静止画から「動き」を感じ取る能力の発達

赤ちゃんが静止画から人物の「動き」を認識できることを世界で初めて示した研究の成果が、ドイツの学術雑誌「Experimental Brain Research」に掲載されました（2014年6月）

【研究概要】

　絵や写真のような静止画は、現実の景色とは異なり「動き」の情報を一切含みません。それにもかかわらず私たちおとなは、絵や写真によって表現された複雑でダイナミックな光景を瞬時に把握し、理解することができます。例えば登場人物の派手なアクションが描かれた漫画を読むとき、あるいは「滝壺へと流れ落ちる大量の水」や「鳥のはばたき」といったダイナミックな光景の写真を見るとき、多くの人はそれらの絵や写真からリアルな躍動感を感じることでしょう。

　本研究では、生後5〜8ヵ月の赤ちゃんがおとなと同じように、絵や写真のような静止画によって表現された「動き」を認識できるかどうかを調べました。現代社会では、生まれたばかりの赤ちゃんでも様々な静止画に囲まれて生活しています。例えば、赤ちゃんに絵本の読み聞かせをしてあげることもあるでしょうし、赤ちゃんがいるご家庭にはキャラクターの絵が付いたおもちゃやポスターなどもたくさんあるのではと思います。そうした静止画への接触が赤ちゃんの発達についてどのような影響を与えるかについては、様々な意見があるように思います。しかしながら、そもそも赤ちゃん自身が絵や写真などの静止画をどう理解しているのかについては、実は科学的にまだ解明されていないことが多いのです。特に、赤ちゃんが絵や写真から躍動感、すなわち「動き」を認識できるかどうかについては、これまで何もわかっていませんでした。

　そこで私たちは、赤ちゃんに「動き」を感じるような写真を見せ、その直後の反応（眼の動き）を調べました。具体的には、左右いずれかの方向に「走っている」人物の写真を赤ちゃんに見せ、その直後に赤ちゃんの眼が左右どちらに動くかを繰り返し測定しました（図1）。おとなの場合、絵や写真から「動き」を感じると同時に、無意識のうちに「動き」の先に視覚的な注意が引きつけられてしまうことが知られています。もし赤ちゃんも写真から動きを感じ取ることができるなら、右に向かって走っている人の写真を見れば右の方へ、左向きに走っている人の写真を見れば左の方へ、すばやく視線が移動すると考えられます。

　実験の結果、生後5〜8ヵ月の赤ちゃんでも、写真の中の人物の走っている先に向けて、素早く視線を動かす傾向があることが明らかになりました（図2左）。また、こうした視線の動きは、写真の人物が左右いずれかの方向を向いてただ立ち止まっている写真や（図2右）、走っている様子が写った写真を上下逆さまにした写真（図3：人物の姿勢の認識があいまいになって躍動感が減少します）など、躍動感を感じにくい写真を見せられた時には起こらないこともわかりました。こうした結果は、少なくとも生後5ヵ月以降の赤ちゃんが、写真などの静止画から「動き」を認識する能力を持つことを示します。

　「動き」を感じる絵や写真を見ているとき、私たち大人の脳の中では、実際に動いているものを見ているときと良く似た脳活動が起こることが過去の研究によって明らかにされています。つまり私たちの脳は、静止画に含まれる人物や動物の姿勢といった「形」の情報から、その動きを推測する能力を持っているのです。そうした推測能力と関係する脳の部位の発達が一段落するのは、およそ生後4〜5ヵ月頃と言われており、生後5ヵ月以降の赤ちゃんが静止画から「動き」を認識できるという本研究の結果と一致します。

【今後の展望】

　今後はより幼い赤ちゃんでも、静止画から「動き」を認識できているかどうかを調べていくことが重要なポイントになります。特に、関連する脳領域が発達するとされる生後4〜5ヵ月の前後で、静止画から「動き」を認識する心の働きに発達的な差があるかどうかを検討することは、脳の発達と心の発達の関連について解き明かす上で重要な課題となります。

　また、今回の研究では、男の人が走っている動作の理解について調べましたが、他の様々な動作や、人間以外の動物、あるいは生き物以外（例えば車や電車など）の動きも、同様に理解できるのかを調べていけば、赤ちゃんがどれくらい「リアルに」静止画に描かれた光景を理解できるのかを明らかにすることができるでしょう。

