歩行速度において、人は「後退」の視覚運動をより正確に判断できる

私たちが前に向かって歩くとき、目の前の景色は中心から外側に向かって広がる（拡大する）ように見えます。逆に後ろへ下がるときはその逆で、景色が内側に向かって縮む（縮小する）ように見えます。「オプティカルフロー」と呼ばれるこれらの視覚運動のパターンは、私たちが空間内をどのように移動しているかを判断する助けとなります。これまで、ヒトが拡大と縮小のどちらのパターンをより精度高く処理しているかについては研究グループ間で意見が分かれていました。本研究では、「運動パターンの速さの違い」がこれまでの研究結果が不一致である原因になっているのではないかと考え、実験を行いました。

研究グループは、27名の成人を対象に外側または内側に動く単純なドットパターンを用いた実験を、30名の成人を対象に3次元空間の移動をシミュレートしたドット表示を用いた実験を行いました。参加者は連続して提示される2つの映像を見て、どちらが速いかを判断しました。研究チームは、それぞれの運動パターンにおいて、参加者がどの程度小さな速度の違いを区別できるかを測定しました。

その結果、秒速1.5メートル（時速5.4キロメートル）、つまり一般的な歩行速度とほぼ同じ中間的な速度において、縮小パターンの方が、より小さな速度差を区別できることが判明しました。単純なドット表示を用いた実験でも、3次元シミュレーション実験でも、同様の傾向がみられた一方で（図参照）、いずれの実験でも他の速度では、有意な差は見られませんでした。これらの結果は、縮小運動への感度の優位性が速度に依存していることを示しており、過去の研究における見解の食い違いを説明できる可能性があります。

研究グループは、後退に伴って生じる縮小パターンに対する感度の高さが、バランスを崩すなどの危険な状況に対して即座に反応することに役立っているのではないかと考察しています。ヒトの脳における視覚処理機構がこの優位性を生み出すメカニズムを解明することは、最終的に、より優れたバランス機能の評価手法、新たな転倒予防策、そしてリハビリテーションプログラムの改善に貢献する可能性があります。