フランカー課題とは?例・採点方法・研究
更新日
公開された研究をもとに Optics Trainer チームが執筆しました。出典はすべて下記にリンクしています。
フランカー課題は、心理学で使われる短い注意の課題です。並んだ刺激のうち真ん中のものに反応し、両側の刺激は無視します。両側の刺激は、真ん中と同じ向きのこともあれば、逆の向きのこともあります。両側の刺激が真ん中と食い違うと、反応が遅くなり、間違いも増えます。この遅れをフランカー効果と呼びます。このガイドでは、フランカー課題の由来、課題の例、採点方法、NIH Toolbox 版、オンラインのテストとゲーム、トレーニング研究でわかったことを解説します。最後に、この課題をもとにした Optics Trainer のゲーム Directionality を紹介します。
フランカー課題とは?意味と由来
心理学でいうフランカー課題は、選択的注意と干渉制御を調べる課題です。つまり、1つのものに集中しながら、別の答えを示す近くの妨害刺激を無視する力です。標的の両側にある刺激はフランカー(側方刺激)と呼ばれます。
この課題は、Barbara Eriksen と Charles Eriksen が1974年に Perception & Psychophysics に発表した論文に由来するため、よくエリクセンのフランカー課題と呼ばれます。両氏の課題では、参加者は標的の文字を見分け、その横には「ノイズ文字」と呼ばれる別の文字が並んでいました。標的の位置がわかっていても、別の反応に結びついた文字があると反応が遅くなりました。
2002年、Jin Fan、Michael Posner らは、フランカー課題を注意ネットワーク検査(ANT)に組み込みました。ANT はフランカー刺激の前に警告や位置の手がかりを加えるので、30分の1回のセッションで、喚起、定位、実行注意の3つを推定できます。成人40人で、著者らは個人ごとの推定値が信頼できると報告し、3つのスコアは互いに相関していないことを示唆しました。
フランカー課題の例:一致試行と不一致試行
現在のほとんどのバージョンでは、文字の代わりに矢印や簡単な絵を使います。矢印版の試行は次のようになります。真ん中の矢印に合ったキーを押します。
- 一致:→ → → → →。すべての矢印が右を向いているので、フランカーは答えと一致しています。
- 不一致:← ← → ← ←。真ん中の矢印は右を向いていますが、フランカーは左を向いています。
- 中立:— — → — —。フランカーは向きのない線で、一部のバージョンで基準として使われます。
フランカー課題の採点方法:フランカー効果
主なスコアは一致性効果で、フランカー効果や葛藤スコアとも呼ばれます。正解した不一致試行の平均反応時間から、正解した一致試行の平均反応時間を引いたものです。数字が大きいほど、フランカーによって反応が遅くなったことを意味します。誤答率も同じ方法で比べることがよくあります。ANT では、この差が実行注意、つまり葛藤のスコアになります。
標準化されたバージョンの中には、速さと正確さを組み合わせるものもあります。Zelazo らが2014年に説明したように、NIH Toolbox のフランカー検査は、正確さに最大5点を与え、正答率が80%を超えた人には、さらに反応時間に最大5点を与えます。
フランカーのスコアは診断ではありません。基準値は課題の細かな形式、年齢、機器によって変わるので、あるテストの数字を別のテストと比べることはできません。2018年、Hedge、Powell、Sumner は、フランカー、ストループ、Go/No-Go、ストップシグナルを含む7つの古典的な課題で、参加者に再テストを行いました。再テスト信頼性は0から.82まででした。著者らは、こうした効果を集団で再現しやすくしている個人差の小ささそのものが、個人どうしを区別するうえでは課題の信頼性を下げていると説明しています。
NIH Toolbox のフランカー検査(Flanker Inhibitory Control and Attention Test)
研究や臨床研究のための短い検査のセットである NIH Toolbox には、Flanker Inhibitory Control and Attention Test が含まれています。公式ページには、対象は4歳以上、所要時間は約3分、iPad を使い、認知検査の利用権限を持つ検査者が実施すると記載されています。
