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反応時間はどう生まれるのか — 知覚・判断・運動の3段階

合図が目や耳に入ってから指が動くまで、反応時間を構成する段階と、各段階を長くする要因を解説します。

反応時間（reaction time）とは、刺激が現れた瞬間から反応が始まる瞬間までにかかった時間です。ボタンを1つ押すだけの単純な動作に見えても、その中にはいくつもの処理段階がつながっています。

第1段階：知覚 — 合図が脳に届くまで

光は網膜の視細胞で化学反応を経て電気信号に変わり、視神経を通って脳の視覚野に伝わります。音は蝸牛の有毛細胞が機械的な振動を直接電気信号に変えます。この変換方式の違いにより、一般に音の信号のほうが速く脳に届きます。

知覚の段階は刺激の強さにも影響されます。明るく大きな合図、大きくはっきりした音ほど速く感知されます。このサイトがボード全体を反転させ、はっきりした 1,000 Hz のビープ音を使うのはそのためです。

合図を感知した後、脳は「今押すべきか」を決めます。単純反応課題では合図が1つしかないため、この段階はとても短くなります。一方、Go/No-go のように合図を見分ける必要があったり、選択肢が複数あったりすると判断時間が長くなります。選択肢の数と判断時間の関係はヒックの法則で説明されます。

運動野から出た指令が脊髄と運動神経を経て筋肉に届き、筋肉が収縮して実際にボタンが押されます。筋肉が準備状態にあるとこの段階は短くなるので、測定中は指をボタンやスペースキーの上に軽く置いておくのがおすすめです。

画面に表示される反応時間は、人の3段階に機器の遅延が加わった値です。モニターが新しい画面を描く時間、マウスやキーボードが入力をコンピューターに伝える時間、OS とブラウザがイベントを処理する時間がすべて含まれます。そのため、同じ人でも機器が変われば結果が変わります。