テニスのビジュアルサーチ。成功するパフォーマンスのための重要な機能

PUBLISHED IN ENGLISH: 2020/04/20

Visual search in experts

熟練者は初心者よりも反応が良く、早いことが示されています。スポーツの専門家は、初心者に比べて、それぞれの目の固定からより多くのタスクに関連する情報を抽出し、タスクに関連する重要な手がかりを処理するための時間をより多く確保する視覚戦略を実行します。

眼球の網膜構造（体内の視細胞の分布）は、環境からの情報を受けるために機能していますが、その機能には、近視と末梢視があります。状況に応じて、1カ所で詳細な情報処理を必要とする場合は「小視野」で、複数の場所や複数の対象物から同時に情報処理を行う場合は「周辺視野」で、対象物をスキャンします。

テニスのようなスポーツでは、プレーヤーの関心対象は、相手とボールの現在と未来の位置（関係）であり、2つのタスク環境を持つプレーヤーには、特定の動きのパターンを認識するために、周辺視野を使って2つの関心対象間の固定を行うことが求められます。

専門家が使う具体的な眼球運動のパターンには、主に3つの特徴があります。

(a)拡張された視覚的スパン。
(b) 効率的な視覚探索率と
(c) 選択的な注意配分

全体的な視覚探索では、関連する対象物や興味のある領域に注意を向けるために、広い視覚スパンが必要です。研究によると、観察者は:

視野全体の情報を抽出する非選択的視覚経路と
対象物の詳細を識別するための選択的視覚経路（小窩座）を備えています。

Wolfe氏によると、効率的なビジュアルサーチは次のように決まるという。

関連する手掛かりに注意を誘導する能力と
気が散るような刺激を拒絶する速さ。

私たちの注意を導く選択は、長期記憶に保存された情報に基づいています。この情報は、長年の意図的な練習と経験を通じて、タスク特有の反復の結果として保存されたものです。この記憶パターンは、以前に経験したものと似たようなタスクが目の前にあるとき、作業の流れをサポートするために素早く呼び出すことができます。特定のタスクやシーンが認識された瞬間に、長期記憶から情報を取り出すことで、知覚する必要のあるものに注意が向けられ、知覚-認知プロセスが開始されます。

Importance of the peripheral vision in tennis

周辺視野の役割は、一見して興味のあるオブジェクトを見つけ、環境中の多数の情報の中から最も関連性の高い情報を特定し、プレイヤーの行動決定に影響を与える可能性のある環境中の動きの変化を認識することです。周辺視野は、次の（または将来の）視覚的固定のために最も重要な場所がどこであるかを示すものです。

周辺視野を利用する利点は、自然な注視行動を制約することなく、スポーツに特化したマルチタスク設定（複数の情報を同時に検出する）に適用できることです。最初に周辺視野内で物体を検出し、「関連する物体の位置がどこか」という情報を提供することで、現在の文脈に関連するこれらの情報源に注意を絞ることができます。オブジェクトを識別することで、プレイヤーは、刺激を網膜の小窩座領域に入れることで、「オブジェクトが何であるか」に関するより多くの情報を引き出すことができます。

Visual search and perceptual- cognitive response

多くの研究者は、エリートテニスプレーヤーが使用する視覚的な手がかりや視覚的な研究パターン、戦略を特定することに興味を持っています。これらは、知覚-認知-運動処理の遅れを最小限に抑え、それによって動きの予測、効率、開始のレベルを最大化するのに役立ちます。

知覚プロセスの遅れを最小限に抑えるためには、関連する手がかりを識別し、無関係なものを無視することが重要なステップとなります。そのためには、最も重要な視覚的手がかり（動きの重要な特徴）に注目するように練習することが必要です。意図的に何時間も練習し、時間に追われる環境でプレーしてきた長年の経験から、熟練者はゲームの特定のパターンを認識し、重要な情報のある部分に視線を向ける能力を身につけているはずです。視線を向けることで、環境から意味のある手がかりを引き出し、相手の意図を予測判断するためのデータを得ることができます。これにより、プレーヤーの動きに基づいてアクションの結果を予測し、オンコート・アドバンテージを生み出すことができます。

Gaze

Schmidt（1991）は、注視を “空間における目の絶対的な位置であり、軌道上の目の位置と空間における頭の位置の両方に依存する “と定義した。視線は一度に1つの場所と1つの情報源にしか向けることができません。これは、ダイナミックなマルチタスクのテニス環境において、厳しい時空間の制約の中でパフォーマンスを行うために重要なことです。

視線を安定させることで、それを利用したパフォーマンス向上の可能性が広がります。

主に焦点で情報を処理するが、周辺視野を使って周辺部で起きた変化を監視し、サッカド抑制の負の効果を回避する。
視線位置を外して周辺視野で情報を処理することで、次の固視標を認識し、効率的に注意を配分する。

ある場所を見つめることは、その場所からのみ情報を引き出すことを意味するわけではありません。視野の外にある情報源を優先するように固視点を変更しながら、独特の眼球運動をせずに視野内で注意を移すことができます。このことは多くの研究で支持されており（Ryu et al, 2013）、周辺視野で処理された情報は、知覚（視覚探索の効率）、認知（正確な判断の時間）、運動（動作の開始）のパフォーマンスを成功させるための組み合わせにおいて重要な役割を果たしていることが示唆されています。

視線を固定する「見る」ことと、固定領域を経由しなくても情報を抽出することに関連する「視る」ことは違います。観察者の視線が相手の体幹に向けられていても、脚や胴体などの近くの部位から情報を抽出することができ、テニスで相手の意図を予測するのに非常に重要です。

テニスでは、相手の腰や胴体部分を注視している人は、知覚の柔軟性を利用して、周辺視野で集めた情報を拾っている可能性があります。

Visual search and anticipation

エキスパートはどのようにして視覚的探索を行い、相手の運動情報を検知して、何が起こるか（事象の予測）、どこで起こるか（空間的予測）、いつ起こるか（時間的予測）を予測しているのでしょうか。

ラケットゲームのほとんどの動作は近位から遠位に向かって展開し、視覚的な手がかりは通常、この順序で見つけられ、近位から遠位に向かって視線を誘導することになります。選手のストロークパターンを作る上で重要なのは、下半身や体幹の大きな近位部から腕やラケットの遠位部まで、連結されたセグメントを介してトルクを集約し、伝達することです。運動連鎖の原理により、近位部で発生した角運動量は、順次、体の各部位に伝達され、最遠位部である手首やラケットで最大のトルクと速度が得られます。

プレイヤーが相手のストロークアクションを知覚・予測する際には、プレイヤー自身が同様のアクションを起こすのと同じ神経表現が呼び出されることから、相手のアクションの意図を明らかにし、アクションの展開を正確に予測するためには、連動するセグメント情報の利用が重要である可能性があると結論づけた。