成人の妥当性研究では、20〜85歳の健康な成人268人がこの検査を受けました。魚を使ったやさしいブロックと、矢印を使った難しいブロックがあり、それぞれ25試行です。7〜21日後に再テストを受けた73人の級内相関係数は.83で、著者らはこれを優れた値と評価しました。子どもについては、年齢への感度と信頼性がいずれも優れていたと報告しています。
研究者は、集団を比べるためにもフランカー課題を使います。2009年のシステマティックレビューは、ADHDのある子ども272人とない子ども280人を対象にした12の研究を含み、ADHDの群は一致試行に比べて不一致試行で反応が遅く、間違いが多かったと報告しました。こうした結果は集団について述べたもので、個人についてではありません。
オンラインのフランカーテストとフランカーゲーム
ウェブブラウザで受けられる無料のオンラインのフランカーテストはたくさんあります。研究者は、ブラウザ版がどのくらいうまく機能するかを調べてきました。2013年の研究で、Crump らは、Amazon Mechanical Turk の有償のオンライン作業者を対象に、フランカー、ストループ、その他いくつかの古典的な課題を再現しました。ほとんどの結果はパターンとして研究室の知見と一致しましたが、一致しなかった課題もありました。
時間の正確さは限界の1つです。4つのオンライン実験プラットフォームを調べた2021年の研究では、全体としては妥当な正確さでしたが、反応時間は平均で約80ミリ秒遅れて記録され、一部の環境では約100ミリ秒まで遅れました。この遅れはコンピューターやブラウザによって違い、スマートフォンやタブレットは調べられていません。オンラインテストの数字は、その時、その機器での結果です。NIH Toolbox の検査ではなく、その基準値もついていません。
ゲーム版は、同じルールにストーリーや絵をまとわせたものです。Lumosity は2018年のブログ記事で、自社のゲームの1つが「1974年のフランカー課題に基づいている」と述べています。脳トレアプリの比較のガイドでは、Lumosity と、その広告に関する FTC の2016年の命令を取り上げています。
フランカー課題のトレーニング:練習の研究でわかったこと
研究では、子どもや大人にフランカー型の課題やほかの抑制の課題を訓練し、そのあと転移があるかを調べてきました。近転移とは、似ているが訓練していない課題で伸びることです。遠転移とは、知能、学校、日常生活など、別の能力が伸びることです。
Rueda らは、4歳と6歳の子どもに5日間のコンピューターによる注意のトレーニングを行いました。各実験で訓練を受けた子どもは12人でした。練習にはストループに似た葛藤のゲームが含まれ、結果はフランカー課題をもとにした子ども版の ANT で測りました。要旨では、トレーニング後により成熟した成績が見られたと報告されています。本文では、著者らは ANT のデータは葛藤スコアへの「特定のトレーニング効果について十分な証拠を示していない」と書いています。訓練を受けた4歳児の知能スコアは、対照群より大きく上がりました。長期の追跡調査はありませんでした。
Thorell らは、就学前の子どもに5週間のコンピューターによる抑制のトレーニングを行いました。Liu らはのちに、このプログラムを Go/No-Go、ストップシグナル、フランカーの課題からなるものと説明しています。子どもたちは訓練した3課題のうち2課題で成績が伸びましたが、対照群と比べて、訓練していない抑制、ワーキングメモリ、注意の課題では伸びませんでした。
成人では、Enge らが若年成人122人を対象にランダム化二重盲検研究を行いました。適応型の Go/No-Go課題とストップシグナル課題の3週間のトレーニングは、訓練していないストループ課題と流動性知能を含め、事後テストでも4か月後でも、非適応型のアクティブ対照群と差がありませんでした。子どもの実行機能のトレーニング全体では、Kassai らの2019年のメタ解析が、近転移(g = 0.44)を認めた一方、訓練していない実行機能への有意な転移(g = 0.11)は認めませんでした。著者らは、この結果は1つの実行機能だけを単独で鍛えることに疑問を投げかけるものだと述べています。視覚の脳トレのガイドで紹介している Simons らの2016年のレビューも、脳トレプログラム全体で同じようなパターンを報告しています。
| 研究 | デザイン | 対象 | トレーニング | 報告された結果 |
|---|---|---|---|---|
| Rueda 2005, PNAS | 訓練群と対照群、小規模な3つの実験 | 4歳と6歳の子ども、各実験で12人が訓練 | 注意の練習を5日間 | 著者:ANT のデータは特定のトレーニング効果について不十分。4歳児で IQ が上昇。追跡調査なし |
