本 章 で は ， 研 究 の 目 的 を 遂 行 す る た め に 行 っ た ， 果 物 ま た は 四 足 動 物 の 名 称 想 起 時 に お け る 脳 内 活 動 に 関 わ る 実 験 に つ い て 述 べ る ， ま ず ， そ の 実 験 の 概 要 お よ び 関 連 す る 先 行 研 究 に つ い て 紹 介 す る ． 続 い て 実 験 の 方 法 な ら び に デ ー タ 処 理 の 方 法 に ついて述べる．
４．１ 実験の概要
非 侵 襲 計 測 技 術 の 発 展 の お か げ で 生 体 内 に 変 化 を も た ら す こ と な く ヒ ト の 脳 活 動 を 捉 え る こ と が 可 能 と な っ た ． こ こ で は ， 以 下 に 述 べ るEEG計 測 実 験 （ 以 下 「 名 称 想起実験」とよぶ）を 行い，結果として得ら れたEEGをECDL法によって解析する ま での段階について述べ る ．
《実験の概要》（名称 想起実験）
被験者に視覚刺激 とし て 果物または四足 動物 の モノクローム 線 画画 像を提示 する．
被 験 者 は 提 示 画 像 の 形 を 認 知 し て 記 憶 し た の ち ， そ の 画 像 と し て 描 か れ た 果 物 ま た は 四 足 動 物 お よ び そ の 名 称 を 想 起 し ， そ の 名 称 を 強 く 意 識 （ 黙 読 ） す る ． そ の 際 に 名称想起時の被験者のEEGを計測する．
1.2節でも 述べ たと お り， こ の名 称想 起 実 験 は，以 下 の 三点 につ い て 解明 する こと を目的としている ．
第一に，上述のよ うに ，被験者にその視 覚刺 激に描かれた もの の名 称を 想起させ，
その名前を強く意識（ 黙読）し てもらう．この 際にEEG計測実験 を行う．EEGデータ に対してECDL法による 解析を行い，名称の 黙読 という言語活動を 通して脳内のどの 部 位 に お い て 活 動 が 行 わ れ て い て ， ど の よ う な 時 空 間 的 活 動 経 路 を た ど っ て ゆ く の かを検証することであ る ．
第二に，提示された視 覚刺激と脳の活動部位 あるいは時空間的活動 経路についてカ テゴリーごとの特徴を 見 出すことである．
第三に，臨床分野にお いて，失語症の原因診 断に役立てるという応 用に寄与するこ とである．
名 称 想 起 実 験 に お い て ， 被 験 者 は ， 提 示 画 像 を 想 起 し て そ の 「 形 を 認 知 」 す る ． そののち，画像として 描かれたものの「名称 を想起」し，その「 名称を強く意識（ 黙 読）」する．そこで， この実験における結果 について 次の4つの仮説 を設定した．
《仮説1》提示画像 の「形を認知」している ので，形状認知処理に 関わる部位 ，た
とえば紡錘状回 (FuG) などでの活動がある ．
《仮説2》提示画像 の「名称を想起」するの で ，記憶に関わる部位 ，たとえば 海馬 傍回 (ParaHip) など での活動がある．
《 仮 説3》 提 示 画 像 の 「 名 称 を 黙 読 」 す る の で ， 言 語 野 ， た と え ばWernicke野 や Broca野などでの活動 がある．
さ ら に こ の 場 合 ， 被 験 者 に よ っ て ， 言 語 野 の 優 位 性 が 大 脳 半 球 の 左 右 ど ち ら か に 推定される．
《仮説4》実験において提示された視覚刺激 のカテゴリー，たとえ ばその種別，形 状 な ど の 違 い に よ り ， 脳 の 活 動 部 位 あ る い は 時 空 間 的 活 動 経 路 の 違 い が み ら れ る 可 能性がある．
４．２ 言語と脳活動 に関する先行研究
2.2節で述べたように ，視覚刺激が与えられ たとき ，その大脳にお ける 初期プロセ スに お いて ，視 覚 刺激 情報 は 後頭 葉に お けるV1上で 最 初に 処理 さ れる ． その 後， 言 語 を 認 知 す る 際 に は ， こ れ ま で 言 語 野 と 言 わ れ て き た 左 側 頭 に あ る 受 容 性 言 語 野 と してのWernicke野や 表 出性言 語野で あるBroca野だけで はな く，様 々な大 脳の部 位が 関与していることが明 らかとなってきている ．また，言語処理に関 する脳部位（Broca 野 ，Wernicke野 ，AnG な ど ） の 優 位 性 は ， 利 き 手 に よ っ て 異 な り ， 右 利 き の99%以 上および左利きの70%前後が左半球優位とさ れている．
