ボトムアップ注意とは？大きな音や強い光が自動的に注意を引く理由を心理学から解説

静かな教室で勉強しているとき、突然大きな音が鳴ったら、思わず音がした方向を向いてしまうことはないだろうか。

また、暗い部屋で急に強い光がついたり、スマートフォンの画面が突然光ったりすると、それまで別のことを考えていても注意が向く場合がある。

このような注意の移動は、必ずしも本人が意識的に決めた結果ではない。

心理学では、外部から入ってくる刺激の特徴によって注意が引きつけられる働きを「ボトムアップ注意」と呼ぶ。

しかし、なぜ大きな音や強い光は、自分の意思とは関係なく注意を引きつけるのであろうか。

また、目立つ刺激があれば、人間は必ずその刺激に注意を向けてしまうのだろうか。

本記事では、ボトムアップ注意の仕組みについて、視覚探索、聴覚的な変化の検出、注意の捕捉、脳の注意ネットワークに関する研究を紹介しながら考える。

1. ボトムアップ注意とは何か

1-1. 外部の刺激によって引きつけられる注意

ボトムアップ注意とは、刺激の明るさ、色、動き、音の変化などによって、注意を向ける対象が決まる働きである。

例えば、次のような場面が考えられる。

• 静かな部屋で突然アラームが鳴り、音の方向へ注意が向く。
• 暗い道で車のライトが突然見え、そちらに目が向く。
• 多くの灰色の図形の中に赤い図形が一つ現れ、その図形が目立つ。
• 動いていなかった物体が突然動き出し、その動きに気づく。
• スマートフォンの通知が光り、勉強していた内容から注意が離れる。

これらの場面に共通するのは、現在の目的とは別に、外部の刺激が注意の向き方に影響する点である。

ただし、刺激が目立つことと、必ず注意が移動することは同じではない。

刺激の特徴だけでなく、本人が何に集中しているのかも、注意の向き方に影響する場合がある。

1-2. トップダウン注意との違い

ボトムアップ注意と対比される概念が「トップダウン注意」である。

トップダウン注意とは、自分の目的や予測、現在行っている課題などに基づいて、注意を向ける対象を選ぶ働きである。

例えば、図書館で心理学の本を探している場合、目次や書棚の文字を確認しながら、必要な本を探す。

このときは、心理学の本を見つけるという目的が、注意を向ける対象を決めている。

一方、本を探している最中に突然大きな音が鳴れば、その音に注意が向く場合がある。

前者はトップダウン注意、後者はボトムアップ注意の例として理解できる。

表1 トップダウン注意とボトムアップ注意の違い

比較項目	トップダウン注意	ボトムアップ注意
注意を向ける主な要因	目的、予測、課題	刺激の特徴や変化
具体例	教科書から特定の用語を探す	突然の通知音に反応する
注意の制御	現在の目標が重要	外部刺激の影響が大きい
両者の関係	現実の注意では互いに影響し合う

ただし、ボトムアップ注意が必ず無意識的で、トップダウン注意が必ず意識的というわけではない。

自分の目標に基づく注意の制御も、必ずしも意識的な操作だけによって行われるわけではないからである。

2. 突然現れた光や物体は、なぜ注意を引くのか

2-1. 刺激の出現そのものが重要になる

光が注意を引きつける理由は、単に明るいからだけではない。

それまで存在していなかった光が突然現れることや、周囲との明るさの違いが大きいことも重要である。

例えば、明るい教室で天井の照明を見ていても、常に強く注意を向けているわけではない。

しかし、同じ照明が突然点灯すれば、その変化に気づく場合がある。

このように、刺激が新しく現れることを「突然の出現」と呼ぶ。

2-2. YantisとJonidesの1984年の実験

YantisとJonides（1984）は、突然現れる視覚刺激が、注意を引きつけるかどうかを調べた。^[1]

