Corsi Block-Tapping Test

Corsi Block-Tapping Test (CBT)は、視覚空間的スキルと作業記憶能力を評価するために設計された広く使用されている神経心理学的ツールです。このテストは、参加者が提示された順序と同じ順序でタップしなければならないブロックのシーケンスを持っています。開発以来、CBTのさまざまなバリエーションが登場し、さまざまな認知機能を評価するための重要な方法となり、さまざまな研究設定で応用されています。

Corsi Block-Tappingタスクの歴史

Corsi block-tapping testは、Milner（1971）によって初めて記述され、その後彼女の博士課程の生徒、Corsi（1972）によって彼の論文で概説されました。元のCBTテストは、実験者が棒でシーケンスに従ってタップする9つの木製キューブで構成され、参加者は正確なシーケンスをタップすることが期待され、実験者のみが上に書かれたブロック番号を見ることができました。

元のCorsi block testに配列された3Dキューブの例。番号は試験官のみが見える（Arce & McMullen, 2021）。

Corsi block-tapping testのインスピレーションは、Hebbの繰り返し数字課題（Hebb, 1961）に由来しています。Hebbの数字課題では、被験者は24の数字のシーケンスを1つずつ提示されます。したがって、被験者が正しい順序で5つの数字を再現できると、次は6つの数字の条件に進み、さらに24の6桁のシーケンスが提示されます。Corsi自身がタスクを説明する際に述べた言葉では、Block-Tapping Task「はHebbデジタル課題と同じ設計ですが、アイテムは数値ではなく空間的です」（Corsi, 1972）。Hebb数字課題では、24のシーケンスの中に1から9の数字を使用した16の異なる配置があり、残りの8つの配置は、毎回3回目の試行で繰り返される繰り返しです（McKelvie, S. J., 1987）。

開発以来、CBTは数多くの適応と修正を経てきました。テクノロジーの進歩とコンピューティングデバイスの使用の増加に伴い、CBTのデジタル版が登場し、Corsi Block-Tapping Testをオンラインで実施することの人気が高まりました。テストの標準化とデジタル化はさまざまな神経心理学的バッテリーに道を開きました（Arce & McMullen, 2021）。

Corsi Block-Tapping Test Onlineの説明

Corsi block-tapping testのデジタル版は、非対称にグリッド上に提示される9つの同一の正方形で構成されています。正方形は不均等に配置され、Corsiの物理的なキューブベースのタスクの空間的配置に基づいて画面上に配置されています。

物理的なバージョンでタップされる代わりに、正方形の一部は特定の順序で「点灯」または「フラッシュ」され、参加者はどの正方形が点灯したか、またその順序を記憶する必要があります。キューが提示されると、参加者は正方形をクリックして同じシーケンスポイントを再現することが期待されます。

Kessels et al.（2000）で提示されたCorsi Block-Tapping Task onlineの2D正方形の空間レイアウト。測定はmm（Arce & McMullen, 2021）です。

Corsi block-tapping test onlineは、参加者が正方形をクリックすることを要求し、その応答が正しいかどうかに対するフィードバックがある場合とない場合があります。

前方および後方Corsiタスク

CBTを実施するための2つの条件またはモードがあることに注意することが重要です。つまり、次のようになります：

前方条件 / Corsi-F

参加者は提示された正確な順序でシーケンスを示さなければなりません。したがって、正方形3-4-7が点灯した場合、彼らの応答はその順序であることが期待されます。

後方条件 / Corsi-B

参加者は、逆の順序（すなわち、最後の正方形から始める）でシーケンスを再現しなければなりません。例えば、正方形9-8-4-5が点灯した場合、参加者は5-4-8-9として応答を入力することが期待されます。

デジタル版のCorsi Block-Tapping Testにおける前方（A）および後方（B）条件の刺激、試行構造、タイミングおよび表現の例；Formoso et al.（2018）。

タスクのバージョンやパラメータによっては、参加者が目標の配列シーケンスを再現できない場合にCBTが即座に終了する文献も見受けられます。いくつかの別のバージョンでは、参加者は正しいターゲットシーケンスの長さを2回推測するチャンスが与えられます。次のレベル、すなわち、より長いターゲットシーケンスに進むには、参加者は1つのターゲットシーケンスを正しく入力しなければなりません（Özer, D., Özyürek, A., & Göksun, T., 2025）。