日 本 語 の 文 字 に は 漢 字 の よ う に 音 と 意 味 の 両 方 を 表 す 表 音 か つ 表 意 文 字 と ， か な の よ う に 音 の み を 表 す 表 音 文 字 の 両 方 が 存 在 す る ． 日 本 人 に お け る 文 字 言 語 処 理 に お い て は ， 漢 字 と ひ ら が な の 想 起 や 書 字 に 際 し て ， 脳 内 に お い て 使 用 す る 部 位 が 異 な る こ と は よ く 知 ら れ て い る[22]-[24]． た と え ば ひ ら が な を 読 む 回 路 は 視 覚 野 → 左 AnG → Wernicke 野であるのに対して， 漢字を読む回路は視覚 野 → 左側頭葉後 下部 → Wernicke 野 である ．また ，ひらが なを書く回路は Wernicke 野 → 左AnG → 体性感覚野であるのに 対して ，漢字を書く回 路は Wernicke 野 → 左側頭葉後下部 → 視覚野→ 左AnG → 体性感覚野である．こ れらは 図 4.1のようにまとめるこ とがで きる[25]．
Broca 失語や Wernicke 失語の症状がないの に，字の読みや字を書 いたりするとき
に 障 害 が 起 こ る こ と が あ る ． こ れ を 「 失 読 失 書 」 と い う ． 日 本 人 に お い て は 失 読 失 書 に つ い て ， 字 の 読 み や 書 字 に 際 し て 漢 字 と か な の 両 方 に 障 害 が 起 こ る こ と が 多 い が ， 字 の 読 み の 場 合 で は 漢 字 と か な で は 障 害 の 程 度 が 異 な る こ と が 知 ら れ て い る ． すなわち，障害を受け た脳の部位によって，「漢字は読めるがひら がなが読めない」
と い う 症 状 と ， 「 ひ ら が な は 読 め る が 漢 字 が 読 め な い 」 と い う 異 な る 症 状 が 出 る ． このことについて山鳥 は，漢字の読みを想起 して実際に音読したり ，理解したりす
る こ と は よ く で き る の に ， か な の 読 み を 想 起 す る こ と が 難 し く な る 場 合 が 多 い こ と を明らかにしている[26]．
山 ノ 井 ら は 時 空 間 的 脳 活 動 の モ デ ル に 対 し て の 研 究 を 行 っ て お り ， さ ま ざ ま な EEGを 計 測 し ， ECDL法 に よ る 推 定 を 試 み て 脳 活 動 に つ い て 検 討 を し て き て い る ．
山 ノ 井 ら の 先 行 研 究 に よ る と ， 左 右 視 野 に 提 示 さ れ た 言 語 刺 激 （ 漢 字 と ひ ら が な の単語）に対する脳活 動についてECDL 法による推定を行った[27]-[31]．その結果，
左 右 脳 機 能 に 差 が 存 在 す る こ と が 明 ら か に な っ た ． そ し て 漢 字 と ひ ら が な の 認 知 で は優位脳半球が異なる ことなど が確認されて いる ．また，潜時 600ms から 800ms ま での解析結果では記憶 と言語に関する部位に 脳活動が推定された ．また，潜時800 ms 以降の解析結果では ， ひらがなの認知過程に おいて は Wernicke 野から Broca 野への 遷移が見られたが ，単 漢字の認知過程 におい て は確認されなかった ．
同 じ く 山 ノ 井 ら の 先 行 研 究 に よ る と ， 提 示 さ れ た ひ ら が な か ら 音 読 み す る こ と が できる漢字一字を想起 するという 実験を行い ， 脳活動について ECDL 法による推定 を行った[32]-[34]．そ の結果 ，視覚刺激の単 語理解から漢字想起ま でに AnG ，側頭 葉内側後下部，HiC の経路を通ることを確認 し ている．
漢 字 を 読 む 回 路
視 覚 野 → 左 側 頭 葉 後 下 部 → Wernicke野 ひ ら が な を 読 む 回 路
視 覚 野 → 左AnG → Wernicke野
ひ ら が な を 書 く 回 路
Wernicke野 → 左AnG → 体 性 感 覚 野
漢 字 を 書 く 回 路
Wernicke野 → 左 側 頭 葉 後 下 部
→ 視 覚 野 → 左AnG → 体 性 感 覚 野
図4.1 漢字とひらがなの読み書きの回路
４．３ 実験方法
