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Training Regimens and General Learning

非常に特殊な学習の例は無数に存在しますが、より一般的な学習と考えられるトレーニングパラダイムはごく一握りしか確立されていません。

最近の研究では、アクションゲームの経験が、多くのタスクのパフォーマンス向上につながることが示されています。 例えば、アクションゲームのプレイヤーは、参加者が独立して動く多くの物体を追跡しなければならない複数物体追跡課題において、同世代のプレイヤーよりも優れたパフォーマンスを示し、したがって注意システムの能力が向上していることがわかります (Green & Bavelier, 2006b)。 また、多くの散乱物の中から素早く点滅する標的を定位しなければならない有用視野課題でも、彼らは優れた成績を収めている（Green & Bavelier, 2006a）。 このスキルは、空間上に注意を展開する能力を指標化し (Ball, Beard, Roenker, Miller, & Griggs, 1988) 、高齢者の運転事故率の最も優れた知覚予測要因の 1 つで、視力の標準測定をはるかに上回ります (Myers, Ball, Kalina, Roth, & Goode, 2000)。 アクションゲームのプレイヤーは、参加者が速いペース（10Hz）で次々と提示される文字の流れを解析しなければならない注意瞬き課題において優れた能力を示し、視覚的注意の速い時間特性を示しています（グリーン&& Bavelier, 2007）。 アクションビデオゲームプレイヤーはまた、強化された精神的回転能力を示す（Feng、Spence、& Pratt、2007年）。 アクション ビデオ ゲームの経験は、操縦手順のようなハイレベルな現実世界のタスクにも移行することが示されています (Gopher, Weil, & Bareket, 1994)。

重要なのは、上記の各ケースにおいて、アクション ビデオ ゲームの経験とパフォーマンス向上の因果関係が、ゲームをしない人をアクション ビデオゲームで特に訓練し、問題のスキル (たとえば, をトレーニングの前後で評価し、非アクションゲームを同じ期間プレイした対照群のパフォーマンスと比較することで、アクションゲームの経験とパフォーマンス向上の関連性が示されました。 この分野の理解を深めるには、適切に実施されたトレーニング研究が不可欠であるため、この点は非常に重要です。 ゲームや音楽、スポーツを日常的に行っている人はたくさんいますが、そのような「専門家」と普段は行っていない「非専門家」のパフォーマンスを比較することでしか、多くのことは推測できません。 母集団の偏りは常に懸念されることであり、ある種の先天的な才能や技能を持つ人は、その技能が報われる活動に集まる可能性がある。 例えば、生まれつき手と目のコーディネーションに優れている人は、ある種のビデオゲームで大成功し、そのためこの種のゲームを優先的にプレイする傾向があるかもしれません。一方、生まれつき手と目のコーディネーションが苦手な人は、このスキルを必要とするゲームをプレイしない傾向があるかもしれません。

さらに、実験グループのみのテストでは十分ではありません。 トレーニング研究では、テストレテスト効果（つまり、2回目のテストを受けるだけでどれだけの改善が期待できるか）をコントロールするグループや、それと同じくらい重要な、心理的および動機付けの効果も含める必要があります。 実際、自分のパフォーマンスに積極的な関心を持たれた個人は、まったく関心を持たれなかった個人よりもパフォーマンスが向上する傾向があることはよく知られており、この効果はしばしばホーソン効果 (Lied & Karzandjian, 1998) と呼ばれます。 この効果は、研究中の特定の認知訓練レジメンとはほとんど関係なく、むしろパフォーマンスに関する社会的および動機付けの要因を反映したパフォーマンスの強力な改善につながる可能性があります。 これらの要因が学習に与える影響は、それ自体重要であり、慎重に研究されるべきものであることは間違いない。 しかし、無干渉・無接触の対照群のみを含む多くの研究では、トレーニングレジメンの認知的内容と、改善の源としての社会的刺激を区別することができません (Drew & Waters, 1986; Goldstein et al., 1997; Kawashima et al., 2005; Willis et al, 2006).