Corsi Block-Tapping Test onlineのバリエーションに関する詳細については、variationのセクションを参照してください。

Corsi Block-Tapping Testで収集されたデータ

Corsi Block-Tapping Test中に記録されるいくつかの重要な指標として、次のものがあります：

• Corsi Span: 参加者が正しく再現する最大シーケンス長。
• Span Limit (CB Span): 少なくとも1つのシーケンスが正しく再現される最高レベル（範囲：0から9）。
• Accuracy Percentage: 試行あたりの正しく再現されたシーケンスの割合。
• Position Error: 参加者が元のシーケンスで強調されていないブロックを選択したときに発生します。
• Order Error: 参加者が正しいブロックを思い出しますが、間違った順序であるときに発生します。
• Reaction Time: シーケンス提示後に参加者が応答を開始するまでの時間。
• Eye Movements: 凝視パターン、固定時間、固定シーケンス、興味のある領域、さくしゃく、瞳孔の拡張などの目の追跡指標が収集されます。オンラインバージョンでは、Labvancedの査読済みのウェブカメラ目の追跡を有効にして凝視データを収集することも可能です。

以下の画像は、Labvancedで記録されたCorsi Blockテストオンラインのデータがどのように見えるかのプレビューです。最初の2列は、Labvancedの任意の実験で有効化できるmouse tracking値を示しています。その後、：

• Mouse Tracking X- & Y-coordinatesは、Labvancedの任意の実験で有効化できる最初の2列のマウストラッキング値を示します
• Errors Totalは、合計エラー数を明らかにします
• Flash Sequenceは、特定の試行で点灯したブロックを示します
• Length of Sequenceは、その試行のブロックシーケンスの長さです
• Reaction Timeは、試行を完了するまでのミリ秒時間です
• Responseは、参加者の応答の配列、つまり彼らがクリックしたブロックの順序を保持します

LabvancedでのCorsi Block-Tapping Test onlineのバージョンから記録されたデータ。

検討すべき潜在的な混乱要因

• 年齢: 年齢は、Corsi block tapping taskを実施し、データを分析する際に考慮すべき重要な混乱要因として特定されています。例えば、D'Aurizio et al.（2023）の研究では、子供のCBTのパフォーマンスは年齢と共に向上し、作業記憶と関連する機能の成熟がこの改善に寄与していることが示されています。さらに、Lin et al.（2021）は、彼らの研究で高齢者が若年者に比べてスパンが悪いと報告しました。
• ブロックおよびベースボードの特性: ブロックの色や配置場所などの要因は、研究者が制御すべき潜在的な混乱変数になります。ボードの寸法、ブロックのサイズや形状の違いは、視覚的混乱や参加者の視点に関連して、パフォーマンスに相互作用をもたらし、参加者のパフォーマンスに影響を与える可能性があります（Arce & McMullen, 2021）。
• シーケンスの幾何学的複雑性: CBTは、参加者が異なる位置に配置されたブロックのシーケンスを記憶し、繰り返すことを要求します。これらのブロックの配置方法によってタスクが容易になる場合もあれば、難しくなる場合もあります。正確な結果を得るためには、研究者は配置の複雑性を制御する必要があり、テストが記憶戦略を測定するものとして機能することを確認する必要があります（de Sardenberg Schmid & Hardiess, 2024）。
• 運動スキル: 研究によると、運動スキルと空間的記憶は関連しており、身体的な動きは認知パフォーマンスに影響を与える可能性があります。タッピングバージョンのCBTテストは、ウォーキングバージョン（以下で詳述する）よりも身体的負担が少ないため、タッピングのパフォーマンスが向上することは、より簡単な運動要求によるものである可能性があります。空間的作業記憶を正確に測定するためには、研究者は研究デザインで運動の要求を制御しなければなりません（Röser et al., 2016）。

Corsi Block-Tapping Testのバリエーション

時間の経過とともに、研究者は記憶と認知のさまざまな側面を探索するために、CBTテストのいくつかのバリエーションを開発しました。ブロックの数、色、サイズ、ブロックの配置、ボードのサイズと色など、表示の特性に関する数多くのバリエーションが実施されてきました。また、ブロックシーケンス、提示速度、再呼び出し順序、スコアリング技術など、テストの管理方法にもバリエーションが取り入れられています（Vandierendonck et al., 2004）。以下では、研究で利用される最も一般的なCBTテストのバリエーションについて説明します。

コンピュータ化されたCorsi Block-Tapping Testのバリエーション

コンピュータ化されたCBTは、特定のパターンに配置された一連の正方形を含みます。参加者は点灯するブロックのシーケンスを観察し、同じ順序でブロックをクリックすることでシーケンスを再現することが求められます（Kessels et al., 2000）。