| Thorell 2009, Dev Sci | 訓練群とアクティブ対照群・パッシブ対照群 | 就学前の子ども | コンピューターによる抑制のトレーニングを5週間 | 訓練した3課題のうち2課題で伸びた。訓練していない抑制、記憶、注意の課題への転移なし |
| Enge 2014, J Exp Psychol LMC | ランダム化二重盲検、アクティブ対照群 | 若年成人122人 | 適応型の Go/No-Go課題とストップシグナル課題を3週間 | アクティブ対照群との差なし。ストループ課題や流動性知能への転移なし |
| Kassai 2019, Psychol Bull | メタ解析 | 子ども | ワーキングメモリ、抑制、柔軟性のトレーニング | 近転移 g = 0.44、訓練していない実行機能への転移 g = 0.11(有意でない) |
Directionality:両眼モードもあるフランカーゲーム
Directionality は、フランカー課題をもとにした Optics Trainer のゲームです。5羽の鳥の群れが現れ、真ん中の鳥が向いている方向にスワイプします。ほかの4羽は、同じ方向を向いていることも、別の方向を向いていることも、2つの異なる方向を向いていることもあります。
残しているのは核となるルールです。真ん中の刺激に答え、別の方向を指しているかもしれないフランカーは無視します。フランカーが一致している群れと食い違っている群れが、ラウンド中にランダムな順番で現れます。
変えている点:
- 文字や矢印の代わりに鳥を使い、2つの反応キーの代わりに4つの方向(上、下、左、右)があります。答えはスワイプで入力します。
- 5羽の鳥は、一列、十字、V字形など7種類の配置で現れ、群れは画面のさまざまな位置に出てきます。古典的なバージョンでは一列だけです。
- 1回ごとの回答に制限時間はありません。1ラウンドは60秒で、正解するとポイントが加算され、間違えると一部が差し引かれます。ゲームはフランカー効果を計算しません。
- 両眼分離(ダイコプティック)での提示を選べます。3D Glasses モードでは、スマートフォン、タブレット、コンピューターでは赤青メガネを通して、Meta Quest では内蔵ディスプレイを通して、それぞれの鳥が片方の目にだけ見える色で描かれます。設定によって、すべての鳥を片方の目に表示したり、鳥を両眼に振り分けたりできます。各鳥を囲む細い灰色の輪は、両眼から見えます。
Optics Trainer の位置づけ
Optics Trainer は、iPhone、iPad、Android、ウェブブラウザ、Meta Quest で使える、視覚と脳のトレーニングゲームのセットです。アプリの画面は日本語に対応しています。上で説明した Directionality はフランカー課題をもとにしており、ほかの鳥を無視して真ん中の鳥に反応することに挑戦します。このガイドで触れた課題をもとにしたゲームは、ほかに2つあります。Thorell と Enge のトレーニング研究で使われた Go/No-Go課題をもとにした Flower Tap と、ストループ課題をもとにした私たちの色と単語のゲームです。これらについては、Go/No-Go課題とストループテストのガイドで扱っています。
これらのゲームは、ここで紹介したどの研究でも検証されていません。Directionality は測定や検査ではなく、フランカー効果も表示せず、治療や診断でもありません。Optics Trainer は FDA の承認(クリアランス)を受けておらず、日本で医療機器として承認されたものでもありません。注意力、集中力、IQ、学校の成績、記憶力を変えるとは一切主張していません。臨床での眼球運動の測定については、私たちの測定のための製品Optics Tracker(英語)をご覧ください。
Optics Trainer は専門家による診断や処方された治療の代わりにはなりません。ご自身の状態については、眼科医や視能訓練士などの専門家にご相談ください。スマートフォンとタブレットのアプリは7日間の無料トライアルから始まり、無料のウェブアカウントでは1日3回までプレイできます。その後のモバイルとウェブの利用は、App Store では月額 ¥2,500(Google Play とウェブ版は購入時に価格が表示されます)。年間プランもあります。
Optics Trainer をダウンロード
ダウンロード無料。アプリは7日間の無料トライアル付き。ブラウザでは1日3回まで無料でプレイできます。
よくある質問
心理学でいうフランカー課題とは?