ひ ら が な か ら 漢 字 を 想 起 す る 山 ノ 井 ら の 先 行 研 究 の 実 験 に お い て は ， よ り 正 確 な 解 析 の た め に は ， 被 験 者 が 漢 字 を 想 起 し た ご と に 被 験 者 に そ の 想 起 し た 漢 字 を 確 認 す る こ と が 必 要 で あ る と も 考 え ら れ る ． し か し そ の 方 法 で は ， 実 験 の 時 間 が か か り す ぎ る た め 解 析 の た め の サ ン プ ル 数 が 十 分 に 得 ら れ な い お そ れ が あ る と い う 欠 点 が あ る ． ま た ， 仮 に 時 間 節 約 の た め に 視 覚 刺 激 の ひ ら が な 各 々 に 対 し て 想 起 す る 漢 字 を 指 定 し て し ま う と ， 自 然 な 漢 字 想 起 に は な ら な い た め 不 都 合 が 生 じ る ． こ の 問 題 を 解 決 す る た め に こ の 名 称 想 起 実 験 で は ， 視 覚 刺 激 の 画 像 か ら 名 称 を 想 起 す る ． こ れ は 卑 近 な 絵 の 線 画 画 像 を 使 用 す る の で 自 然 に 名 称 想 起 が で き ， し か も 想 起 に は 困 難を伴うことがない こ とが特長である ．
４．３．１ 視覚刺激
被 験 者 に 対 し て 提 示 し た 視 覚 刺 激 は モ ノ ク ロ ー ム の 線 画 で あ る ． 視 覚 刺 激 に は 次 の 2 つのパターンを 用意した．一つ目のパ ターンは，イチゴ，カ キ，サクランボな ど，10 種類の単純な線画による果物の絵で ある（図 4.2）．二つ 目のパターンは，
図4.3 四足動物画像
左から「キリン」，「 イヌ」，「クマ」，「 ライオン」
図 4.2 果物画像
上段 左 から 「 イチ ゴ 」 ，「 カ キ」 ， 「サ ク ラ ンボ 」 ，「 ス イカ 」 ， 「パ イ ナ ップル」，下段左から 「バナナ」「ブドウ」 「メロン」「モモ」「 リンゴ」
キリン，イヌなど，4 種類の単純な線画によ る四足動物の絵である（図4.3）．なお こ の 画 像 は ， 失 語 症 患 者 に 対 す る 臨 床 実 験 に お い て 実 際 に 用 い ら れ て い る も の で あ り ， 北 海 道 大 学 大 学 院 保 健 科 学 研 究 院 の 大 槻 美 佳 氏 に よ り 提 供 し て 頂 い た も の で あ る．
４．３．２ 被験者
本研究における実験の 被験者は 4 人である．被験者№1のY.Y.は 22 歳女性，右利 きである．被験者№2の K.S.および被験者№3の H.T.はいずれも 22 歳男性，右利き である．被験者№4の Y.K.は 22 歳男性，左利きである．いずれの 被験者も正常な視 覚を持っている．また ，前日の睡眠時間は 4 人とも 7時間以上，電 極インピーダン スレベルは 4 人とも 40kΩ未満である．
実 験 で 提 示 し た 視 覚 刺 激 の 画 像 は 上 述 の 果 物 ま た は 四 足 動 物 で あ る ． ま た ， 各 被 験者に提示した画像は ，被験者 Y.Y.につい ては果物または四足動 物である．被験者
K.S.および被験者 H.T.ならびに被験者Y.K.については果物である ．
なお，比較のため先行 研究で得られた実験結 果も参考にする．そ の 被験者 は H.T.
および Y.K.である．
被験者に関する情報 を まとめると 表 4.1 のようになる．今回解析を 行った研究に おける被験者は№1～№4であり，先行研究 における被験者は№3および№4である．
４．３．３ 実験の概 要
実験は暗室内で行った ．視覚刺激提示には21インチCRTディスプ レイを用いた．
被験者とディスプレイ との距離 は 30cm とした．被験者は着席し ，頭部を固定する ためにテーブル上の器 具にあごを乗せた．
実 験 の な が れ を 図 4.4 に 示 す ． 実 験 は ， ま ず 被 験 者 に 対 し 画 面 中 央 に 注 視 点 を
3000ms 間提示した． 注視点は 被験者の眼球 運動を抑制し，EEG 計測開始時の波形
を安定させる効果があ る．その後，画面中央 に視覚刺激である果物 または四足動物
表4.1 被験者につい てのデータ
№ 被験者 利き手 年齢 性別 前日の
睡眠時間
電極インピー
ダンスレベル 提示画像
1 Y.Y. 右 22 女 7時間以上 40kΩ 未満 果物 四足動物
2 K.S. 右 22 男 7時間以上 40kΩ 未満 果物
3 H.T. 右 22 男 7時間以上 40kΩ 未満 果物
4 Y.K. 左 22 男 7時間以上 40kΩ 未満 果物