デジタル2D Corsi Block-Tappingテストのオンラインバリエーションの例（Arce & McMullen, 2021）。

ただし、コンピュータ化されたバージョンは、その実施の詳細が異なることがわかっています（Gibeau, 2021; Berch, et al., 1998）。例えば：

• 正方形のサイズと色： 正方形のサイズのバリエーションには、通常、25 mm × 25 mmまたは22 mm × 22 mmの寸法が含まれ、研究によって異なります。一部の研究では、従来のバージョンのサイズである20 cm × 25 cmの正方形も含まれています。色に関しては、青、灰色、白、黄色、黒が含まれており、タップされると色が変わります。
• 正方形の位置： コンピュータ化されたバージョンでは、さまざまな位置で正方形が利用されています。ほとんどの研究では、元のCorsiテストと同じ位置を使用し、タスク全体で固定され、強調されたシーケンスだけが変更されます。ただし、いくつかのケースでは、研究者が正方形を画面上にランダムに配置することがあります。
• シーケンス： 一部の研究者は、確立されたテストから取得した一貫したシーケンスを使用しています（例：Wechsler Memory Scale）。他の研究者はカスタムシーケンスを作成します。
• 正方形のハイライト： 一部の研究では、強調されたときに正方形の色を変更しますが、強調されたときにブロックの中央に「X」を表示するものもありました。
• 提示速度： 正方形が点滅する速度は、研究ごとに異なります。いくつかの研究者は、1秒間に1つのブロックの標準速度でシーケンスを提示しますが、他の研究者はこの速度を1キャッシュ当たり1.5秒または3秒に変えることがあります。
• 試行の進行： ほとんどの研究では、タスクをシーケンス長2から開始し、最大シーケンス長9で終わります。ただし、一部の研究では、シーケンス長1から開始し、最大長6、7、または8であったものもあります。
• 許可されたエラー： いくつかは1回の誤った応答で終了し、他のものは2回で終了します。
• 再呼び出し順序： 先に述べたように、ブロックの再呼び出し順序の変動も存在します。一部のタスクでは、参加者に提示された正確な順序でブロックを呼び戻すことが要求されます（前方再呼び出し）、他のものでは後方再呼び出しを許可し、参加者が逆の順序でシーケンスを思い出さなければならない場合があります。
• スコアリング技術： 各レベルで実施された試行の数や、不連続の基準（例：何回の誤った試行でシーケンスが終了するか）は異なる場合があります。

パフォーマンスに関して、デジタル版と物理版のCorsi課題間に有意な差は見られません。しかし、CBTの2Dと3Dバージョンを比較するために、さらに研究が推奨されています（Arce & McMullen, 2021）。全体として、Corsiテストのデジタル版は、効率的なデータ収集と分析を可能にし、研究に利用できる詳細なパフォーマンス指標を提供しています（Schaefer et al., 2022）。

Corsi Block-Tapping Testの追加バリエーション

• Physical Corsi Block Test (CBT): 前述のように、Physical CBTは最初に作成されたCBTの形式です。他のすべてのバリエーションは、これを基にして開発されました。Physical CBTは、通常、ボード上に配置された9つの異なる木製ブロックで構成されています。ブロックは一方の面に番号が付けられており、試験官のみが見ることができます。試験官は木製の棒を使ってブロックのシーケンスをタップします。参加者はこのシーケンスを観察し、その後再現することを試みます。
• ウォーキングCorsi Block Test (WalCT): これは、より大きな実世界の環境でルート空間記憶を評価するCorsi Block Test (CBT)のバリエーションです。静的なCBTとは異なり、WalCTは参加者がカーペット上に配置されたブロックの間を実際に歩かなければなりません。両方のテストは空間記憶を測定しますが、CBTは周辺空間（通常の手の届く範囲）に焦点を当てるのに対し、WalCTはナビゲーション空間（動きとナビゲーションが必要な領域）に焦点を当てています（Arce & McMullen, 2021）。
• Audio Corsi Tests: 視覚的な手がかりの代わりに聴覚刺激を利用して空間記憶を評価するCBTテストのバリエーションです。このバリエーションでは、参加者は頭の周りに配置された仮想音源から発せられる音を聞きます。音を聞いた後、参加者は音のシーケンスを思い出すように促されます。これを、提示された順序で音の位置を表すカスタムメイドのキーボードのボタンを押すことによって行います。例えば、左側から音が聞こえた場合、参加者はその位置に対応するボタンを押すことになります（Setti et al., 2021）。