トレーニング研究が欠けているため、因果関係の疑問は未解決のままですが、アクション ビデオ ゲームを自然にプレイする人は、視覚的注意の他の測定でゲームをプレイしない人よりも優れているという文献 (レビューについては、グリーン & バヴェリエ、2006c) も多数報告されています (Bialystok, 2006.B.C., 2006)。 Castel, Pratt, & Drummond, 2005; Greenfield, DeWinstanley, Kilpatrick, & Kaye, 1994; Griffith, Voloschin, Gibb, & Bailey, 1983.があることを発表している。 Trick, Jaspers-Fayer, & Sethi, 2005）、視運動技能、さらには腹腔鏡操作のような職務特有の技能（Rosser et al.,

さらに、老年学の分野に特に関連することですが、ビデオゲームのプレイが高齢者の知覚、運動、認知機能を改善できることを実証した報告がいくつかあります。 例えば、DrewとWaters（1986）は、一般的な認知機能（Wechsler Adult Intelligence Scale-Revised Full Scale, Verbal and Performance scores）と同様に手先の器用さの測定（Purdue pegboard, rotary pursuit）の両方で有意な改善を報告しています。 いくつかのグループ (Clark, Lanphear, & Riddick, 1987; Dustman, Emmerson, Steinhaus, Shearer, & Dustman, 1992; Goldstein et al., 1997) も高齢者のビデオゲーム経験の結果として反応時間の著しい減少を報告しています。 上記の研究は、ほとんどが介入対照群を含んでいなかったことは残念であるが、その結果は確かに注目に値するものであり、さらなる調査を促すものである。 特に、高齢者を含む、標準的なビデオゲームよりもはるかに広い人口を魅了する任天堂 Wii の人気の高まりを考えると、ビデオゲームの効果を調査する研究者と、知覚および認知スキルに対する身体活動の効果を調査する研究者の間で、興味深い収束がまもなく起こるかもしれないと推測することは興味深いです（下記参照）。

知覚および認知スキルに対するビデオゲームの効果は、スキル学習の典型的な特異性を考えると、特に注目に値します。 実際、アクションビデオゲームトレーニングの場合、さまざまな知覚、注意、視覚運動スキルを測定するために使用されるタスクは、「トレーニングパラダイム」（つまり、アクションビデオゲーム）からかなり逸脱しています。 星が散りばめられた「宇宙空間」でモンスターを追いかけることと、一様な灰色の背景の上にある1つの黒い「T」の方向を決めること、あるいは、混雑した街中でライバル車を撃ちながら車を運転することと、黒い背景に素早く点滅する白いマスの数を数えることの間には、明白な関連性はほとんどない。 確かに、アクションビデオゲームと心理物理学的課題（例えば、高速物体識別）では、個人が類似した基礎的プロセスを利用していると主張することはできるが、この主張は、空間周波数や方向などの一見小さなものを変更しても、伝達が観察されないことを示す非常に多くの論文に直面することになる。

しかし、アクション ビデオゲームの経験が、すべての知覚、注意、および視覚運動スキルの強化につながるというわけではありません。 たとえば、Castelら（2005）は、注意の方向づけシステムは、アクションビデオゲームプレイヤーと非プレイヤーで類似しているようであることを示しました。 さらに、すべての種類のビデオゲームが同様の効果をもたらすわけではないことを伝えることが重要です。 私たちの研究、そしてある程度多くの文献は、アクションビデオゲーム、つまり、テンポが速く予測不可能で、画面全体を効果的に監視し、極めて迅速に決断する必要のあるゲームの効果に特に焦点を当てています。 パズル ゲーム、ファンタジー ゲーム、ロールプレイング ゲームなど、他の種類のゲームには同様の効果はありません (他の種類の処理に影響を与える可能性はありますが)。

