数学の問題を解いているとき、スマートフォンの通知が届いたとしよう。
画面を見るつもりはなかったのに、通知音が気になり、スマートフォンを手に取ってしまうことがある。
一方、同じように通知が届いても、問題を解き終わるまで画面を確認せず、勉強を続けられる場合もある。
この違いには、どのような心理的な仕組みが関係しているのだろうか。
私たちは日常生活の中で、現在の目的と関係のない情報に何度も接している。
例えば、勉強中に聞こえる話し声、読書中に目に入る広告、考え事をしているときに浮かぶ別の考えなどである。
こうした情報に反応することなく、必要な課題に取り組み続けるためには、注意を適切に制御する必要がある。
この働きを考えるうえで重要なのが、実行的注意(executive attention)である。
実行的注意とは、目標に合わない情報や反応が競合する状況で、現在の課題に適した処理を行うための注意制御に関係する働きである。
実行的注意は、単なる集中力の強さではない。目標を維持したり、競合する反応を調整したり、必要に応じて行動を修正したりする働きと関係している。
本記事では、ストループ効果、フランカー課題、注意ネットワーク、認知的葛藤の監視、前頭前野の働きなどに関する心理学と脳科学の研究を紹介しながら、実行的注意の仕組みと限界について考えていく。
1. 実行的注意とは何か
実行的注意とは、複数の情報や反応が競合する状況で、現在の目標に合った情報処理や行動を優先するための注意制御の働きである。
例えば、次のような場面が考えられる。
- 勉強中に聞こえる会話へ過度に注意を向けず、問題を解き続ける。
- 信号が赤色のとき、道路を渡ろうとする反応を抑える。
- 文章を読む際に、周囲の無関係な文字へ注意を奪われないようにする。
- 間違った解き方に気づいたとき、考え方を修正する。
- 現在の目的に必要な情報を覚えておき、行動を調整する。
これらの例には、注意の選択、反応の抑制、目標の維持など、複数の認知機能が関係している。
選択的注意と実行的注意の違い
選択的注意とは、複数の情報から特定の情報を優先的に処理する働きである。
例えば、騒がしい教室で先生の声を選んで聞く場合である。
一方、実行的注意は、特に競合する情報や反応を調整し、目標に適した処理を進める働きに注目する。
例えば、問題を解いているとき、思わず答えたくなる間違った反応を抑え、問題文の条件を確認し直す場合である。
ただし、選択的注意と実行的注意は、完全に独立したものではない。
不要な情報の影響を抑えることには、選択的注意と実行的な制御の両方が関係している場合がある。
なぜ実行的注意が必要なのか
人間は、周囲の刺激に対して、自動的に反応してしまうことがある。
例えば、突然大きな音が鳴れば、その方向へ注意が向くかもしれない。
しかし、現在の目標を達成するためには、刺激に反応するだけでなく、どの反応が適切なのかを判断する必要がある。
そのため、実行的注意は、刺激に引きつけられる反応と、目標に沿った行動との間で調整を行う働きとして理解できるのである。
2. 研究①:実行的注意はどのように測定するのか
2002年、Fan、McCandliss、Sommer、Raz、Posnerは、人間の注意の働きを複数の側面から測定する方法を研究した。[1]
この研究で用いられたのが、注意ネットワークテスト(Attention Network Test:ANT)である。
注意には三つのネットワークがある
注意ネットワークの理論では、注意に関係する働きを主に次の三つに区別する。
- 警戒(alerting):刺激に反応できる状態を整え、維持する働き。
- 定位(orienting):特定の場所や対象へ注意を向ける働き。
- 実行的注意(executive attention):競合する情報や反応を調整する働き。
例えば、授業を受けている場合を考えてみよう。
先生の説明に反応できる状態を保つことには警戒が関係する。
黒板の特定の場所へ注意を向けることには定位が関係する。
一方、無関係な情報による妨害を受けながらも、課題に必要な判断を行うことには実行的注意が関係する。
実験の内容
Fanらの研究では、40人の成人参加者がANTを実施した。
参加者には、画面上に提示された矢印の向きを判断する課題などが与えられた。
例えば、中央の矢印が右を向いている場合には、右向きであると回答する。
しかし、中央の矢印の周囲にも別の矢印が表示される場合がある。
周囲の矢印が中央と同じ方向を向いている場合と、反対方向を向いている場合では、判断の難しさが異なる。
研究者たちは、こうした条件による反応時間の違いを利用して、注意の各ネットワークの働きを測定した。
結果:注意の働きには区別できる側面があった