研究では、参加者に複数の文字を表示し、その中から目標となる文字を探してもらった。

ただし、文字の現れ方に違いを設けた。

ある文字は何もない場所に突然現れ、ほかの文字は、あらかじめ存在していた線の一部が消えることで姿を現した。

研究者たちは、突然現れた文字が、ほかの文字よりも優先して処理されるかどうかを調べた。

2-3. 実験結果

実験では、突然現れた文字が、ほかの文字よりも注意を引きつけやすいことが示された。

この結果は、刺激が急に現れること自体が、視覚的な注意を引きつける重要な要因であることを示している。

例えば、勉強中にスマートフォンの画面が突然点灯した場合、その変化が注意を引きつける可能性がある。

ただし、スマートフォンへの注意には、通知内容への期待や、普段から確認する習慣なども関係する場合がある。

そのため、通知への反応をすべてボトムアップ注意だけで説明することはできない。

3. 目立つ色は自動的に注意を奪うのか

3-1. 周囲との違いが注意に影響する

例えば、100個の灰色の丸の中に、赤い丸が一つだけ存在していたとしよう。

この場合、赤い丸は周囲の図形とは異なる色を持っているため、見つけやすい可能性がある。

しかし、すべての丸が赤色であれば、特定の赤い丸だけが目立つとは限らない。

つまり、刺激の目立ちやすさには、刺激そのものの特徴だけでなく、周囲との違いが関係しているのである。

このような目立ちやすさは、心理学では「顕著性」と呼ばれる。

3-2. Theeuwesによる1992年の研究

Theeuwes（1992）は、色や形の違いが、視覚的な注意の選択に与える影響を調べた。^[2]

研究では3つの視覚探索実験を行った。

参加者には、複数の図形の中から、特定の色や形を持つ目標を見つけてもらった。

しかし、目標とは関係のない、色や形が目立つ図形を加える条件も設けた。

研究者は、こうした無関係な図形が、目標を探す速さに影響するかどうかを調べた。

3-3. 実験結果

実験では、課題に関係のない目立つ図形が存在すると、目標を探す反応が妨げられる場合があった。

例えば、形の違いで目標を探している場合でも、無関係な色の違いが探索に干渉することがあった。

また、繰り返し練習した後でも、完全に無関係な特徴を無視できるとは限らなかった。

この結果は、本人が探している対象とは別の刺激が、注意の働きに影響する可能性を示している。

ただし、すべての目立つ刺激が必ず注意を奪うと結論づけられたわけではない。

色と形の区別のしやすさなど、刺激の特徴によって干渉の程度が変化することも示されている。

4. 大きな音や予想外の音はなぜ注意を引くのか

4-1. 音の大きさだけでは決まらない

突然の音が注意を引く理由を考えるときには、音の大きさだけでなく、それまでの音との違いを考える必要がある。

例えば、一定の音量で雨の音が続いている場合、最初は気になっていても、次第に意識しなくなる場合がある。

しかし、その雨音の中で突然別の音が鳴ると、音量がそれほど大きくなくても、その音に気づく場合がある。

つまり、聴覚では、音の大きさだけでなく、音の変化や予想外であることも、注意に影響するのである。

4-2. Esceraらによる1998年の実験

Escera、Alho、Winkler、Näätänen（1998）は、予想外の音が注意に与える影響について、脳波と行動反応を用いて調べた。^[3]

研究では、参加者に画面上の数字を見せ、奇数か偶数かを判断してもらった。

ただし、数字が表示される前に音を鳴らした。

音には、よく現れる標準的な音、少し高さの違う音、普段とは異なる新しい音が含まれていた。

研究者たちは、音が変化すると、数字に対する反応時間や正答率が変わるかどうかを調べた。

4-3. 実験結果

実験では、予想外の新しい音が鳴った場合、その後の数字に対する反応が遅くなる傾向が確認された。

具体的には、標準的な音の後と比較して、新しい音の後では反応時間が平均17ミリ秒長くなった。

また、少し高さの異なる音の場合には、反応時間ではなく、正答率に影響が現れた。

この結果は、課題と関係のない音であっても、予想外の変化が生じると、その後の情報処理に影響することを示している。

ただし、17ミリ秒という数字は、この実験条件で得られた結果であり、すべての突然の音で同じ遅れが生じるわけではない。

4-4. 小さな音の変化でも注意が移動するのか

SchrögerとWolff（1998）は、課題に関係のない音の変化が、聴覚的な注意を妨げるかどうかを調べた。^[4]