ビデオ ゲームのプレイに加えて、他の種類の活動、特に音楽および運動トレーニングも、適度に一般的な効果を導くことが観察されています。 たとえば音楽の分野では、Schellenberg (2004)が音楽レッスンのIQへの影響を評価しました。 大規模なサンプルの子どもたちを、4つのグループのいずれかに無作為に割り付けた。 2つのグループは音楽トレーニング（キーボードまたはボーカル）を受け、1つの対照グループは演劇トレーニングを受け、最後のグループはトレーニングを受けなかった。 トレーニング前後のWechsler Intelligence Scale for Children, Third Editionのスコアを主な指標とした。 IQスコアはすべてのグループで上昇したが、最大の上昇は2つの音楽トレーニンググループで観察された（この効果は、フルスケールの12のサブテストのうち2つを除くすべてでさらに維持された）。 Rauscherら（1997）は、6ヶ月間の鍵盤レッスンを受けた子供たち（3～4歳）の時空間推論能力をモニターした。 キーボードトレーニングを受けた子供たちは、コンピュータトレーニングのグループとトレーニングなしのグループという2つの対照群に比べ、時空間推論において有意に大きな改善が見られた（Hetland, 2000も参照）。 また、音楽トレーニングが数学的能力や言語的記憶を高めることも示唆されています（Gardiner, Fox, Knowles, & Jefferey, 1996; Graziano, Peterson, & Shaw, 1999; Ho, Cheung, & Chan, 2003）。 音楽に関する効果で最もよく知られ、有名なのは、いわゆる「モーツァルト効果」（Rauscher, Shaw, & Ky, 1993）で、モーツァルトのソナタを10分間聴くだけで、IQが著しく上昇することが分かったそうです。 残念ながら、一貫して再現することが難しいことに加え (Fudin & Lembessis, 2004; McCutcheon, 2000; Rauscher & Shaw, 1998.)、その結果、IQ の向上が見出されなかったのです。 Steele, Brown, & Stoecker, 1999), この効果は真の学習とはならず、プラスの効果は数分しか続かず、短期間の覚醒や気分転換の結果である可能性があります (Thompson, Schellenberg, & Husain, 2001)．

運動領域では、Kioumourtzoglou、Kourtessis、Michalopoulou、およびDerri (1998) は、知覚と認知の多くの測定について、さまざまなゲーム (バスケットボール、バレーボール、および水球) の専門知識を持つアスリートたちを比較しました。 専門家は、その競技のパフォーマンスにとって直感的に重要なスキルにおいて（初心者と比較して）強化を示した。 バスケットボール選手は選択的注意と目と手の協調性に優れ、バレーボール選手は動いている物体の速度と方向の推定で初心者より優れ、水球選手は視覚反応時間が速く、空間配向能力に優れていた。 いくつかのグループは、Posner cueing taskにおいて同様のスポーツ関連の差異を観察しており(Lum, Enns, & Pratt, 2002; Nougier, Azemar, & Stein, 1992) 、木田、小田、松村（2005）は訓練を受けた野球選手が初心者より速く反応したことを示しています（「色Aを見ていたらボタンを押す」タスクです。 「しかし、興味深いことに、単純な反応時間課題（「電気がついたらボタンを押す」）においては、訓練された野球選手は、初心者よりも反応が速くなることが示された。）

特定のスポーツの経験による強化に加えて、あらゆる種類の有酸素運動が、特に高齢者のさまざまな認知能力に役立つ可能性を示唆する研究が急速に増えており、多くの横断的研究（つまり、普段運動している人とそうでない人の比較）において、常にポジティブな結果が得られています。 プラスの効果は、二重課題パフォーマンスや実行的注意／ディストラクター拒否など様々なタスクで記録されています（最近のレビューとして、Colcombe & Kramer, 2003; Hillman, Erickson, & Kramer, 2008; Kramer & Erickson, 2007を参照ください）。 残念ながら、ビデオゲームや音楽の文献でもそうですが、この文献の多くの実験的研究は、対照条件を含んでいないか（Elsayed、Ismail、& Young、1980; Stacey, Kourma, & Stones, 1985）、あるいは実験者の関与の点でグループが一致しない対照条件を含んでいる（Hawkins, Kramer, & Capaldi, 1992）。 さらに、この文献の結果は必ずしも一致しておらず、肯定的な結果を示すグループもあれば(Dustman et al., 1984; Hawkins et al., 1992)、そうした効果を示さないグループもある(Blumenthal et al., 1991; Hill, Storandt, & Malley, 1993)。 しかし、いくつかの最近のレビューやメタ分析（Colcombe & Kramer, 2003; Etnier, Nowell, Landers, & Sibley, 2006; Hillman et al, 2008; Kramer & Erickson, 2007）は、研究、デザイン、および従属尺度にわたって、有酸素運動を行う高齢者が、行わない者と比較して、強化された認知パフォーマンスを示すことを示しています。 この点は、行動指標以外にも、有酸素運動は、前頭前野と側頭部の灰白質体積の増加（Colcombe & Kramer, 2003）、海馬の脳血流量の変化（Pereira et al, 2007）、上頭頂部や前帯状皮質を含む様々な領域での脳機能活動（Colcombe et al.） 適切な栄養が認知能力を促進するという証拠 (完全なレビューは Gomez-Pinilla, 2008 を参照) も合わせて考えると、この新たな状況は、昔から言われている「mens sana in corpore sano」を裏付けるものです。