研究では、警戒、定位、実行的注意について、それぞれの効率を測定できることが示された。[1]
また、この研究では、三つの指標の個人差には明確な相関がみられなかった。
ただし、三つの働きが現実の認知活動で完全に独立していることを証明したわけではない。
実際には、警戒や定位の条件が、周囲の矢印による干渉の程度を変える場合もあった。
この研究は、注意を一つの能力として捉えるのではなく、複数の働きから理解する必要があることを示している。
なお、ANTの成績だけで個人の集中力全体を評価したり、特定の疾患を診断したりすることはできない。
3. 研究②:なぜ文字の意味が色の判断を妨げるのか
実行的注意を考えるうえで重要な現象が、ストループ効果(Stroop effect)である。
1935年、心理学者John Ridley Stroopは、文字の意味と色が競合するときの反応を実験的に調べた。[2]
ストループ課題とは何か
例えば、「赤」という文字が青色のインクで書かれているとしよう。
このとき、文字の意味を読むよう求められた場合、答えは「赤」である。
しかし、インクの色を答えるよう求められた場合、正しい答えは「青」である。
つまり、文字の意味とインクの色が異なるため、二つの情報が競合する。
実験の内容
Stroopは、文字の意味とインクの色が一致しない条件などを用いて、参加者が色や単語を答える際に必要な時間を比較した。
特に重要なのは、文字の意味を読む場合と、インクの色を答える場合で、妨害の程度が異なることである。
結果:色を答えるとき、文字の意味が邪魔になった
研究では、色名を表す文字とインクの色が一致しない場合、色を答えるのに必要な時間が大きく増加した。[2]
一方、文字を読む場合には、インクの色による妨害は比較的小さかった。
この結果は、文字の読み取りが、十分に習熟した人にとって自動的に生じやすい処理であることと関係していると考えられる。
例えば、「赤」という文字を見たとき、読もうと意識していなくても、その意味が浮かぶことがある。
しかし、課題がインクの色を答えることであれば、文字の意味をそのまま回答してはいけない。
そのため、競合する情報への反応を調整する必要があるのである。
ストループ効果から何がわかるのか
人間は、現在の目標に関係のない情報でも、自動的に処理してしまう場合がある。
そして、その情報が現在の課題に必要な反応と競合すると、判断に時間がかかることがある。
つまり、実行的注意は、不要な情報がまったく処理されないようにする能力ではなく、競合する情報の影響を受けながらも、目標に適した反応を行う働きと考えられる。
ただし、ストループ課題の成績には、読みの熟達度、反応速度、課題の理解なども関係するため、一つの成績だけで実行的注意の能力全体を判断することはできない。
4. 研究③:周囲の情報を無視しても、反応が遅くなるのはなぜか
ストループ課題では、文字の意味と色という二つの情報が競合していた。
では、判断する対象の周囲に、無関係な情報が存在する場合はどうなるのだろうか。
1974年、Barbara EriksenとCharles Eriksenは、周囲の文字が目的の文字の判断に与える影響を研究した。[3]
この研究に由来する課題は、フランカー課題(flanker task)と呼ばれる。
実験の基本的な考え方
フランカー課題では、中央にある文字などを判断し、その周囲に表示される情報を無視するよう求める。
例えば、中央の文字がどのグループに属するかを判断する課題を考えてみよう。
中央と周囲の文字が同じ反応を求める場合と、異なる反応を求める場合を比較する。
現在では、中央の矢印と周囲の矢印を使う形式も広く用いられている。
例えば、中央の矢印が右向きで、周囲の矢印もすべて右向きであれば、情報の方向が一致している。
一方、中央の矢印が右向きなのに、周囲が左向きであれば、情報が競合する。
結果:周囲の情報が反応を妨げた
Eriksenらの研究では、周囲の文字が目標の文字と異なる反応を要求する場合、判断に必要な時間が長くなることが確認された。[3]
また、目標の文字と周囲の文字の距離が近いほど、妨害の影響が大きくなる傾向がみられた。
重要なのは、参加者が中央の文字だけを判断するよう求められていても、周囲の文字の影響を完全には取り除けなかったことである。
なぜ周囲の情報を無視しきれないのか
目標に注意を向けていても、その周囲にある情報が一定程度処理され、反応に影響する場合があるからである。
例えば、教科書の一文を読んでいるとき、隣にある大きな文字や図が気になることがある。
現在の課題に必要な情報だけを処理したいと思っていても、周囲の刺激を完全には遮断できない場合がある。
