認知心理学において、空間認知とは、空間環境に関する知識を獲得、整理、活用、修正するプロセスです。これは主に、動物(人間を含む)が宇宙でどのように行動するか、そして彼らがその空間の周囲に構築する知識に関するものであり、空間そのものに関するものではありません。これらの能力により、個人は日常生活における基本的な認知タスクや高度な認知タスクを処理できるようになります。したがって、人間の空間知識の探求は心理学の注目を集めるだけでなく、神経科学や人工知能などの複数の分野間の交差とコミュニケーションを促進します。
人間の空間認知は、私たちが周囲の環境をどのように表現するか、新しい環境でどのように道を見つけるか、そしてルートを計画するかということと密接に関係しています。
多くの研究を通じて、科学者たちは参加者の報告とパフォーマンス測定に基づいた一連の実験を開発し、個人が環境との関係で空間内でどのように自分自身を方向づけているかを理解しようとしてきました。近年、仮想現実技術の導入が増加し、研究者は参加者が高度に制御された状況で未知の環境と対話できるようにする機会を得ています。
人間が行動に使う認知マップは、空間認知の最も高度な形態です。これらのマップには、ランドマークとそれらの間の経路に関する情報が保存されています。この知識は、緊密に調整された視覚と動きに加えて、地図記号、口頭による説明、コンピューターベースの誘導システムなど、さまざまな情報源から構築できます。
空間知識の獲得には、ランドマーク知識、経路知識、調査知識という 3 つの基本的なタイプがあり、これら 3 つのタイプの知識の発達は段階的です。
1975 年にシーゲルとホワイトが提唱した古典的な見解によれば、ランドマーク知識は行動中に気付いた顕著なオブジェクトであり、パス知識はこれらのランドマーク間を移動することによって獲得されます。しかし、研究が深まるにつれて、この段階的な理論は疑問視されるようになりました。研究により、最小限の探索を行った後でも、調査に関する知識を構築できることがわかっています。
空間の分類はさまざまなレベルに分けられます。モンテロは、グラフィック空間、視覚空間、環境空間、地理空間の 4 種類の空間を規定しており、それぞれ特徴と学習方法が異なります。環境空間は、動きを通じて環境を理解する最良の機会を提供するため、人間のナビゲーションにおいて最も重要な部分であると考えられています。
空間知識を構築する過程で、人々は参照点に基づいて環境の認知枠組みを形成します。
空間知識を獲得する際には、通常、自己中心的なフレームと他者中心的なフレームが区別されます。前者は個人自体に基づき、後者は周囲の物体またはランドマークの相対的な位置に基づきます。地球中心フレームもあり、これは通常、大規模な環境で使用され、経度や緯度などの座標系に関連付けられます。
誰もが空間を異なる方法で体験し、空間を表現するために特定の参照フレームや戦略を好む人もいます。これらの好みは環境特性によって影響を受けます。たとえば、単一パス環境では、人々は自己中心的な視点を使用する傾向がありますが、多くのランドマークがあるオープンな環境では、他者中心的な視点を使用する傾向があります。
空間認知におけるバイアスとは、人々が情報の空間的表現をどのように使用し、保持しようとするかに関する体系的なエラーです。
研究により、人々は距離や角度を推定する際に繰り返し間違いを犯すことが多いことがわかっており、これは人々のメンタルマップとそこに反映される知識が体系的な歪みの影響を受けやすいことを示唆しています。たとえば、人々は地理的なランドマーク間の距離を推定するとき、特に有名なランドマークに直面したときは、距離を過大評価することがよくあります。
さらに、空間環境内のオブジェクトが整列していない場合、エラーが大幅に増加する可能性があります。これは、人間にとって、物体の配置が空間認知の正確さに重要な影響を与えることを示しています。研究では、参加者の性別の違いを考慮すると、空間認知における性差も指摘されており、性別は海馬の大きさや一部の種の空間記憶の容量に影響を及ぼしている。
さまざまな研究結果を組み合わせると、空間ナビゲーションは動的な環境において戦略を継続的に調整する必要がある能力であることがわかります。直感的な経路探索であれ、地図に依存した全体的な視点であれ、人間は空間認識能力を絶えず発達させ、向上させています。これは、私たちの日常生活における環境とその複雑さを理解する上で非常に重要です。
急速に変化する現代社会において、私たち自身の空間認知方法を理解することは、学習能力や適応能力の向上に役立ちます。これは私たちの生活にどのような変化をもたらすのでしょうか。