実験では、参加者に短い音と長い音を聞かせ、長い音に反応してもらった。

ただし、ときどき音の高さを変える条件を設けた。

音の高さの違いは比較的小さなものであったが、予想外の変化が生じると、課題の反応成績が低下する場合があった。

また、脳波でも音の変化に関連する反応が確認された。

この結果は、注意を引く音が必ずしも非常に大きな音である必要はないことを示している。

重要なのは、周囲でどのような音が続いていたのか、その中で何が変化したのかという点である。

5. 脳はどのように目立つ情報を選んでいるのか

5-1. 顕著性マップという考え方

外部の刺激が注意を引く仕組みを説明する考え方の一つに、「顕著性マップ」がある。

顕著性マップとは、視野の中で、どの場所が周囲と比べて目立つのかを表すモデルである。

例えば、白い背景の中に赤い丸が一つあれば、その場所は色の違いによって目立つ。

また、動いていない図形の中に一つだけ動く図形があれば、その場所も目立つ可能性がある。

5-2. Ittiらによる1998年の研究

Itti、Koch、Niebur（1998）は、視覚情報の中から目立つ場所を選ぶ計算モデルを提案した。^[5]

このモデルでは、色、明るさ、方向などの情報を複数の尺度で分析し、それらを組み合わせて顕著性マップを作成する。

そして、目立つ場所から順番に処理するという仕組みを用いている。

この研究は、どのような刺激が視覚的に目立ちやすいのかを、計算によって説明する試みとして重要である。

ただし、このモデルは人間の注意を説明するための計算モデルであり、人間の脳の中に同じ仕組みの地図が、そのまま一つ存在することを証明したわけではない。

5-3. 注意に関係する2つの脳ネットワーク

CorbettaとShulman（2002）は、目的に従って注意を向ける働きと、外部の刺激を検出して注意を移す働きについて、脳科学の研究を整理した。^[6]

研究者たちは、注意の制御に関わる2つの主要なネットワークを説明した。

• 背側注意ネットワーク：現在の目的に従い、注意を向ける場所や対象を準備する働きに関係する。
• 腹側注意ネットワーク：予想外で行動上重要な刺激を検出し、注意の向きを変える働きに関係する。

この研究では、腹側のネットワークが、現在の注意の向け方を中断して重要な刺激へ注意を移す働きを持つ可能性が論じられている。

例えば、勉強に集中しているときに突然大きな音が鳴ると、その変化に気づいて音の方向へ注意が移る場合がある。

こうした現象を理解するうえで、脳内の注意ネットワークの相互作用は重要である。

ただし、ボトムアップ注意が一つの脳領域だけで生じるわけではなく、目的に基づく注意と外部刺激による注意は、互いに関係しながら働いている。

6. 目立つ刺激があれば、必ず注意を奪われるのか

6-1. Folkらによる1992年の研究

Folk、Remington、Johnston（1992）は、外部刺激による注意の捕捉が、本人の現在の目的によって変化するのかを調べた。^[7]

研究では、突然現れる刺激と、色の違いによって目立つ刺激などを使用した。

参加者には特定の特徴を持つ目標を探してもらい、その前に現れた手がかりが注意に与える影響を測定した。

例えば、突然現れる目標を探す場合と、特定の色を持つ目標を探す場合を比較した。

6-2. 実験結果

実験では、突然現れる刺激を探しているときには、突然現れる無関係な手がかりが注意を引きつけやすかった。

一方、色の違いを手がかりとして目標を探しているときには、色に関係する手がかりが注意を引きつけやすかった。

この結果は、注意が外部の刺激の特徴だけで決まるのではなく、現在の課題によって設定された注意の向け方にも影響されることを示している。

この考え方は「条件付き注意捕捉」と呼ばれる。

つまり、目立つ刺激であっても、本人が何を探しているのかによって、注意を引きつける程度が異なるのである。

6-3. YantisとJonidesによる1990年の研究

YantisとJonides（1990）は、突然現れる刺激が、強く集中している人の注意まで必ず奪うのかを調べた。^[8]

研究では、参加者に事前の手がかりを与え、特定の場所へ注意を向けてもらった。

その後、突然現れる刺激を含む画面を提示し、注意の向け方が変化するかどうかを調べた。

その結果、注意があらかじめ特定の場所へ十分に向けられている場合には、突然現れる刺激が必ずしも注意を奪わないことが示された。

つまり、突然の刺激による注意の捕捉は、自分の目的による注意の制御と無関係に起こるわけではないのである。

7. 人間は目立つ刺激を無視することもできるのか

7-1. 目立つ刺激の抑制という考え方

ここまでの研究では、刺激が目立つことによって注意が引きつけられる場合と、本人の目的によってその影響が変化する場合を紹介した。

しかし、さらに重要な疑問がある。

人間は、目立つ刺激に注意を向けないだけでなく、その刺激の処理を積極的に抑えることもできるのであろうか。

7-2. Gaspelinらによる2015年の研究

Gaspelin、Leonard、Luck（2015）は、目立つが課題に関係のない刺激を、積極的に抑制できるかどうかを調べた。^[9]