上記のような日常の体験に加え、いくつかのグループが、特に高齢化したベビーブーマーや高齢者を対象に、認知能力を高めるために特に設計したトレーニング レジメンを開発しています。 BrainGames シリーズの任天堂や、POSIT (Mahncke, Bronstone, & Merzenich, 2006) を開発しているような小さな会社など、中小企業もこの高い潜在市場に惹き付けられています。 これらの訓練レジメンでは、通常、様々な標準的な心理テスト、つまり、心理学的評価尺度に用いられるテストと内容や構造が酷似した小テスト（例えば、意味記憶を高めるためのリスト学習、視覚的形態認識を高めるためのパターン識別、視覚的注意の効率を高めるための視覚探索、抑制機構の適切な使用を高めるための混同しやすい子音-母音-子音語のマッチング、ワーキングメモリ能力を高めるNバックタスクなど）を実施させることが求められる。 これらのレジメンは、訓練対象者に特有の能力の明確な向上と、3ヶ月（Mahncke, Connor, et al.2006）から5年（Willis et al.2006）までその向上が維持されることを示している。 今後の主な課題は、これらの利益が実験室以外の場所でどの程度一般化し、参加者の日常生活を向上させることができるかということである。 訓練とテストの間に実質的な伝達効果があることを示す証拠は、今のところ見つかっていない。 Mahncke, Connor, et al.が用いた訓練パラダイムは、未訓練の聴覚記憶課題の改善をもたらし、Willis et al.が用いたパラダイムのあるバージョンでは、食事の準備や買い物などの複雑な家庭活動の困難さが自己申告により軽減された。 Winocurら（2007）は、実生活に適用可能な訓練されていない課題への移行をより実質的に報告したが、無介入の対照群を用いたため、その効果の解釈は未解決である（特に、実験グループと実験者の間で起こった広範囲かつ非常に個人的なやりとりを考慮する必要がある）。

前述した「自然な」トレーニング方法(スポーツ、音楽、ビデオゲーム)と、脳トレーニングという特定の目的のために設計されたものとの間には、1つの重要な違いがあることは興味深いことです。 自然なトレーニング方法は非常に複雑で、多くのシステムを並行して使用します。 例えば、娯楽として開発されたビデオゲームでは、記憶課題（敵の要塞までの経路の空間記憶、自由に使える武器やまだ活動中の敵の意味記憶など）、実行課題（資源と武器の配分、デュアルタスクなど）、視覚的注意課題（複数の物体の追跡、注意散漫の排除など）、視覚運動課題（操縦、操縦など）、高速物体認識などが同時に行われることが多い。 陸上競技や、程度の差こそあれ、楽器演奏の学習においても、領域を超えた高度な並列処理の必要性は同じである。 逆に、研究者が脳や認知のトレーニングを目的としてトレーニング方法を設計する場合、これらのタスクやドメインを意図的に分離しています。 例えば、意味記憶と抑制制御を別々に訓練し、さらに抑制制御と処理速度を別々に訓練する。 既存の研究では、このようなブロック化された学習は、習得段階ではより速い学習につながるが、保持段階では有害であり、強固な保持ができず、課題間の転移が少なくなることが示唆されている (Ahissar & Hochstein, 2004; Schmidt & Bjork, 1992). 例えば、Clopper and Pisoni (2004)は、2つのグループの参加者に、話者の出身地の方言地域に従って文を分類するように求めた。 最初のグループの参加者は、各方言を1人のスピーカーが代表している状態で訓練を受けました。 もう1つのグループは、方言ごとに3人の異なる話者による訓練を受けました。 より多様な訓練を受けたグループは、最初はよりゆっくりと学習しましたが、新しい話者と新しい文章を含む定着テストではより正確でした。