　少なくとも生後5ヵ月の赤ちゃんが、静止画によって表現される動き、特にそこに表現された人物の動作をある程度認識できるということは、それほど幼い赤ちゃんにとっても、絵や写真は影響力のあるメディアであることを意味します。生まれて半年も経たない小さな赤ちゃんでも、身の回りにある絵や写真を、私たちおとなが想像する以上に理解しているかもしれないということを念頭において、赤ちゃんの発達環境を整えてあげることが重要かもしれません。

　

【書誌情報】

Shirai, N., & Imura, T. (2014). Implied motion perception from a still image in infancy. Experimental Brain Research, doi: 10.1007/s00221-014-3996-8

図1．本実験の手続きの概要。（1）最初にコンピュータ画面上に目立つ絵を映しだして、赤ちゃんの注意を画面の方に引きつけます。（2）赤ちゃんが画面を見ているのを確認して、画面の右、または左側を向いた人物の写真が画面の真ん中に呈示されます（図に載っているのは右側を向いた人の写真です）。（3）その0.6秒後に、人物の写真の左右に全く同じ、黒い円が同時に現れます。このとき赤ちゃんが左右どちらの円を先に注視するか、視線の動きを記録します。こうした手続を1名の赤ちゃんあたり20回繰り返します。10回は右向きの、残りの10回は左向きの人物の写真が呈示され、それらの手続きがランダムな順番で 繰り返されます。もし赤ちゃんが写真の人物の動作を理解できるなら、写真を見た瞬間、無意識のうちに動作の方向へ注意が向いていると考えられます。そし て、その方向に呈示された円の方に視線が動いてしまうと予測できます。

図2．写真の人物の向きと同じ方向に赤ちゃんの視線が動いた割合を百分率で示したもの。白いバーは5-6ヵ月の赤ちゃんの、灰色のバーは7-8ヵ月の赤ちゃんの結果を示します、左のグラフは、人物が左、または右に向かって走っている写真が呈示された時の赤ちゃんの目の動きの結果です。偶然（50%）よりも高い確率で、人物の向きと同じ方向に視線が動いていることがわ かります。一方、右のグラフは、人物がまっすぐ立ち止まって左か右を向いている写真が呈示された時の結果です。この場合、赤ちゃんが人物の向きと同じ方向 に視線を動かした割合は、ほぼ偶然と同じくらいの確率です。したがって、おとなにとってダイナミックな動きを認識しうる写真に対してのみ、赤ちゃんも、そ の動きの方向に視線を動かすことが示めされました。これらの結果について、5-6ヵ月と7-8ヵ月の赤ちゃんの間には統計的に意味のある差はありませんでした（Shirai & Imura, 2014, Experimental Brain Researchの実験1にもとづいて作成）。

図3．走っている人物の写真を逆さまにした時の赤ちゃんの視線の動きの結果。赤ちゃんが人物の向きと同じ方向に視線を動かした割合は、ほぼ偶然（50%）と変わりませんでした（Shirai & Imura, 2014, Experimental Brain Researchの実験3にもとづいて作成）。人物の写真や絵を逆さまにすると、その人物の特徴についての認識が低下することが知られています。写真が逆さまになったことで、「走っている」動作の印象が薄れ、視線の移動が起こりにくくなったと推測されます。

視覚的な動きによって自分自身が動いているように錯覚する現象（視覚誘導性自己運動感覚：ベクション）の発達（中学生編）

中学生を対象とした視覚誘導性自己運動感覚の発達についての研究が、スイスのオンライン学術雑誌「Frontiers in Psychology」に掲載されました（2014年6月）

【研究概要】

　私たちは自分自身の身体の動きを認識するために、視覚的な動きの情報を利用しています。そうした視覚の働きは非常に強力で、たとえ自分の身体が動いていなくても、視覚的な動きを目にするだけで、自分自身の身体が動いているように錯覚してしまうことがあります。駅のホームに停車している電車に乗っていて「ふと窓の外を眺めた瞬間、自分の乗っている電車が動き始めた、と思ったら、実は動いていたのは自分の電車ではなくてその隣の電車だったと」という経験はないでしょうか？こうした現象は、専門的には視覚誘導性自己運動感覚（ベクション：vection）と呼ばれていて、個人差はありますが多くの人に共通して起こる錯覚です。