ただし、実験で確認された文字や矢印による干渉が、教室や自宅のあらゆる刺激に同じように当てはまるわけではない。
この研究から考えられるのは、目標を理解していても、無関係な刺激による競合を完全に防げるとは限らないということである。
5. 研究④:脳は「情報の衝突」をどのように検出するのか
ストループ効果やフランカー課題では、目標に合った反応と、無関係な情報によって生じる反応が競合する。
それでは、脳はどのようにして、このような競合が生じていることを捉えるのだろうか。
2001年、Botvinickらは、認知的葛藤と制御の関係について理論モデルを提示した。[4]
認知的葛藤とは何か
認知的葛藤とは、複数の情報や反応が競合する状態である。
例えば、ストループ課題で青色のインクで書かれた「赤」という文字を見た場合を考えてみよう。
文字の意味に基づけば「赤」と答えたくなる。
しかし、課題ではインクの色を答える必要があるため、「青」と回答しなければならない。
このように、二つの反応が競合する状況では、判断を調整する必要がある。
葛藤監視理論
Botvinickらは、情報処理の中で競合が生じていることを検出し、その程度に応じて制御を調整する仕組みを考えた。
この考え方は、葛藤監視理論(conflict monitoring theory)として知られている。
この理論では、競合する反応が生じたとき、その競合を監視する働きが、認知制御の強化につながる可能性がある。
例えば、間違った答えが浮かびやすい問題に取り組んでいるとき、慎重に確認するよう処理を調整することが考えられる。
前部帯状皮質との関係
研究者たちは、脳の前部帯状皮質(anterior cingulate cortex:ACC)が、認知的葛藤の監視に関係する可能性を論じた。
Botvinickらの2001年の論文では、計算モデルを用いて、葛藤の検出と認知制御の調整を結びつける説明が検討された。[4]
ただし、この研究は、前部帯状皮質が葛藤だけを検出する専用の装置であると証明したものではない。
実際には、前部帯状皮質には複数の働きが関係すると考えられており、脳の活動を一つの機能だけに対応させることには注意が必要である。
6. 研究⑤:前頭前野と前部帯状皮質は何をしているのか
2000年、MacDonald、Cohen、Stenger、Carterは、脳画像研究を用いて、認知制御に関係する脳領域の働きを調べた。[5]
実験の内容
研究では、ストループ課題を応用し、参加者が色を答える場合と文字を読む場合の脳活動を比較した。
また、課題に取り組む準備をしている段階と、実際に刺激を処理して反応する段階を区別した。
脳活動の測定には、機能的磁気共鳴画像法(fMRI)が用いられた。
結果:準備段階と葛藤への反応で違いがみられた
研究では、色を答える課題の準備段階で、左側の背外側前頭前野の活動が強くなることが確認された。
一方、文字の意味と色が一致しない刺激に反応するときには、前部帯状皮質の活動が強くなった。[5]
研究者たちは、これらの結果を、課題に必要な制御を準備する働きと、競合する情報を監視する働きの違いとして解釈した。
脳の働きを身近な例で考える
例えば、難しい文章を読む前に、「今日は重要な部分を探しながら読む」と目標を決めたとしよう。
これは、課題に必要な処理方法をあらかじめ整えることに相当する。
一方、読んでいる途中で似た意味の言葉が現れ、どちらを選ぶべきか迷った場合には、情報の競合を解決する必要がある。
このように、目標に合った処理を準備する働きと、競合する情報への対応を調整する働きを区別すると、実行的注意の仕組みを理解しやすい。
ただし、前頭前野だけが集中力を担当し、前部帯状皮質だけが間違いを見つけるという単純な分担ではない。
認知制御は、複数の脳領域が関係するネットワークによって支えられていると考える必要がある。
7. 研究⑥:実行的注意と実行機能は同じものなのか
実行的注意について調べると、実行機能(executive functions)という言葉も登場する。
両者は関係しているが、完全に同じ意味ではない。
実行機能とは、目標に沿って思考や行動を調整するための、複数の認知機能をまとめた概念である。
2000年の実行機能研究
2000年、Miyakeらは、137人の大学生を対象に、実行機能の個人差を調べた。[6]
研究では、主に次の三つの働きが検討された。
- 抑制:不適切な反応や、目標に合わない処理を制御する働き。
- 更新:作業中に保持している情報を、新しい情報に合わせて更新する働き。
- 切り替え:課題や判断のルールを変更する働き。
研究者たちは、複数の課題の成績から、これらの働きに共通する部分と、それぞれ異なる部分があるかを統計的に調べた。
結果:共通性と違いの両方が確認された
