コルシブロックタッピングテスト

コルシブロックタッピングテスト（CBT）は、視空間技能および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。このテストには、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があります。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評価や研究のさまざまな場面での応用において重要な方法となっています。

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コルシブロックタッピングタスクの歴史

コルシブロックタッピングテストは、初めてMilner（1971）によって記述され、その後彼女の博士課程の学生であるCorsi（1972）が彼の論文で概説しました。元のCBTテストは、9つの木製キューブで構成されており、それらを実験者が棒を使って順序通りにタップし、参加者は実験者だけが見ることのできるブロック番号を基にして、正確なシーケンスをタップすることが期待されました。

コルシブロックタッピングテストのインスピレーションは、ヘブの反復数字タスク（Hebb, 1961）に基づいています。ヘブの数字タスクでは、参加者は24の数字のシーケンスを1回ずつ聞きます。したがって、参加者が正しい順序で5つの数字を思い出せた場合、次は6桁の条件に進み、さらに24の6桁のシーケンスが提示されます。コルシの言葉を借りると、ブロックタッピングタスクは「設計においてヘブの数字タスクと同一であるが、アイテムは数値ではなく空間的である」（Corsi, 1972）。ヘブの数字タスクでは、24のシーケンスの中に1から9までの数字を使用した16の異なる配置があり、残りの8つの配置は3回ごとに繰り返されます（McKelvie, S. J., 1987）。

開発以来、CBTは多数の適応と修正を経ています。技術の進歩とコンピュータ機器の使用増加により、CBTのデジタル版が登場し、コルシブロックタッピングテストをオンラインで実施することが普及しています。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の流れを引き起こしました（Arce & McMullen, 2021）。

コルシブロックタッピングテストオンラインの説明

コルシブロックタッピングテストのデジタル版は、9つの同一の正方形がグリッド上に非対称に表示されます。正方形は不均等に間隔を空けて配置されており、コルシの物理的なキューブベースのタスクにおける空間的位置に基づいて、画面上に配置されています。

物理版ではタップされる代わりに、いくつかの正方形が特定のシーケンスで「点灯」または「フラッシュ」され、参加者はどの正方形がフラッシュされたか、そしてその順序を記憶することが求められます。キューが出されたときに、参加者は正方形をクリックして同じシーケンスパターンを再現することが期待されます。

コルシブロックタッピングテストオンラインでは、参加者は正方形をクリックする必要があり、正しい応答だったかどうかのフィードバックが与えられる場合とそうでない場合があります。

前方および後方のコルシタスク

CBTを実施する際には、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。具体的には、以下の通りです：

前方条件 / コルシ-F

参加者は提示されたのと同じ順序でシーケンスを示す必要があります。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と期待されます。

後方条件 / コルシ-B

参加者は、逆の順序でシーケンスを再現する必要があります（すなわち、最後に点灯した正方形から始まります）。たとえば、正方形9-8-4-5が点灯した場合、参加者は応答を5-4-8-9として入力することが期待されます。

タスクのバージョンやパラメータによっては、文献で、参加者がターゲット配列シーケンスを再現できなかった場合にCBTが即座に終了することが示されています。他のバージョンでは、参加者は正しいターゲットシーケンスの長さを当てるために2回のチャンスを与えられます。次のレベルに進むためには、すなわち、より長いターゲットシーケンスに進むために、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）。

コルシブロックタッピングテストオンラインのバリエーションに関する詳細については、バリエーションのセクションをご覧ください。

コルシブロックタッピングテストで収集されたデータ

コルシブロックタッピングテスト中に記録されるいくつかの重要なメトリクスは以下のとおりです：

コルシスパン: 参加者が正しく再現した最大シーケンスの長さ。
スパンリミット（CBスパン）: 少なくとも1つのシーケンスが正しく再現される最高のレベル（範囲：0から9）。
正確さの割合: 試行全体で正しく再現されたシーケンスの割合。
位置エラー: 参加者が元のシーケンスでハイライトされていないブロックを選択した場合に発生。
順序エラー: 参加者が正しいブロックを思い出すが、間違ったシリアル位置である場合に発生。
反応時間: シーケンス提示後に参加者が応答を開始するまでにかかる時間。
眼球運動: 凝視パターン、注視持続時間、注視シーケンス、興味のある領域、サッカード、瞳孔拡張など、収集された眼球追跡メトリクス。オンラインバージョンでは、Labvancedの査読付きウェブカメラ眼球追跡を有効にして、視線データを収集することも可能です。

