新しい研究は脳が言語を処理する方法を示しています
過去10年以内に行われた脳イメージングの進歩により、言語処理などの非常に複雑な認知タスクは、大脳皮質の特定の領域だけでなく、それらを接続する白質線維経路にも依存していることが明らかになりました。
「この新しいテクノロジーにより、科学者は言語ネットワークには当初考えていたよりもはるかに多くの接続経路があることを認識し始めました」と最近アリゾナ大学の音声、言語、聴覚科学部門に参加したスティーブンウィルソンは述べました。助教授。
「脳は単なる細胞の均一な集塊ではないため、機能が異なる可能性がありますが、さまざまな経路でどのような情報が伝達されているかについては、多くの証拠がありませんでした。」
ウィルソン氏は、エアゾーナ大学、カリフォルニア大学サンフランシスコ校神経科、およびイタリアのミラノにある科学研究所および大学病院サンラッファエーレの同僚と協力して、接続経路が重要であるだけでなく、言語処理ですが、それらはさまざまなタスクを専門としています。
Brocaの領域とWernickeの領域と呼ばれる2つの脳領域は、言語処理の基礎となる主要なコンピューティングハブとして機能し、神経繊維の密な束が2つを結び付けています。しかし、ブローカ病とウェルニッケ病は2つの白質経路（1つは上、もう1つは下）でつながっていることはわかっていましたが、ほとんどの研究は2つの言語処理領域自体の内部にある神経細胞に焦点を当てていました。
さまざまな神経変性疾患による言語障害に苦しむ患者と協力して、研究者らは脳画像と言語テストを使用して、2つの経路が果たす役割を解明しました。彼らの発見は、科学ジャーナルNeuronの最近の号に掲載されています。
「下の経路に損傷があると、レキシコンとセマンティクスに損傷があります」とウィルソンは言った。 「あなたは物事の名前を忘れ、言葉の意味を忘れます。しかし、驚くべきことに、あなたは文章を組み立てることが非常に上手です。」
「上流の経路に損傷があると、その逆になります。患者は物事に非常によく名前を付け、言葉を知っており、理解でき、覚えることができますが、複雑な文の意味を理解することになると、失敗するでしょう。」
著者らは、この研究が、言語処理において上と下の経路が異なる機能的役割を果たすことが初めて示されたと記している。
失語症と呼ばれ、通常は脳への損傷が原因である後天性言語障害を調査する他の多くの研究とは異なり、ウィルソンのチームは非常に特異的でさまざまな程度の脳損傷を持つ患者を研究する機会がありました。
「ほとんどの失語症は脳卒中によって引き起こされ、言語領域に影響を与える脳卒中のほとんどはおそらく両方の経路に影響を与えるでしょう」とウィルソンは言った。 「対照的に、私たちが取り組んだ進行性失語症の患者には、異なる脳領域を選択的に標的とする非常にまれで非常に特異的な神経変性疾患があり、2つの経路の寄与を分離することができました。」
2つの神経線維束のどちらが言語処理で何をするかを見つけるために、チームは磁気共鳴脳イメージング技術を組み合わせて、損傷した領域を視覚化し、参加者の文章を理解および生成する能力をテストする言語評価タスクを行いました。
「私たちは研究参加者に簡単なシナリオを与え、彼らに自然に来るものでそれを完了するように頼みます」とウィルソンは言いました。 「たとえば、私があなたに言った場合、ある男が線路沿いを歩いていました。彼は電車が来るのを聞かなかった。男はどうなりましたか？」通常、「電車に打たれた」などと言います。しかし、上流の経路に損傷を与えた患者は、「電車、人間、命中」のようなことを言うかもしれません。下部の経路は、完全に異なる機能を持っていることがわかりました。これは、単一の単語の意味にあります。」
文の意味の理解度をテストするために、研究者は患者に「少年を押している少女は緑です」のような文を提示し、2つの写真のどちらがそのシナリオを正確に描いているかを尋ねました。
「1つの画像は緑の少女が少年を押すのを示し、もう1つの画像は少女が緑の少年を押すのを示します」とウィルソン氏は語った。 「色は同じで、エージェントは同じで、アクションも同じです。唯一の違いは、色はどの俳優に適用されるのですか？」
「パスウェイの損傷が少ない人はこれで本当にうまくいきます。これは、そのパスウェイの損傷が、小さな機能の単語や単語の機能的な終わりを使用して、単語内の単語間の関係を理解する能力を妨げないことを示します文。"
ウィルソン氏は、特定の領域の神経変性と認知障害を関連付けるこれまでのほとんどの研究は、領域を相互に接続する白質ではなく、灰白質への損傷に焦点を当ててきたと述べた。
「文を処理する能力の不足は、灰白質の喪失だけで説明できるものを超えていることを私たちの研究は示しています」とウィルソンは付け加えました。 「1つの主要な経路への損傷が他の主要な経路よりも大きいことは、言語の1つの側面における特定の欠損と関連していることを示した最初の研究です。」
出典：アリゾナ大学
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