研究では、三つの実行機能は互いに関連していた一方、完全に同一の能力ではないことが示された。[6]
この結果は、認知制御を一つの単純な能力として捉えることの難しさを示している。
例えば、不要な反応を抑えることが得意でも、複数の情報を更新することや、課題を素早く切り替えることが同じ程度に得意とは限らない。
2013年の総説
2013年、Diamondは、実行機能に関する研究を整理し、抑制、ワーキングメモリ、認知的柔軟性を中心とする説明を提示した。[7]
抑制には、衝動的な反応を抑える働きや、不要な情報による干渉を制御する働きが含まれる。
ワーキングメモリは、現在必要な情報を一時的に保持しながら処理する働きである。
認知的柔軟性は、状況に応じて考え方や行動を変更する働きである。
これらの機能は、実行的注意と密接に関係している。
ただし、実行的注意を実行機能のすべてと同一視することは適切ではない。
勉強との関係
例えば、数学の文章題を解く場合を考えてみよう。
問題文の条件を覚えておくためには、ワーキングメモリが関係する。
誤った解き方を続けず、必要な情報を選んで判断するためには、抑制や注意制御が関係する。
解き方を変更する必要がある場合には、認知的柔軟性が関係する。
つまり、勉強中に目標へ集中することは、単に周囲の刺激を無視することだけで成り立っているわけではない。
複数の認知機能が協力することで、課題に沿った行動が可能になるのである。
8. 独自考察:実行的注意を高めるには、意志の強さが必要なのか
ここまでの研究を踏まえると、実行的注意について、一つの重要な問題が考えられる。
それは、不要な情報を無視して目標に集中できるかどうかが、本人の意志の強さだけで決まるのかという問題である。
結論からいえば、実行的注意の働きを意志の強さだけで説明することは難しい。
① 不要な情報は、意図しなくても処理される場合がある
ストループ効果やフランカー課題の研究では、参加者が無関係な情報を無視するよう求められていても、その情報による干渉が確認された。
つまり、目標を理解していることと、無関係な情報の影響を完全に防げることは同じではない。
例えば、勉強中に通知音が気になる場合も、ただちに本人の努力不足と判断することはできない。
刺激の目立ちやすさ、これまでの経験、現在の課題など、さまざまな要因が関係する可能性がある。
② 目標を明確にすることが重要である
実行的注意は、目標に合った処理を優先する働きと関係している。
そのため、何をするべきかが明確であることは、注意の制御を考えるうえで重要な条件となる。
例えば、「今日は勉強する」という目標だけでは、具体的に何をすればよいのかが曖昧である。
一方、「数学の問題集の10ページから15ページまで解く」という目標であれば、必要な作業が明確になる。
ただし、目標を具体的に設定することで、実行的注意が必ず改善するという意味ではない。
これは、認知制御の理論を日常生活へ応用した考察である。
③ 妨害刺激を減らすことにも意味がある
例えば、勉強机の上にスマートフォンを置いている場合を考えてみよう。
通知が届くたびに画面が光れば、勉強と関係のない情報が注意を引く可能性がある。
そのため、必要性の低い通知を停止したり、スマートフォンを視界の外に置いたりする方法が考えられる。
この方法は、不要な刺激へ毎回対応する必要を減らすという考え方に基づいている。
ただし、すべての人や課題に対して、同じ効果が生じるとは限らない。
重要なのは、本人の意志だけに頼るのではなく、注意を向ける必要のある情報を整理することである。
④ 脳は競合する情報に応じて制御を調整するのか
1992年、Gratton、Coles、Donchinは、課題と関係のない情報が判断を妨げる状況で、参加者の予測や課題の条件が干渉の程度を変えるかを研究した。[8]
研究では、妨害となる情報が反応と一致しやすい条件や、一致しにくい条件を操作した。
その結果、参加者が予測する課題の状況によって、無関係な情報から受ける干渉の程度が変化した。
この研究は、認知制御が常に同じ強さで働くのではなく、課題の状況や予測に応じて調整される可能性を示している。
ただし、こうした変化のすべてが意識的な制御によって生じるとは限らず、刺激や反応の繰り返しによる影響なども考慮する必要がある。
⑤ 集中力が高いことと、実行的注意が強いことは同じなのか
日常生活では、長時間勉強できる人を集中力が高い人と表現することがある。
しかし、長時間作業を続けることには、持続的注意や動機づけなども関係する。
一方、実行的注意は、特に競合する情報や反応を調整する働きに関係している。
そのため、長時間勉強できることだけで、実行的注意の働きが優れていると判断することはできない。
