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ストループ課題 | 概要、課題の説明、データと心理学

ストループ課題は、心理学で最も広く知られている課題の1つであり、古典的な認知課題です。ストループ課題が提示されると、参加者には異なる色で印刷された色の名前が表示され、書かれた色 / 単語の意味を無視して視覚的な色を報告するように求められます。参加者は、異なる単語と印刷された色が不一致のときに、単語の色を名付けるのに長い時間がかかり、また、より多くのエラーを犯すことが示されています。

したがって、ストループ課題は、個人のエグゼクティブファンクションと、矛盾する情報が提示された際に生じる認知的干渉を測定するためのシンプルでありながら効果的な方法です。ここでは、この課題の本質、関与する認知機能、および収集されるデータの種類について議論します。


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この課題では、参加者は単語の意味ではなく単語のフォント色に応答することを求められ、各試行中に話される単語を無視します。

主要セクション:

ストループ課題の歴史

ストループ課題は、1935年にジョン・リドリー・ストループによって「Studies of Interferences in Serial Verbal Reactions」というタイトルの論文で初めて紹介され、そのためこの課題の名前が付けられました。ストループは、その重要な論文の中で、2種類の刺激を使用しました: 整合条件と不整合条件。彼は、単語自体が異なる色を示す場合（例: 青いインクで印刷された「赤」という単語）に、個人がインクの色を名付けるのに長い時間がかかることを示しました。この現象は現在「ストループ効果」として知られています。ストループ課題はもともと、腹内側前頭前野の損傷のある患者の認知的干渉スキルを評価するために設計されました。その発展以来、ストループ課題の役割は拡大され、さまざまな領域やアプリケーションでの認知機能の多くの側面を研究するために適用されています。ストループ課題は後に中立刺激の第3の種類を含むように改良されました（Chung et al., 2024; Mitchell & Potenza, 2017）。

課題の説明

標準的なストループ課題では、参加者は異なる色（色の単語）名がさまざまなインクの色で印刷されているものを提示されます。その後、参加者は単語の意味を無視して、単語が印刷されているインクの色を名付けるように求められます。

刺激は通常、3つの条件に分けられます:

  • 整合条件: 刺激は、単語と同じインクの色で印刷または書かれた色の単語で構成されます。インクの色は単語の意味と一致します（例: 「YELLOW」という単語が黄色のインクで印刷されている）。
  • 不整合条件: 刺激は、色の単語とは異なる色で印刷または書かれた色の単語で構成されます。インクの色と単語の意味には一致しません（例: 「GREEN」という単語が赤いインクで印刷されており、参加者は「赤」を正しい選択として報告することが期待されます）。
  • 中立条件: 刺激は、黒いインクで印刷された色の単語、非色の単語（例: 「TABLE」）または色のインクで印刷された形/シンボル（例:「XXXX」）です。

色の単語のストループ課題の刺激の3つのカテゴリのそれぞれの例：‘C’整合：‘I’不整合：および‘N’中立; Smith & Ulrich, 2023.
色の単語のストループ課題の刺激の3つのカテゴリのそれぞれの例：‘C’整合：‘I’不整合：および‘N’中立; Smith & Ulrich, 2023.


オンライン ストループ課題

オンライン設定では、参加者はしばしば提示された単語の色を特定するか、キーボードのボタンを押して質問に応答することが求められます。 たとえば、Labvanced のオンラインマルチモーダル ストループ課題では、フォントの色が赤の場合は「D」を押し、フォントの色が青の場合は「F」を押し、フォントの色が緑の場合は「J」を押し、フォントの色が黄色の場合は「K」を押すように促されます。

収集されたデータ

ストループ課題中に、認知パフォーマンスを評価するためのいくつかのデータが収集されます:

  • 応答のレイテンシ: 各刺激に応答するのにかかる時間で、処理速度と認知負荷を示します (Epp et al., 2012)。
  • 干渉指数: 不整合と整合試行の応答時間の違いで、認知干渉のレベルを反映します (Epp et al., 2012)。
  • エラー (Rezaei, 2019):
    • 委託エラー: 誤った応答で、間違ったインクの色を名付けることなどです。
    • 省略エラー: 許可された時間内に応答しない、または正しい対象の省略。
  • 生理学的データ: 一部の研究では、ストレスや覚醒を評価するために心拍変動、瞳孔拡張、皮膚電気反応などの生理学的マーカーを収集します（Chang et al., 2024）。
  • 神経画像データ: fMRIやEEGなどの技術を用いて、課題中に活性化される脳領域を観察します（Fang et al., 2022）。
  • 眼の動き: 眼球追跡の指標は、視線パターン、注視時間、注視の順序、関心領域、サッカードなどのデータを収集します（Meyer et al., 2023）。オンラインバージョンでは、Labvancedの査読済みウェブカメラベースの眼球追跡を活性化して視線データを収集することも可能です。

下の画像では、Labvanced で記録中のデータの見え方を示しています。データは、試行 ID、番号、条件 ID など、タスクの基本的な詳細を示しています。さらに、参加者の回答（キー入力）、音声（試行中に参加者が聞いた色の単語）、正確性（参加者によって与えられた回答の正しさが真実か偽りか）、反応時間（ミリ秒）、試行中に表示されるテキスト、およびテキストの色など、さらにタスク固有のデータが収集されます。

オンライン ストループ テストから集められたデータの例。

考慮すべき可能な混乱要因

ストループ課題におけるパフォーマンスは、研究で課題を利用する際に考慮する必要があるさまざまな外的変数の影響を受ける可能性があります。以下にいくつか紹介します。

  • 性別: 性による違いがストループのパフォーマンスに影響を及ぼすことが示されています。女性は色の名前を付ける能力に優れ、しばしばストループ課題で男性を上回ります（Sjoberg et al., 2022）。
  • 年齢: 加齢は、認知的制御や処理速度の低下に関連しています。ストループ課題では、参加者が高齢であるほど、パフォーマンスが低下します（Braga et al., 2022）。
  • プライミング効果: プライミングまたは逐次効果は、ストループ課題で最もよく発生する混乱要因です。これは、ひとつの刺激 / 試行への曝露が、その後の別の刺激 / 試行に対する応答に影響を与える状態です（Viviani et al., 2023）。
  • 社会的比較: 他者に観察されたり比較されたりすることで、タスクのパフォーマンスが変化する可能性があります。ストループ課題では、社会的比較によって脅かされていると感じたとき（例：自分が判断されていると考えたり、他者より劣っていると見なされる可能性があると感じたりする場合）、人々はエラーが少なく、より速く応答しました（すなわち、ストループ効果が低下しました）（Dumas et al., 2005）。
  • 機能的フィットネス: 身体的な機能能力、特に筋力が優れている個人は、ストループテストのような認知課題をより良く遂行する傾向があります（Braga et al., 2022）。

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関連する認知機能

ストループ課題は、広範囲の認知機能を活性化し、測定します。いくつかをご紹介します。

  • 抑制制御: 抑制制御は、自動的または支配的な反応を意図的に抑制する認知的能力を指します。ストループ課題では、参加者は特に不整合刺激が提示されるときに、すぐに応答する衝動を抑えます（Scarpina & Tagini, 2017）。
  • 選択的注意: 選択的注意は、関連する刺激に注目し、無関係な情報を無視する能力です。ストループ課題では、参加者は単語自体の干渉する意味内容を無視しながら、単語のインクの色に選択的に注目する必要があります（Lamers et al., 2010）。
  • 処理速度: 処理速度は、認知課題が実行される速度です。ストループ課題では、参加者が視覚（インクの色）と単語の意味的情報をどれだけ早く処理できるかを測定することで評価されます（Heflin et al., 2011）。
  • 作業記憶: 作業記憶は、短期間に情報を保持し操作する能力です。ストループ課題を実行している間、参加者は異なるタイプの刺激にわたって適用しながら（例: 単語ではなく色を名付けるという課題ルール）課題ルールを作業記憶に保持し続けることが期待されます（Entel & Tzelgov, 2020）。