　私たちの以前の研究成果から、ベクションはおとなよりも小学生くらいの子どもでより強く、簡単に起こりやすいことが明らかになっています。そのような結果は、小学生くらいの子どもは自分自身の身体感覚を認識する際に、おとなに比べて視覚情報に影響を受けやすいことを示すものです。そうした成果自体は、子どもの発達に様々な視覚メディアが及ぼす影響について考える際に有用な知見となりますが、その一方で、ベクションの起こり方がおとなと同じようになるのはいつ頃なのか、という疑問に対して明確な回答を提供するものではありません。

　こうした背景から、今回の研究ではより年齢の高い子どもたち、中学生を対象に類似の研究を実施しました。中学生とおとな（大学生）のグループに、それぞれベクションを引き起こしやすい映像を観察してもらい、映像を見始めてからどれくらいの時間でベクションが生じるのか、映像を見ている間にどれくらい長くベクションが生じていたのか、また、ベクションが生じている間どれくらい強く自分自身の身体が動いているように感じていたのか、などを調べました。その結果、中学生とおとなで、映像が提示されてから最初にベクションが生じるまでの時間や、ベクションが生じていた長さには大きな差が見られませんでしたが、実際に体験しているベクションの「強さ」を報告してもらうと、中学生の方がおとなよりも強いベクションを感じていると報告する傾向がありました。こうした結果からは、中学生頃の子どもでは、ベクションの起こり易さについてはおとなとそれほど変わらない一方で、ベクションが起こった時の「身体が動いている感じ」の強さは中学生でより大きいことが示されます。したがって、ベクションの起こり方は中学生頃までにはかなりおとなと近い状態になりますが、その一方で、おとなとは異なる部分もまだ残っているという事になります。今回の中学生を対象にした研究の結果と、以前の小学生を対象とした研究の結果から総合的に判断すると、ベクションの発達は小学生から中学生以降の時期にかけて、比較的ゆっくりと進行していくものと考えられます。

図1．Shirai et al. (2014). Frontiers in Psychologyの結果をもとに作成。同じ視覚映像を観察したにもかかわらず、中学生は成人よりも強いベクションを報告しました（c）。

【今後の展望など】

　ベクションはバーチャルリアリティなどの技術とも関係の深い現象です。遊園地のアトラクションや、映画館、家庭向けゲーム機など、近年、様々な場面でバーチャルリアリティやそれに類する技術に接する機会が増えているといえるでしょう。本研究の結果は、少なくとも中学生くらいまでの子ども達は、そうした技術に触れる時に、私たちおとなとは異なる経験している可能性を示すものです。そうした状況が子どもの発達にどのように影響するのか（または大して影響しないのか）議論していくことは重要であると考えられますが、本研究のように様々な環境からの刺激を子どもがどのように感じ、認識しているのかを科学的に調査した例は、現状ではそれほど多くありません。今後も、幅広い年齢層の子どもを対象に、彼らが環境中の刺激をどのように受容し、認識、処理しているのか、その心の働きを研究していくことが必要であると考えられます。

 【書誌情報】

Shirai, N., Imura, T., Tamura, R., & Seno, T. (2014). Stronger vection in junior high school children than in adults. Frontiers in Psychology, 5:563. doi: 10.3389/fpsyg.2014.00563

     

 【その他】

本研究は、妹尾武治先生（九州大学・准教授）との共同研究です。また本研究は、田村梨織さん（新潟大学人文学部・平成25年度卒）の卒業研究として実施されました。

動きを見る能力の発達が赤ちゃんのハイハイや歩行の発達を促進することを発見！

　赤ちゃんが「ずりばい」や「ハイハイ」などの移動行動をできるようになる直前に、そうした行動のコントロールに利用される「動きを見る」機能（運動視）に大きな発達的変化が生じることを発見しました。本研究の成果は、米国の学術雑誌「Psychological Science」に掲載されました（2014年2月）

