識のメカニズムに迫れるかを考える上で重要である。  
　「注意」が両眼視野闘争においてどのような役割を果たしているかを理解することは、前章で触れた両眼視野闘争の研究からどこまで意識のメカニズムに迫れるかを考える上で重要である。  


　両眼視野闘争における知覚交代は、トップダウンの意図や注意などによってある程度制御できる。古くは[[wikipedia:ja:ヘルマン・フォン・ヘルムホルツ|ヘルムホルツ]]が、注意によって知覚交代をバイアスさせることができるという観察結果を残しており<ref>'''H von Helmholtz'''<br>Treatise on physiological optics.<br>  ''Vol.3,trans.J.P.C.Southall.NewYork:Dover.'': 1925</ref>、日本においても柿崎(1963)が被験者に「一方の刺激を出現せしめようと努力し、出現したならばできるだけこれを持続しようとする態度」を取るよう教示したところ、教示した側の刺激の出現回数が多くなり、知覚時間も長くなるという結果を報告している<ref name="ref6" /><ref>'''柿崎祐一'''<br>視野闘争についての予備的研究．<br>  ''心理，2, 55-60.'': 1948</ref>。注意や意図によって、ある一定の時間内での知覚交代のスピードを早めたり遅めたりすることは可能だが、知覚交代を完全にストップさせたり、自由自在に近く交代を起こすことができるかどうかについては、未だにわかっていない<ref><pubmed>22046156 </pubmed></ref><ref><pubmed>22144958</pubmed></ref>。  
　両眼視野闘争における知覚交代は、トップダウンの意図や注意などによってある程度制御できる。古くは[[wikipedia:ja:ヘルマン・フォン・ヘルムホルツ|ヘルムホルツ]]が、注意によって知覚交代をバイアスさせることができるという観察結果を残しており<ref>'''H von Helmholtz'''<br>Treatise on physiological optics.<br>  ''Vol.3, trans. by J.P.C. Southall. NewYork:Dover.'': 1925</ref>、日本においても柿崎(1963)が被験者に「一方の刺激を出現せしめようと努力し、出現したならばできるだけこれを持続しようとする態度」を取るよう教示したところ、教示した側の刺激の出現回数が多くなり、知覚時間も長くなるという結果を報告している<ref name="ref6" /><ref>'''柿崎祐一'''<br>視野闘争についての予備的研究．<br>  ''心理，2, 55-60.'': 1948</ref>。注意や意図によって、ある一定の時間内での知覚交代のスピードを早めたり遅めたりすることは可能だが、知覚交代を完全にストップさせたり、自由自在に近く交代を起こすことができるかどうかについては、未だにわかっていない<ref><pubmed>22046156 </pubmed></ref><ref><pubmed>22144958</pubmed></ref>。  


=== 両眼視野闘争を使った意識の研究：NCC  ===
=== 両眼視野闘争を使った意識の研究：NCC  ===


　両眼視野闘争を使った神経基盤に関する研究は、主にサルを対象とした単一ニューロン記録研究と、ヒトを対象とした脳機能イメージング([[機能的磁気共鳴画像法(fMRI)]])研究を中心に近年大きな発展をとげた。  
　両眼視野闘争を使った神経基盤に関する研究は、主に[[wikipedia:ja:サル|サル]]を対象とした単一ニューロン記録研究と、ヒトを対象とした脳機能イメージング([[機能的磁気共鳴画像法(fMRI)]])研究を中心に近年大きな発展をとげた。  