実験では、参加者に複数の図形の中から目標を探してもらった。

ただし、目標とは関係のない、色が目立つ図形も提示した。

研究者たちは、無関係な図形への注意の向き方を、追加の文字報告課題などによって調べた。

その結果、実験条件によっては、目立つ図形の位置にある情報が、ほかの無関係な図形の位置にある情報よりも処理されにくくなることが確認された。

この結果は、目立つ刺激を単に無視しているだけでなく、その刺激への処理を抑えている可能性を示している。

7-3. GaspelinとLuckによる2018年の研究

GaspelinとLuck（2018）は、目立つ刺激を抑制する際に、どのような特徴が利用されるのかを調べた。^[10]

研究では、課題に関係のない目立つ色の図形について、その色が予測できる場合と、予測しにくい場合などを比較した。

その結果、無関係な図形の色が予測できる場合には、注意の捕捉を抑制できることが示された。

また、目立つ図形を抑える働きは、経験を重ねるにつれて発達する傾向があった。

この結果は、刺激が目立つこと自体を無条件に抑えるというより、特定の刺激の特徴を学習して抑制する仕組みが関係している可能性を示している。

ただし、特定の図形を抑制できたという実験結果から、すべての大きな音や強い光を意識的に無視できると結論づけることはできない。

8. 独自考察：なぜ注意は自分の意思だけで決まらないのか

8-1. 周囲の変化に気づくことの意味

これまでに紹介した研究から、ボトムアップ注意は、現在の目的とは関係のない情報でも、重要な変化があれば注意を向ける仕組みとして理解できる。

例えば、道路を歩いているときに突然クラクションが鳴った場合を考えてみよう。

それまで会話に集中していたとしても、クラクションの音に気づくことで、周囲の状況を確認できる可能性がある。

このように、突然の変化へ注意を向けることは、環境の変化に対応するために役立つ場合がある。

ただし、ボトムアップ注意によって引きつけられる刺激が、必ず危険や重要な情報を示しているわけではない。

例えば、スマートフォンの通知音が注意を引いたとしても、その内容が今すぐ確認すべき情報とは限らない。

つまり、「注意を引く刺激」と「本当に重要な刺激」は、同じではないのである。

8-2. 注意を引く仕組みを3つの段階から考える

ボトムアップ注意について理解するために、次の3つの段階を区別することを提案したい。

1. 変化の検出：周囲に新しい光や音などの変化が生じたことを検出する。
2. 注意の優先順位の変化：検出された情報を、ほかの情報より優先して処理する可能性が生じる。
3. 現在の行動との調整：その刺激に注意を移すのか、現在の作業を続けるのかが、目的や状況によって変化する。