注意には複数の働きがあり、それぞれを区別する必要があるのである。
⑥ 実行的注意は練習によって改善するのか
実行機能や注意制御の訓練については、多くの研究が行われている。
しかし、ある課題を繰り返し練習して成績が向上したとしても、実行的注意全体が幅広く改善したと結論づけることはできない。
例えば、ストループ課題を何度も行えば、その課題のルールに慣れる可能性がある。
しかし、そのことだけで、学校の成績や日常生活の集中力まで改善するとは限らない。
訓練で得られた効果が別の課題へ広がるかどうかについては、独立した検証が必要である。
⑦ 実行的注意は「無視する力」だけではない
ここまでの研究を総合すると、実行的注意は不要な情報を単純に遮断する仕組みではないと考えられる。
人間は、目標を保持し、現在の情報を判断し、競合する反応が生じた場合には必要な調整を行っている。
そのため、実行的注意の重要な特徴は、不要な情報を完全に消すことではなく、不要な情報の影響を受ける状況でも、目標に沿った処理や行動を維持・調整できることにあると考えられる。
これは、実行的注意を理解するうえで重要な視点である。
9. 結論:不要な情報を無視して目標に集中する能力はどのように働くのか
本記事では、実行的注意について、認知心理学と脳科学の研究から検討した。
Fanらの注意ネットワーク研究では、警戒、定位、実行的注意という三つの働きを区別する方法が示された。
Stroopの研究では、文字の意味と色が競合することで、目標に合った反応が難しくなる場合があることが確認された。
Eriksenらのフランカー課題では、無関係な周囲の情報が、目標の刺激に対する判断を妨げることが示された。
また、Botvinickらは、競合する情報を監視し、必要な制御を調整する仕組みを理論的に検討した。
MacDonaldらの脳画像研究では、前頭前野や前部帯状皮質が、課題の準備や競合する情報への対応に関係することが示された。
さらに、Miyakeらの研究では、抑制、情報の更新、切り替えといった実行機能に、共通する部分と異なる部分があることが確認された。
これらの研究から、次のようなことがわかる。
- 実行的注意は、競合する情報や反応を調整する働きである。
- 現在の目標に関係のない情報でも、自動的に処理される場合がある。
- 不要な情報の影響を完全に遮断することは難しい場合がある。
- 認知的葛藤を監視し、必要に応じて制御を調整する仕組みが研究されている。
- 実行的注意には、前頭前野や前部帯状皮質などを含む脳のネットワークが関係する。
- 実行的注意は、ワーキングメモリや認知的柔軟性などの実行機能と関係している。
- 注意制御の働きを、意志の強さだけで説明することはできない。
では、なぜ人間は不要な情報を無視して、目標に集中できるのだろうか。
結論として、人間は現在の目標を保持しながら、競合する情報や反応を監視し、必要な処理を優先することで、目標に沿った行動を進めているのである。
ただし、この仕組みは完全ではない。
強い刺激や競合する情報によって、注意がそれたり、判断に時間がかかったりする場合がある。
また、実行的注意の働きは、単一の脳領域や一つの能力だけで説明できるものではない。
実行的注意の研究は、人間がどのように目標を維持し、不要な情報の影響を調整しながら、複雑な環境の中で行動しているのかを理解するための重要な手がかりとなるのである。
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- なぜ人間は忘れるのか?忘却の仕組みを解説
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、藤井良江訳、清水寛之・井上智義監修、ニュートンプレス、ニュートン新書、2023年。
人間が必要な情報へ注意を向け、別の情報を見落とす仕組みについて、心理学の研究をもとに解説した書籍である。注意の選択や視覚的な注意制御、脳損傷と注意の関係などを扱っており、実行的注意の周辺領域を学ぶための入門書として適している。
『基礎から学ぶ認知心理学 人間の認識の不思議 改訂版』
服部雅史・小島治幸・北神慎司著、有斐閣、有斐閣ストゥディア、2025年。
感覚、知覚、記憶、知識、問題解決、判断など、認知心理学の基本的な研究領域を体系的に解説した教科書である。ストループ効果の学習用教材も用意されており、認知的な干渉や情報処理の仕組みについて理解を深めることができる。
『知覚・認知心理学入門』
芝田征司・山本絵里子著、サイエンス社、2024年。
人間の感覚、知覚、注意、記憶、推論、意思決定などについて、図表や具体例を用いながら解説した入門書である。注意に関する独立した章があり、選択的注意や注意制御について、認知心理学の基本的な理論から学ぶことができる。
