メンタルローテーションタスク 3D

メンタルローテーションタスク3Dは、個人が3次元空間でオブジェクトをメンタルに変換する方法を測定するために使用される空間認知パラダイムです。参加者は回転した刺激を評価し、視点が変わっても参照構成と一致するかを判断します。

タスク形式 | メンタルローテーションタスク 3D オンライン & ラボ内

メンタルローテーションタスク（3Dボディローテーション）では、参加者は異なる視点と回転角度で示された抽象的な人間のフィギュアの画像を見ます。このタスクでは、参加者は前面（顔が見える）または背面（顔が見えない）から現れる人間のフィギュアの抽象描写がされた写真を閲覧します。それぞれの写真では、1本の手足（腕または脚）が上がります。参加者は、上がった手足が左の手足か右の手足かを判断することが求められます。各セッションは、メイン実験トライアルを開始する前に参加者を意思決定ルールに慣れさせるための短い練習ブロックで始まります。練習ブロック中は、フィギュアは立った位置で表示され、参加者は左–右反応ルールを学習できます。メインタスクでは、同じフィギュアが異なる回転角度と視点で提示され、深さと視点の変化によるメンタル変換が要求されます。

試してみてください！

メンタルローテーションタスク（3Dボディローテーション）の2つのバージョンが利用可能で、それぞれが使用されるデバイスと入力方法に最適化されています。

デスクトップ版

デスクトップ版では、各トライアルで中央にボディフィギュアが表示されます。参加者は、上がった手足が左側であればDを押し、右側であればKを押します。練習トライアルでは立ったフィギュアが使用され、回転したフィギュアはメインタスクでのみ導入されます。

モバイル版

モバイル版でも同じタスク構造が使用されます。参加者は、画面に表示されたLeftまたはRightボタンをタップすることで応答します。練習トライアルでは立ったフィギュアが使用され、回転したフィギュアはメインタスクでのみ導入されます。

メンタルローテーションタスク 3D の指標と収集データ

メンタルローテーションタスク3Dは、個人が3次元空間でオブジェクトをメンタルに操作し比較する方法を示すさまざまな行動測定をキャプチャします。記録された変数は、最終的に研究者が反応時間、応答の正確性、エラーパターン、回転角度、視点、刺激条件（例：通常のオブジェクトと鏡のオブジェクト）の違いを評価できるようにします。これらの測定により、視空間変換能力、メンタルローテーションの効率、空間的な複雑性が増した状況下での意思決定が定量化されます。すべての変数は、タスクのVariablesタブ内で表示およびカスタマイズ可能です。

以下は、このタスクのバージョンで研究者が頻繁に分析する最も有益な指標のいくつかです：

変数名	説明
`accuracy`	トライアルレベルの正確性（1 = 正しい、0 = 間違い）
`accuracy_total`	トライアル全体での正しい応答の総数
`choice`	参加者によって与えられた応答（キー入力 = `K`/`D` またはボタンクリック = "左" / "右"）
`error`	トライアルレベルのエラー（0 = 正しい、1 = 間違い）
`raised_limb`	刺激で上がっているどの手足（腕または脚）であるかを指定します。
`reaction_time`	刺激の出現後に参加者が応答するのにかかった時間（ミリ秒単位）
`rotation_angle`	特定のトライアル中にフィギュアに適用される回転の度合い。
`side`	提示された刺激の上がった手足（左/右）。
`stimulus_presented`	各トライアルで刺激として提示された画像のファイル名。
`view`	フィギュアの視点（前面/背面）。

データテーブルは、メンタルローテーションタスク（3Dボディローテーション）からの個々のトライアルレベルの出力の抜粋を示し、精度、参加者の選択、反応時間、回転角度、刺激側、上がった手足、および提示された画像を含みます。

メンタルローテーションタスク (3D ボディローテーション)

この研究は、人々が人間の体の画像をメンタルに回転させる方法を調査します。参加者は異なる角度からフィギュアを見て、上がった手足が右手足か左手足かを判断しなければなりません。

メンタルローテーションタスク 3D をオンラインおよびラボ内研究に駆動する技術

メンタルローテーションタスク3Dでは、刺激の提示、タイミング、応答の処理に関して正確な制御が必要です。Labvancedは、異なる研究環境で複雑な空間タスクデザインをサポートする柔軟なツールを提供します。