例えば、勉強中にスマートフォンの画面が突然点灯した場合を考えよう。

まず、視界の端で明るさが変化したことを検出する場合がある。

次に、その変化が注意を引きつける可能性が生じる。

しかし、実際に画面を見るのか、それとも勉強を続けるのかは、現在の目標や通知への関心などによって変化する。

このことから、ボトムアップ注意を、刺激によって必ず行動が決まる仕組みとして理解することは適切ではないと考えられる。

ただし、この3段階は記事の理解を助けるための独自の整理であり、心理学で確立された正式な段階分類ではない。

8-3. 学校生活で注意の仕組みをどう利用できるのか

ボトムアップ注意の研究は、勉強する環境について考える際にも参考になる。

例えば、授業の資料で重要な情報を目立たせたい場合には、ほかの情報と異なる色や形を使う方法が考えられる。

しかし、すべての文字を強調してしまえば、特定の情報だけが目立つとは限らない。

これは、顕著性が周囲との違いに関係することから考えられる応用例である。

また、勉強中に通知音や突然の画面表示が頻繁に起こると、現在の学習から注意が逸れる機会が増える可能性がある。

そのため、集中したい時間には、不要な通知を減らす方法が考えられる。

ただし、通知を減らせばすべての人の学習成績が必ず向上するということまで、本記事で紹介した研究が直接証明しているわけではない。

8-4. ボトムアップ注意を悪い働きだと考えるべきか

注意が自動的に別の対象へ向くと、勉強や仕事が中断される場合がある。

そのため、ボトムアップ注意を集中を妨げる仕組みとして考えたくなるかもしれない。

しかし、突然の危険や重要な変化を見つける場面では、外部の刺激にすばやく注意を向けられることが役立つ。

例えば、歩行中に接近する車の音に気づくことや、周囲で異常な音が鳴ったことに気づくことには、安全上の意味がある場合がある。

一方、同じように目立つ音や光でも、広告や通知のように、現在の目的とは関係のない情報である場合もある。

このことから、ボトムアップ注意の働きは、良いものか悪いものかという単純な区別では評価できないと考えられる。

重要なのは、周囲の変化に気づく働きと、現在の目的に従って注意を維持する働きが、どのように調整されているのかという点である。

9. 結論

ボトムアップ注意とは、外部の刺激の特徴や変化によって、注意が引きつけられる働きである。

突然現れる光や物体、周囲と色が異なる図形、予想外の音などは、本人の現在の目的とは関係なく、注意に影響する場合がある。

YantisとJonidesの研究では、突然現れた視覚刺激が注意を引きつけやすいことが示された。

また、Theeuwesの研究では、課題に関係のない目立つ図形が、目標を探す作業を妨げる場合があることが確認された。

さらに、聴覚の研究では、音量が非常に大きくなくても、予想外の音の変化が情報処理を妨げる場合があることが示されている。

一方、Folkらの研究では、注意の捕捉が現在の目的によって変化することが確認された。

また、Gaspelinらの研究では、目立つ刺激であっても、条件によっては積極的に処理を抑制できる可能性が示された。

したがって、ボトムアップ注意は、外部刺激によって自動的に生じやすい働きであるものの、すべての目立つ刺激が必ず注意を奪うわけではない。

重要なのは、刺激の目立ちやすさ、突然の変化、現在の目的、経験による学習などが互いに関係していることである。

私たちの注意は、自分の意思だけで決まるわけではない。しかし、外部の刺激だけで完全に決まるわけでもないのである。

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11. 理解を深めるための書籍

『知覚と注意の心理学』

ステファン・ファン・デル・スティッヘル著、清水寛之・井上智義監修、藤井良江訳、ニュートンプレス、ニュートン新書、2023年。

人間がどのように周囲の情報へ注意を向け、必要な対象を選んでいるのかを、心理学の研究から解説した書籍である。突然目を引く刺激や、目の前にある情報を見落とす仕組みなどを扱っており、ボトムアップ注意を学ぶために特に適している。

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『錯覚の科学』

クリストファー・チャブリス、ダニエル・シモンズ著、木村博江訳、文藝春秋、文春文庫、2014年。

目の前に存在しているものを見落とす理由や、人間が自分の知覚や記憶を過信する理由について、心理学実験をもとに解説した書籍である。注意の捕捉だけでなく、注意が向けられていない情報を見落とす仕組みを学ぶために参考になる。

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『スマホ脳』

アンデシュ・ハンセン著、久山葉子訳、新潮社、新潮新書、2020年。

スマートフォンなどのデジタル機器が、人間の注意、記憶、睡眠などにどのように関係するのかを解説した書籍である。通知やSNSに注意が引きつけられる現象について考える際に参考になる。ただし、個々の研究結果と著者による解釈は区別して読む必要がある。

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『一点集中術』

デボラ・ザック著、栗木さつき訳、ダイヤモンド社、2025年。

複数の作業を頻繁に切り替えることによる負担を取り上げ、一つの作業に集中するための実践的な方法を紹介した書籍である。心理学の専門的な実験書ではないが、通知や外部刺激によって注意が分散しやすい日常生活を見直すために役立つ。

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『集中力はいらない』

森博嗣、SBクリエイティブ、SB新書、2018年。

集中することだけを重視する考え方に疑問を投げかけ、思考や創造的な活動における注意の使い方について考察した書籍である。実験心理学の専門書ではないが、注意を一つの対象に向け続けることが常に最善なのかを考えるための発展的な読書に適している。

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『記憶力を強くする』

池谷裕二、講談社、ブルーバックス、2001年。

海馬や神経細胞の働きなど、人間の記憶が形成される仕組みを脳科学から解説した書籍である。ボトムアップ注意を直接扱う専門書ではないが、注意によって選ばれた情報が記憶へ結びつく仕組みを考える際に参考になる。

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引用・参考文献