以下の画像には、Labvancedで記録されたコルシブロックテストオンラインのデータのプレビューがあります。最初の2列は、Labvancedの任意の実験で有効にできるmouse tracking値を示しています。その後、:

Mouse Tracking X- & Y-coordinatesは最初の2列がマウストラッキング値を示しており、Labvancedの任意の実験で有効にできます
Errors Totalは合計のエラー数を示します
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は試行を完了するのにかかったミリ秒の時間です
Responseは参加者の応答の配列、つまりクリックしたブロックの順序を保持しています

Labvancedでオンライン版のコルシブロックタッピングテストから記録されたデータ。

考慮すべき可能な混乱要因

年齢: 年齢は、コルシブロックタッピングタスク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。たとえば、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ており、作業記憶に関連する機能の成熟がこの改善に寄与していることを示しています。さらに、Lin et al.（2021）の研究では、高齢者の被験者は若い被験者に比べてスパンが悪いことが報告されています。
ブロックおよびベースボードの特性: ブロックの色やボード上の配置などは、研究者が制御すべき可能な混乱変数です。ボードの寸法、ブロックのサイズ、形状の変化は、特に視覚的な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さ: CBTは参加者に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、繰り返すよう求めます。これらのブロックの配置次第でタスクの難易度が変わる可能性があります。正確な結果を得るために、研究者は配置の複雑さを制御し、テストが単にシーケンスの難易度ではなく記憶戦略を測定できるように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、運動スキルと空間記憶は関連しており、身体的な動きが認知パフォーマンスに影響を与える可能性があります。タッピング版のCBTテストは、歩行版（以下で詳しく説明します）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良いのは、むしろ記憶よりも容易な運動要求によるものかもしれません。空間作業記憶を正確に測定するために、研究者は自分の研究デザインで運動的な要求を制御する必要があります（Röser et al., 2016）。

コルシのブロックタップテストのバリエーション

時間が経つにつれて、研究者たちは記憶や認知のさまざまな側面を探るために、CBTテストのいくつかのバリエーションを開発してきました。ブロックの数、色、サイズ、ブロックの配置、ボードのサイズや色など、表示特性に関して多くのバリエーションが実施されています。また、ブロックのシーケンス、提示速度、リコール順序、得点技術などのテスト管理方法にもバリエーションが追加されています (Vandierendonck et al., 2004)。以下では、研究で利用されるCBTテストの最も一般的な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コルシブロックタップテストのバリエーション

コンピュータ化されたCBTは、特定のパターンで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、その後、同じ順序でブロックをクリックしてシーケンスを再現する必要があります (Kessels et al., 2000)。

オンラインのデジタル2Dコルシブロックタップテストのバリエーションの例
(Arce & McMullen, 2021). CC BY-NC-ND 4.0

ただし、コンピュータ化されたバージョンは、その実装の詳細が異なることがあることにも注意が必要です (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や22 mm × 22 mmなどの寸法が含まれ、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、すなわち20 cm × 25 cmも含まれています。色については、タップすると色が変わる青、灰色、白、黄色、黒が含まれています。
正方形の位置： コンピュータ化されたバージョンでは、研究によって正方形の位置が異なります。ほとんどの研究は、元のコルシテストと同じ位置を利用し、タスク全体で固定し、ハイライトされたシーケンスのみが変更されます。ただし、場合によっては、研究者が画面上で正方形をランダムに配置することもあります。
シーケンス： 一部の研究者は、確立されたテスト（例：ウェクスラー記憶尺度）から派生した一貫したシーケンスを使用する一方で、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、ハイライトされたときに正方形の色が変わりますが、他の研究では、ハイライトされたときにブロックの中央に「X」が表示されます。
提示速度： 正方形が点滅する速度は研究によって異なります。一部の研究者は、1秒あたり1ブロックの標準速度でシーケンスを提示する一方で、他の研究者は1.5秒または3秒ごとに1ブロックのようにこの速度を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2のシーケンス長で開始し、最大で9までのシーケンス長とします。ただし、いくつかの研究では、1のシーケンス長から始まり、最大長が6、7、または8のものもあります。
許可されたエラー： 一部の研究では、1回の間違った応答で終了し、他の研究では2回で終了します。
リコール順序： 前述のように、ブロックのリコール順序にもばらつきがあります。一部のタスクでは、参加者が提示された順序と同じ順序でブロックを思い出す必要がある（前向きリコール）一方で、他のタスクでは、参加者が逆の順序でシーケンスを思い出す必要がある（後ろ向きリコール）ことが許可されます。
得点技術： 各レベルで実施される試行の数や中止の基準（例：何回不正解が続くと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は、デジタルバージョンと物理的バージョンのコルシタスクの間に有意差は見られませんでしたが、CBTの2Dと3Dバージョンを比較するために、さらに多くの研究が行われることが推奨されています (Arce & McMullen, 2021)。全体として、コルシテストのデジタル化されたバージョンは、効率的なデータ収集と分析を可能にし、研究に使用できる詳細なパフォーマンス指標を提供します (Schaefer et al., 2022)。