三次元刺激の柔軟な提示: 研究者は、異なる視点を描写した画像または視覚オブジェクトとして刺激を提示できます。オリエンテーションの変更は条件ロジックを通じて定義でき、トライアル間で角度の不一致を体系的に操作できます。
クロスデバイス入力サポート: 反応は、デスクトップデバイスのキーボード入力またはタッチ対応デバイスの画面上のボタンを通じて収集できます。同じタスクロジックを再利用しながら、異なるハードウェアにインターフェースを適応させることができます。
制御実験のためのデスクトップアプリモード: 時間やハードウェア統合に対するより強い制御を必要とする研究では、タスクはLabvancedデスクトップアプリを使用して展開できます。これにより、オフラインテストとEEGやその他のLSLベースのシステムとの互換性がサポートされます。
リモートおよび縦断的研究の展開: タスクはリモートで管理でき、複数のセッションにわたって繰り返すことができるため、時間を通じて空間スキルの発展やトレーニング効果を検討する研究に適しています。
オプショナルなウェブカメラによる視線追跡統合: 研究者は、ウェブカメラベースの視線追跡を統合して、三次元メンタル回転試行中の視線行動や視点処理を分析できます。

ウェブカメラ視線追跡

内蔵のコードなしでピアレビューを受けたウェブカメラ視線追跡を使用して、視線パターンと視覚的注意をキャプチャします。

タイミング精度

時間に敏感なタスクのミリ秒精度で、反応時間、タスクのパフォーマンスなどをキャプチャします。

デスクトップアプリ

EEGやその他のLSL接続ラボハードウェアに対応したデスクトップアプリを使用して、ラボ内研究を実施します。

メンタル回転タスク3Dのカスタマイズ

このメンタル回転タスク3Dテンプレートは、特定の研究課題に合わせて適応する方法がたくさんあります。以下は、このタスクを変更する際に研究者が一般的に尋ねるいくつかのテーマです。

視点と回転条件

三次元回転タスクは、異なる視角や視点の変化を含むことがよくあります。研究者は、Factors & RandomizationおよびTrials & Conditionsパネルで複数の視点条件を定義して、刺激の方向が試行ごとにどのように変わるかを制御できます。

刺激提示

視覚オブジェクトをエディターで直接置き換えることによって、さまざまなタイプの3Dスタイルの刺激を使用できます。研究者は、Image Objectを使用して画像を追加したり、Text Objectを使用してテキストを追加したり、Objectsパネルから他の視覚要素を追加して、Object Propertiesパネルを通じてサイズ、位置、外観を調整できます。

反応マッピング

キーボードのキーやタッチスクリーンのボタンは、さまざまな判断タイプに合わせて再割り当てできます。これは、関連するイベントに対する単純な修正を通じて実現できます。反応位置のカウンターバランスは、運動バイアスを減らすために試行条件を通じて実施できます。

タイミングとタスクフロー

フレームの持続時間、刺激のタイミング、および反応ウィンドウは、フレームの持続時間や関連するイベントを編集することで調整できます。練習ブロックと実験ブロックは、3Dメンタル回転に伴う難易度の上昇に対応するために別々に変更することもできます。

他に知りたいことがあれば、お気軽にお問い合わせください：

メンタル回転タスク3Dの推奨使用と応用

メンタル回転タスク3Dは、視点取りや空間変換プロセスの調査に広く使用されています。これには、深さや視点の変化が含まれます。

具現化された空間認知研究: 研究者はこのタスクを使用して、個人が三次元空間でオブジェクトをメンタルに変換し、想像上の視点を移動させる方法を研究します。反応時間パターンは、より大きな角度の不一致に伴って増加することが多く、具現化回転の認知的コストを反映します。
発達および個人差研究: このタスクは、個人や年齢層における空間視覚化能力の変動を調査するために使用されます。三次元回転タスクは、戦略の使用や空間経験の違いに特に敏感です。
応用およびトレーニング研究: メンタル回転タスク3Dのパラダイムは、空間トレーニング、シミュレーションベースの学習、技術領域におけるスキル習得を探る研究で頻繁に使用されます。このタスクは深さ処理を必要とするため、高度な空間推論を調査するためにしばしば使用されます。
神経認知研究: このタスクは、視点取りや視覚的イメージの背後にある神経メカニズムを調査する研究に含まれています。研究者はしばしば行動的測定を視線追跡や神経生理データと組み合わせて、認知処理段階を調査します。

参考文献

Dahm, S. F., Muraki, E. J., & Pexman, P. M. (2022). メンタルボディ回転における手と足の選択は、運動-認知的相互作用を含む。Brain Sciences, 12(11), 1500.
Neubauer, A. C., Bergner, S., & Schatz, M. (2010). メンタル回転タスクの二次元対三次元提示：性差とパフォーマンスおよび脳の活性化に対するトレーニングの効果。Intelligence, 38(5), 529–539.