関連する認知機能

Corsi Block-Tapping Testは、根底にある認知機能についての洞察を提供します。

ここでは主要なプロセスを紹介します：

• 視覚空間処理: 視覚空間スキルは、視覚と空間の情報を管理し、空間内の物体の位置決めも含まれます（Oscar-Berman et al., 2014; Castro-Alonso et al., 2019）。CBTテストでは、参加者はブロックが互いにどのように位置しているかを理解する必要があり、そのために視覚空間スキルを活用することになります。
• 作業記憶: 作業記憶は、心の中に保持され、さまざまな認知タスクを実行するために使用できる少量の情報です（Cowan, 2013）。CBTテストは、参加者がリアルタイムで空間情報を保持し操作してブロックのシーケンスを再現することを要求します。
• 空間ナビゲーション: 空間ナビゲーションは、ある空間の位置から別の位置に向かう進路を決定し維持するプロセスです（Parra-Barrero et al., 2023）。CBTでは、参加者が空間における物体の配置を理解し、記憶する能力が評価されます。
• 注意: 注意は、重要な環境刺激に意識を集中させ、無関係な刺激を無視する能力です。これは、CBTテストでシーケンスを正しく観察し記憶するために積極的に使用されています（Callahan & Terry, 2015）。

研究での応用

Corsi Block-Tapping Testは、さまざまな分野で広く使用され、認知や記憶プロセスに対する洞察を提供しています。以下は、CBTテストがさまざまな研究分野でどのように適用されているかの例です：

• 臨床心理学: Corsi Block-Tapping testは、ADHD（Abou Sleiman & Kechichian Khanji, 2021）、パーキンソン病（Liebermann-Jordanidis et al., 2022）、軽度認知障害（MCI）（Gerbasi et al., 2021）などのさまざまな臨床条件で広く使用されています。たとえば、Iachini et al.（2021）の研究では、CBTテストを視覚空間作業記憶の測定として利用し、初期のアルツハイマー病（AD）における空間タスクの役割を研究しました。結果は、AD患者がCorsiテスト、特にその後方バージョンで大幅に劣っていることを示し、能動的な視覚空間記憶の欠陥がADの初期の指標であることを示唆しています。

• 神経心理学: Orrego et al.（2024）は、Corsi Block-Tapping Testを使用して作業記憶（WM）の構成要素の変化を特定することを目指し、さまざまな脳損傷（具体的には右または左半球）が作業記憶の各構成要素のパフォーマンスにどのように影響を与えるかをさらに評価しました。研究結果は、患者が影響を受けた半球に基づいてWMパフォーマンスに顕著な差を示さなかったが、自己報告されたWMの障害が認識されていることを示しています。これは、影響を受けた脳領域に関わらず、脳卒中患者に対するWMの神経心理評価とリハビリテーションの必要性を示唆しています。

• 発達心理学: CBTのコンピュータライズ版を使用して、健康な子供の空間能力の発展に対して、協調運動トレーニング（CMT）がどのように影響するかを評価することを目指しました。しかし、結果は、CMTの単回のセッションが健康な子供の空間能力のパフォーマンスを大幅に改善することはないことを示唆しており、短期的介入が子供の認知発達に影響を与えるには十分でない可能性があることを示しています（Morawietz et al., 2024）。

• スポーツ科学: Corsiテストのような認知評価を組み込むことにより、最近の研究は、認知能力、特に作業記憶が、エリートユースサッカー選手のアジリティパフォーマンス（体の方向を迅速に変える能力、加速または減速する能力）にどのように影響を与えるかを特定し、全体的な運動パフォーマンスに貢献する認知コンポーネントの理解を深めようとしました。結果は、選手がアジリティテストでの成績が、運動能力よりも認知スキルに関連していることを示しました（Friebe et al., 2024）。

• 人間とコンピュータの相互作用（HCI）： CorsiテストはHCIの領域にも進出しました。ある研究グループは、仮想現実（VR）がどの程度記憶スキルをテストするために使用できるかを調べ、この目的でCorsiテストを利用しました。研究者たちは、VR手法がCorsiテスト実施の従来の方法より優れているかどうかを調べようとしました。VRベースのCorsiテストを使用した参加者は、身体的ストレスが減少し、より快適なテスト環境を示していることがわかりました。全体的に、研究は、認知評価におけるVR技術を使用することで柔軟性と正確さが向上することを強調しています（Szabó et al., 2024）。

結論

開発から何年も経った今でも、Corsi Block-Tapping Testは、視覚空間記憶や作業記憶能力を研究するための最も効果的なツールの1つであり続けています。さまざまな分野での多様な応用により、CBTテストは多くの重要な認知機能や能力を理解する上で重要な役割を果たしています！

参考文献

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