結論

ストループ課題は、そのシンプルでありながら強力なパラダイムを通じてエグゼクティブファンクションを評価する能力から、心理学における古典的なツールとして残っています。その適応性とさまざまな研究分野での応用により、それは認知制御、注意、干渉処理について貴重な洞察を提供し続け、人間の認知の複雑さを理解するための持続的な手段となっています！

参考文献

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Chang, Y., Yep, R., & Wang, C. (2024). 瞳孔サイズは、感情的な対立および価値処理中の心拍数、皮膚電気反応、脈波振幅、呼吸反応と相関します。 Psychophysiology, 62(1). https://doi.org/10.1111/psyp.14726

Chung, R. S., Cavaleri, J., Sundaram, S., Gilbert, Z. D., Del Campo-Vera, R. M., Leonor, A., Tang, A. M., Chen, K.-H., Sebastian, R., Shao, A., Kammen, A., Tabarsi, E., Gogia, A. S., Mason, X., Heck, C., Liu, C. Y., Kellis, S. S., & Lee, B. (2024). 人間の対立処理ネットワークを理解する：修正されたストループ課題を行う際の直接神経記録に関する文献レビュー。 Neuroscience Research, 206, 1–19.

Dumas, F., Huguet, P., & Ayme, E. (2005). ストループ課題における社会的文脈効果: 相対的な立場を知ることが違いを生むとき。 Current Psychology Letters, 16(2).

Entel, O., & Tzelgov, J. (2020). ストループ効果における作業記憶と制御が出会うとき。 Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition, 46(7), 1387–1406.

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Heflin, L. H., Laluz, V., Jang, J., Ketelle, R., Miller, B. L., & Kramer, J. H. (2011). 興奮を抑制しましょう：ストループ、行動抑制、および前頭葉との関係。 Neuropsychology, 25(5), 655–665.

Fang, Z., Lynn, E., Huc, M., Fogel, S., Knott, V. J., & Jaworska, N. (2022). うつ病から回復した個人における感情的ストループ課題中の脳活動の同時EEG+fMRI研究。 Cortex, 155, 237–250. https://doi.org/10.1016/j.cortex.2022.07.010

Lamers, M. J., Roelofs, A., & Rabeling-Keus, I. M. (2010). ストループ課題における選択的注意と応答セット。 Memory & Cognition, 38(7), 893–904.

Meyer, T., Favaro, A., Cao, T., Butala, A., Oh, E., Motley, C., Irazoqui, P., Dehak, N., & Moro-Velázquez, L. (2023). Deep Stroop: ストループテストを実行している神経変性障害のある人々の特徴を把握するための眼球追跡と音声処理の使用。 https://doi.org/10.1101/2023.05.30.23290742

Mitchell, M. R., & Potenza, M. N. (2017). ストループ、コカイン依存症、および内因的接続。 The Neuroscience of Cocaine (pp. 331–339).

Rezaei, M. (2019). ストループ干渉を異なる認知モニタリングに分解する神経心理学的探索的因子分析。 Basic and Clinical Neuroscience Journal, 475–484. https://doi.org/10.32598/bcn.9.10.265

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Sjoberg, E. A., Wilner, R. G., D’Souza, A., & Cole, G. G. (2022). ストループ課題の性別差：進化した抑制か色の命名か？ Archives of Sexual Behavior, 52(1), 315–323.

Smith, P., & Ulrich, R. (2023). 対立タスクにおける中立条件：反応時間の傾向における中点仮定の違反について。 Quarterly Journal of Experimental Psychology, 77(5), 1023–1043.

Stroop, J. R. (1935). 逐次言語反応における干渉の研究。 Journal of Experimental Psychology, 18(6), 643–662.

Viviani, G., Visalli, A., Montefinese, M., Vallesi, A., & Ambrosini, E. (2023). ストループの遺産：方法論的問題に関する注意喚起の物語と提案された空間的解決策。 Behavior Research Methods, 56(5), 4758–4785.