中央の標的に反応し、その横の刺激を無視する反応時間の課題です。Eriksen と Eriksen の1974年の研究に由来し、選択的注意と干渉制御の研究に使われています。
フランカー課題の例を教えてください。
← ← → ← ← のような5つの矢印の列です。真ん中の矢印(この場合は右)のキーを押し、4つのフランカーは無視します。5つすべてが同じ方向を向いていれば、一致試行です。
フランカー課題はどう採点しますか?
ふつうのスコアはフランカー効果で、正解した不一致試行の平均反応時間から、正解した一致試行の平均反応時間を引いたものです。NIH Toolbox 版は、代わりに正確さと反応時間を1つのスコアにまとめます。
NIH Toolbox のフランカー検査とは?
NIH Toolbox Flanker Inhibitory Control and Attention Test は、4歳以上を対象に検査者が実施する、iPad を使った3分間の検査です。2014年の成人の研究では、再テスト信頼性は.83でした。
オンラインのフランカーテストは正確ですか?
ブラウザ版でも集団では基本的なフランカーのパターンが再現されますが、2021年の研究では、反応時間が平均で約80ミリ秒遅れて記録され、その遅れは機器によって違いました。テストや機器が違えばスコアは比べられず、オンラインテストで診断はできません。
フランカー課題のトレーニングで注意力は伸びますか?
ここで紹介した研究では、参加者は訓練した課題で成績が伸びました。Thorell 2009 と Enge 2014 では訓練していない課題への転移はなく、2019年のメタ解析では、子どもの訓練していない実行機能への有意な転移は見られませんでした。
フランカー課題のゲームはありますか?
はい。フランカーのルールをゲームにしたアプリがいくつかあります。Optics Trainer の Directionality では、5羽のうち真ん中の鳥が向いている方向にスワイプします。赤青メガネのモードも選べます。ここで紹介した研究では検証されておらず、検査ではありません。
出典
- Eriksen BA, Eriksen CW. Effects of noise letters upon the identification of a target letter in a nonsearch task. Percept Psychophys. 1974
- Fan J, et al. Testing the efficiency and independence of attentional networks. J Cogn Neurosci. 2002
- Zelazo PD, et al. NIH Toolbox Cognition Battery (CB): measuring executive function and attention. Monogr Soc Res Child Dev. 2013
- Zelazo PD, et al. NIH Toolbox Cognition Battery (CB): validation of executive function measures in adults. J Int Neuropsychol Soc. 2014
- NIH Toolbox. Flanker Inhibitory Control and Attention Test
- Hedge C, Powell G, Sumner P. The reliability paradox: why robust cognitive tasks do not produce reliable individual differences. Behav Res Methods. 2018
- Mullane JC, et al. Interference control in children with and without ADHD: a systematic review of Flanker and Simon task performance. Child Neuropsychol. 2009
- Crump MJC, McDonnell JV, Gureckis TM. Evaluating Amazon's Mechanical Turk as a tool for experimental behavioral research. PLoS One. 2013
- Anwyl-Irvine A, et al. Realistic precision and accuracy of online experiment platforms, web browsers, and devices. Behav Res Methods. 2021
- Rueda MR, et al. Training, maturation, and genetic influences on the development of executive attention. PNAS. 2005
- Thorell LB, et al. Training and transfer effects of executive functions in preschool children. Dev Sci. 2009
- Liu Q, et al. The effects of inhibitory control training for preschoolers on reasoning ability and neural activity. Sci Rep. 2015
- Enge S, et al. No evidence for true training and transfer effects after inhibitory control training in young healthy adults. J Exp Psychol Learn Mem Cogn. 2014
- Kassai R, et al. A meta-analysis of the experimental evidence on the near- and far-transfer effects among children's executive function skills. Psychol Bull. 2019
- Simons DJ, et al. Do "brain-training" programs work? Psychol Sci Public Interest. 2016
- Lumosity. From lab to laptop: the origins of Lumosity games. 2018
関連ガイド
Directionality を試す
Optics Trainer のフランカー型のゲーム Directionality では、真ん中の鳥が向いている方向にスワイプします。赤青メガネのモードも選べます。スマートフォン、タブレット、ウェブ、Meta Quest で遊べます。スマートフォンとタブレットのアプリは7日間の無料トライアルから始まります。
無料で始める