コルシのブロックタップテストのその他のバリエーション

物理的コルシブロックテスト (CBT)： 前述の通り、物理的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に基づいて開発されています。物理的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、試験官だけが見ることができます。試験官は、ブロックをタップしてシーケンスを作成します。参加者はこのシーケンスを観察し、それを再現しようと試みます。
ウォーキングコルシブロックテスト (WalCT)： これは、より大きな実環境における経路空間記憶を評価するコルシブロックテスト (CBT) のバリエーションです。静的なCBTとは異なり、WalCTでは参加者がカーペット上に配置されたブロックの間を物理的に歩き回る必要があります。両方のテストが空間記憶を測定する一方で、CBTは周囲の空間（通常は腕が届く範囲）に焦点を当てており、WalCTは移動とナビゲーションを必要とする空間（ナビゲーション空間）に焦点を当てています (Arce & McMullen, 2021)。
オーディオコルシテスト： 空間記憶を評価するために視覚的な手がかりの代わりに聴覚刺激を利用する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的な聴覚ソースから発せられる音を聴きます。音を聴いた後、参加者は音のシーケンスを想起するように促されます。 участник このシーケンスを提示された順序で音の位置を表すカスタム製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します (Setti et al., 2021)。

研究における応用

コルシブロックタップテストは、認知や記憶プロセスに関する洞察を提供するため、さまざまな分野で広く使用されています。以下は、CBTテストがいくつかの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： 開発以来、コルシブロックタップテストは、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状態で広く使用されています。例えば、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早期アルツハイマー病 (AD) の参加者における空間タスクでの役割を検討しました。結果は、AD患者は特にその後ろ向きのバージョンでCBTテストにおいて大幅に低いパフォーマンスを示しており、アクティブな視覚空間記憶の欠陥がADの早期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 テスト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的とし、研究者は右または左の脳半球の損傷が作業記憶のさまざまな構成要素のパフォーマンスにどのように影響するかをさらに評価しました。発見は、患者が影響を受けた半球に基づいて WM パフォーマンスに著しい違いを示さなかったが、自己報告された WM には認識された障害があったことを示しました。これは、影響を受けた脳領域に関係なく、脳卒中患者の WM に対する神経心理学的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: コンピュータ化された CBT のバージョンを使用することにより、この研究は、協調運動トレーニング (CMT) の単一セッションが健康な子供の空間能力の発達にどのように影響するかを評価することを目的としました。ただし、結果は、CMT の単一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有意に改善しないことを示しており、短期介入が子供の認知発達に影響を与えるには不十分である可能性があることを示唆しています (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、特に作業記憶がアジリティパフォーマンス (体の方向を迅速に変えたり、加速したり、減速したりする能力) にどのように影響するかを特定することを目的とし、エリートユースフットボール選手の全体的な運動パフォーマンスに寄与する認知要素の理解を深めました。結果は、選手がアジリティテストでどれだけパフォーマンスが良かったかは、運動能力よりも認知スキルに依存していることを示しました (Friebe et al., 2024)。
人間-コンピュータ相互作用 (HCI): Corsi テストは、HCI の領域にも進出しています。研究者のグループは、仮想現実 (VR) が記憶スキルをテストするためにどの程度使用できるかを特定したいと考え、この目的のために Corsi テストを利用しました。研究者は、VR メソッドが伝統的な Corsi テスト実施方法よりも優れているかどうかを知りたがっていました。 VRベースのCorsiテストを使用した参加者は、生理的ストレスが軽減され、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。全体として、この研究は、認知評価におけるVR技術を使用する際の柔軟性と正確性の向上を強調しています (Szabó et al., 2024)。

結論

開発から何年も経った今でも、Corsi Block-Tapping Test は視覚空間記憶と作業記憶容量を研究するための最も効果的なツールの 1 つです。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と能力を理解する上で重要な役割を果たし続けています!

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参考文献

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