　[[wikipedia:ja:サル|サル]]を対象とした単一[[ニューロン]]記録の研究では、一次視覚野などの低次視覚野では両眼視野闘争時の知覚交代に関連した活動を示すニューロンが少なく(20%程度)、[[下側頭連合皮質]](Inferior temporal cortex; IT)などの高次の視覚領野では多い(90%程度)<ref><pubmed>8596635 </pubmed></ref><ref><pubmed>9096407 </pubmed></ref>。一方で、fMRIで得られる[[血液酸素処理レベル依存性信号]]（Blood oxygenation level dependent (BOLD) signal）によって間接的にヒト脳の神経活動を測った一連の研究によると、一次視覚野や<ref><pubmed>11036274</pubmed></ref><ref><pubmed>11346796</pubmed></ref>さらに初期の外側膝状体における神経活動も視野闘争中に変化する意識の中身と相関している<ref><pubmed>16244649</pubmed></ref>。  
　サルを対象とした単一[[ニューロン]]記録の研究では、一次視覚野などの低次視覚野では両眼視野闘争時の知覚交代に関連した活動を示すニューロンが少なく(20%程度)、[[下側頭連合皮質]](inferior temporal cortex; IT)などの高次の視覚領野では多い(90%程度)<ref><pubmed>8596635 </pubmed></ref><ref><pubmed>9096407 </pubmed></ref>。一方で、fMRIで得られる[[血液酸素処理レベル依存性信号]]（blood oxygenation level dependent (BOLD) signal）によって間接的にヒト脳の神経活動を測った一連の研究によると、一次視覚野や<ref><pubmed>11036274</pubmed></ref><ref><pubmed>11346796</pubmed></ref>さらに初期の外側膝状体における神経活動も視野闘争中に変化する意識の中身と相関している<ref><pubmed>16244649</pubmed></ref>。  


　単一ニューロン記録とfMRIで、両眼視野闘争中に意識の中身と相関する神経活動が異なる理由には様々な可能性があり、現在でも研究が続いている。一つの可能性として、計測手法の違いが挙げられる。Maierらは、同一の刺激条件を用い、サルを対象とした両眼視野闘争知覚時の単一ニューロン活動、[[局所細胞外電位]](Local field potential; LFP)、BOLD信号の比較を行った<ref><pubmed>18711393 </pubmed></ref>。彼らは、一次視覚野での単一ニューロン記録では、大半のニューロンは知覚交代が生じても発火率を変化させないが、LFPとBOLD信号においては一次視覚野においても知覚交代によって活動が変化することを示した。  
　単一ニューロン記録とfMRIで、両眼視野闘争中に意識の中身と相関する神経活動が異なる理由には様々な可能性があり、現在でも研究が続いている。一つの可能性として、計測手法の違いが挙げられる。Maierらは、同一の刺激条件を用い、サルを対象とした両眼視野闘争知覚時の単一ニューロン活動、[[局所細胞外電位]](Local field potential; LFP)、BOLD信号の比較を行った<ref><pubmed>18711393 </pubmed></ref>。彼らは、一次視覚野での単一ニューロン記録では、大半のニューロンは知覚交代が生じても発火率を変化させないが、LFPとBOLD信号においては一次視覚野においても知覚交代によって活動が変化することを示した。  
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=== 意識に相関する神経活動と注意に相関する神経活動  ===
=== 意識に相関する神経活動と注意に相関する神経活動  ===


　両眼視野闘争中に、意識の中身が顔や建物の間で交代する時には、注意が向く対象もそれに伴って交代する。そのため、両眼視野闘争を意識研究のツールとして使い神経活動を計測した場合、意識の中身に相関するような神経活動は、同時に、注意が向けられている視覚処理とも相関することになる。ここで問題なのは、注意と意識の神経基盤は密接に関係があるものの、両者は異なるメカニズムによって支えられている可能性があることである。注意と意識の関係性は一つの大きなトピックであり、現在も議論が続いている(<ref name="ref29" /><ref><pubmed>8052596</pubmed></ref> Frontiers in Consciousness Research のリサーチトピック http://www.frontiersin.org/consciousness_research/researchtopics/Attention_and_consciousness_in/357 も参照)。  
　両眼視野闘争中に、意識の中身が顔や建物の間で交代する時には、注意が向く対象もそれに伴って交代する。そのため、両眼視野闘争を意識研究のツールとして使い神経活動を計測した場合、意識の中身に相関するような神経活動は、同時に、注意が向けられている視覚処理とも相関することになる。ここで問題なのは、注意と意識の神経基盤は密接に関係があるものの、両者は異なるメカニズムによって支えられている可能性があることである。注意と意識の関係性は一つの大きなトピックであり、現在も議論が続いている(<ref name="ref29" /><ref><pubmed>8052596</pubmed></ref> [http://www.frontiersin.org/consciousness_research/researchtopics/Attention_and_consciousness_in/357 Frontiers in Consciousness Research のリサーチトピック]も参照)。  