【研究概要】

　私たちが歩いたり、走ったり、あるいは自動車を運転したりして移動しているときには、視野に映る景色の流れを視覚的な動きのパターンとして認識し、その情報に基づいて自分自身がどの方向に向かって動いているのかをリアルタイムに確認して、身体の動きの方向をコントロールしています。したがって、動きを見る能力（運動視）は、私たちが自身の身体の動きをコントロールする上で非常に大きな役割を担っています。そのような運動視の発達が、身体の動きをコントロールする能力の発達にどのような影響を与えるかを明らかにするため、ハイハイや歩行が発達する前後の赤ちゃんを対象に2つの実験を実施して調べました。

　第1実験では、前に進むとき、あるいは後ずさりしたときに見える景色の動き（それぞれ拡大運動と縮小運動：図1を参照）を簡易なコンピューター・グラフィックスで再現した動画を、まだ自分で移動することができない赤ちゃん50名と、ずりばいやハイハイ、ひとり歩きなど、自分自身で移動が可能な赤ちゃん56名に、それぞれ見てもらいました。その結果、自分で移動できない赤ちゃんは、どちらの動画も非常に高い頻度で注目する傾向が強いことがわかりました。一方、自分で移動することが可能な赤ちゃんでは、後ずさりするときの景色に似た動画（縮小運動）を見る頻度だけが極端に低下する傾向がありました。

　これをふまえて第2実験では、ずりばいやハイハイ、歩行などの移動行動ができるようになる前の赤ちゃん20名を対象に第1実験と類似の実験を毎月実施して、移動行動ができるようになるまでの発達を調べました。その結果、「後ろへ下がるときの景色に似た動画（縮小運動）」を見なくなるという傾向は、移動行動が可能になるおよそ1ヶ月前から生じることが示されました（図2）。

　運動視の発達的変化がハイハイや歩行の能力の獲得に1ヶ月先行して生じることは、運動視の発達が、後に続くハイハイや歩行などの移動行動の発達に重要な影響を与えていることを示唆します。拡大運動は人間にとって日常的な移動様式である「前進」と密接に関連する視覚的な動きですが、一方の縮小運動は「後ずさり」のような、日常的にはあまり経験することのない移動方向と関連する視覚的な動きです。移動行動との関係からいえば、縮小運動は「非日常的」な視覚的動きであるともいえます。移動行動が発達するよりも前に「非日常的」な縮小運動を見る頻度を低下させ、より「日常的」な拡大運動を注視する頻度を相対的に上昇させることによって、拡大運動の認識と前方への移動行動をコントロールする機能との連携が強まり、結果として移動行動の発達が促進されるのかもしれません。

【今後の展望】

　一般的にハイハイや歩行の発達時期には大きな個人差があります。本研究の結果は、そうした個人差が視覚発達の差によっても生じ得ることを示すものです。本研究で得られた結果は、移動行動をはじめとした様々な身体運動の発達差に育児や教育の現場でどのように対応するべきか、特に乳幼児の周囲の視覚環境をどのように整えるべきか、その指針を確立する際に重要な知見となります。

【書誌情報】

Shirai, N., & Imura, T. (2014). Looking Away Before Moving Forward: Changes in Optic-Flow Perception Precede Locomotor Development. Psychological Science, 25, 485-493. doi: 10.1177/0956797613510723

 

図1．前に進んでいる時の景色の流れ（a）と後ろに下がっている時の景色の流れ（b）を模式的に表現した図　黒い実線の矢印は景色の流れを、灰色の点線の矢印は、観察者自身の移動方向をそれぞれ示します。一般的には（a）のように前進すると、目に映る景色は放射状の軌道に沿って拡がっていく（拡大運動する）ように見え、（b）のように後退すると、景色は放射状の軌道に沿って縮んでいく（縮小運動する）ように見えます。実験では、こうした拡大運動や縮小運動を簡易なコンピュータグラフィックスで再現したものを赤ちゃんに見てもらいました。

 

図2．第２実験の結果　移動行動が獲得される１ヶ月前から、縮小運動（後退時の景色の動きを再現したもの）を注視する割合が急激に減少していることがわかります。（Shirai & Imura, 2014, Psychological Scienceの実験2にもとづいて作成）。