衝突回避課題中に仮想歩行者を回避する際の視線行動と運動戦略に及ぼす二重課題の影響

Impact of dual tasking on gaze behaviour and locomotor strategies adopted while circumventing virtual pedestrians during a collision avoidance task.

抄録

我々は、異なる方向（左、中央、右）から接近する仮想歩行者（VRP）にさらされながらゴールに向かって歩く16人の健常若年者を対象に、視線行動と衝突回避戦略を調査した。この運動課題と聴覚に基づく認知課題は、単一課題および二重課題の条件下で実施された。他のVRPと比較して、接近するVRPでは長い注視固視時間が観察され、他の体節と比較して体幹上部と頭部への固視時間が長かった。他の歩行者接近と比較して、中央の歩行者はより長い固視を受け、より速い歩行速度、より大きな軌道逸脱開始距離、より小さな障害物クリアランスを誘発した。注視と運動行動は単一条件と二重課題条件とで類似していたが、認知課題では二重課題コストが観察された。他の歩行者と接近する歩行者との視線固定時間が長いことから、衝突の危険性が高い歩行者に視覚的注意が向けられていることが示唆された。同様に、中央の歩行者の注視固視時間が長いのは、この条件では衝突リスクが高いためか、あるいはこの歩行者が最終ゴールの前に位置しているためかもしれない。接近するVRPの体幹と頭部への長い注視は、VRPの歩行軌跡を予測するためかもしれない。最後に、認知課題に限定された二重課題効果は、健康な若年成人は運動課題とそれに関連する視覚情報の獲得を優先していることを示唆している。本研究で特徴付けられた視覚運動行動の健常パターンは、患者集団における欠陥のある衝突回避戦略をさらに理解するための比較の基礎となるだろう。

We investigated gaze behaviour and collision avoidance strategies in 16 healthy young individuals walking towards a goal while exposed to virtual pedestrians (VRPs) approaching from different directions (left, middle, right). This locomotor task and an auditory-based cognitive task were performed under single and dual-task conditions. Longer gaze fixation durations were observed on the approaching vs. other VRPs, with longer fixations devoted to the upper trunk and head compared to other body segments. Compared to other pedestrian approaches, the middle pedestrian received longer fixations and elicited faster walking speeds, larger onset distances of trajectory devitation and smaller obstacle clearances. Gaze and locomotor behaviours were similar between single and dual-task conditions but dual-task costs were observed for the cognitive task. The longer gaze fixations on approaching vs. other pedestrians suggest that enhanced visual attention is devoted to pedestrians posing a greater risk of collision. Likewise, longer gaze fixations for the middle pedestrians may be due to the greater collision risk entailed by this condition, and/or to the fact that this pedestrian was positioned in front of the end goal. Longer fixations on approaching VRPs' trunk and head may serve the purpose of anticipating their walking trajectory. Finally, the dual-task effects that were limited to the cognitive task suggest that healthy young adults prioritize the locomotor task and associated acquisition of visual information. The healthy patterns of visuomotor behaviour characterized in this study will serve as a basis for comparison to further understand defective collision avoidance strategies in patient populations.