　2011年に、過去のfMRI実験で示された一次視覚野における意識に相関する神経活動は、実は注意に相関する神経活動であるという報告がなされた<ref><pubmed>22076381</pubmed></ref> 。両眼視野闘争に関わる神経活動にどの程度注意の影響が及んでいるのかは今後慎重に解明されるべき課題である。  
　2011年に、過去のfMRI実験で示された一次視覚野における意識に相関する神経活動は、実は注意に相関する神経活動であるという報告がなされた<ref><pubmed>22076381</pubmed></ref> 。両眼視野闘争に関わる神経活動にどの程度注意の影響が及んでいるのかは今後慎重に解明されるべき課題である。  
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　両眼視野闘争は、視覚システムへの入力が一定であるにもかかわらず、意識にのぼる刺激がランダムに切り替わる。実験状況がシンプルであるために、古くから哲学者から医学者、一般人まで広く興味を引きつけ、多くの心理学者や神経科学者がさまざまな研究を行なってきた。しかし、本稿でも触れたように、両眼視野闘争については未解明の部分がまだ多く、その時間空間的特性、「何」が闘争しているのか、注意や意識との関連性、神経基盤については現在も世界中で研究が行われている。広範な文献を総括した専門書や、最新の知見が得られるウェブサイトを下記に挙げたので、興味のある読者は参考にされたい。  
　両眼視野闘争は、視覚システムへの入力が一定であるにもかかわらず、意識にのぼる刺激がランダムに切り替わる。実験状況がシンプルであるために、古くから哲学者から医学者、一般人まで広く興味を引きつけ、多くの心理学者や神経科学者がさまざまな研究を行なってきた。しかし、本稿でも触れたように、両眼視野闘争については未解明の部分がまだ多く、その時間空間的特性、「何」が闘争しているのか、注意や意識との関連性、神経基盤については現在も世界中で研究が行われている。広範な文献を総括した専門書や、最新の知見が得られるウェブサイトを下記に挙げたので、興味のある読者は参考にされたい。  
== 参考文献  ==
Blake, R. &amp; Tong, F. (2008) Binocular rivalry. Scholarpedia, 3(12):1578. http://www.scholarpedia.org/article/Binocular_rivalry
松宮一道 (2002) 両眼視野闘争研究の進展．VISION, 14, 151-164.
Alais, D. &amp; Blake, R. (2005) Binocular rivalry and perceptual ambiguity, MIT Press, Cambridge MA.
Koch, C. （原著）, 土谷尚嗣，金井良太（翻訳）：意識の探求—神経科学からのアプローチ（下巻），第１６章「知覚が反転するとき—意識の足跡をたどる」．岩波書店．
Frontiers in Human Neuroscience “Binocular rivalry: a gateway to consciousness” (Research topic) http://www.frontiersin.org/Human%20Neuroscience/researchtopics/binocular_rivalry_a_gateway_to/215


== 関連項目  ==
== 関連項目  ==
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[[立体視]]  
[[立体視]]  


== 引用文献 ==
== 参考文献 ==


<references />  
<references />  
松宮一道 (2002) 両眼視野闘争研究の進展．VISION, 14, 151-164.
Alais, D. &amp; Blake, R. (2005) Binocular rivalry and perceptual ambiguity, MIT Press, Cambridge MA.
Koch, C. （原著）, 土谷尚嗣，金井良太（翻訳）：意識の探求—神経科学からのアプローチ（下巻），第１６章「知覚が反転するとき—意識の足跡をたどる」．岩波書店．
==外部リンク==
[http://www.scholarpedia.org/article/Binocular_rivalry Blake, R. &amp; Tong, F. (2008) Binocular rivalry. Scholarpedia, 3(12):1578]
[http://www.frontiersin.org/Human%20Neuroscience/researchtopics/binocular_rivalry_a_gateway_to/215  Frontiers in Human Neuroscience “Binocular rivalry: a gateway to consciousness” (Research topic)]




（執筆者：竹村浩昌、土谷尚嗣　担当編集委員：藤田一郎）
（執筆者：竹村浩昌、土谷尚嗣　担当編集委員：藤田一郎）
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