『知覚・認知心理学 改訂版』
石口彰編著、放送大学教育振興会、放送大学教材、2023年。
注意、記憶、知覚、問題解決、判断などの認知機能について、神経科学や心理学の研究をもとに解説した大学向けの教科書である。「注意のしくみ」という章があり、実行的注意を注意ネットワークや認知制御の観点から学ぶための基礎資料として役立つ。
『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。
人間の注意、記憶、認識などに関する錯覚について、代表的な心理学実験を紹介しながら解説した書籍である。注意を向けていない情報を見落とす現象などを通じて、人間の注意制御には限界があることを理解できる。
『変な心理学 バズっているアレの正体』
山田祐樹著、筑摩書房、ちくま新書、2026年。
SNSなどで広まる心理学の説明について、学術的な根拠を検討する書籍である。実行的注意の専門書ではないが、「集中力」や「脳の働き」についての単純な説明を批判的に考え、実験研究の結果と一般的なイメージを区別するための補助的な一冊である。
引用・参考文献
- Fan, J., McCandliss, B. D., Sommer, T., Raz, A., & Posner, M. I. (2002). Testing the efficiency and independence of attentional networks. Journal of Cognitive Neuroscience, 14(3), 340–347. https://doi.org/10.1162/089892902317361886
- Stroop, J. R. (1935). Studies of interference in serial verbal reactions. Journal of Experimental Psychology, 18(6), 643–662. https://doi.org/10.1037/h0054651
- Eriksen, B. A., & Eriksen, C. W. (1974). Effects of noise letters upon the identification of a target letter in a nonsearch task. Perception & Psychophysics, 16(1), 143–149. https://doi.org/10.3758/BF03203267
- Botvinick, M. M., Braver, T. S., Barch, D. M., Carter, C. S., & Cohen, J. D. (2001). Conflict monitoring and cognitive control. Psychological Review, 108(3), 624–652. https://doi.org/10.1037/0033-295X.108.3.624
- MacDonald, A. W., III, Cohen, J. D., Stenger, V. A., & Carter, C. S. (2000). Dissociating the role of the dorsolateral prefrontal and anterior cingulate cortex in cognitive control. Science, 288(5472), 1835–1838. https://doi.org/10.1126/science.288.5472.1835
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- Diamond, A. (2013). Executive functions. Annual Review of Psychology, 64, 135–168. https://doi.org/10.1146/annurev-psych-113011-143750
- Gratton, G., Coles, M. G. H., & Donchin, E. (1992). Optimizing the use of information: Strategic control of activation of responses. Journal of Experimental Psychology: General, 121(4), 480–506. https://doi.org/10.1037/0096-3445.121.4.480