二重課題の神経基盤(<特集>脳機能計測と基礎心理学)

二

_重

課

題

の

神 経基 盤

越

野

英 　哉

＊

カ リフ ォ ル ニ _ア州立大_学＊

Neural

　

basis

　

of

　

dual

−

tasking

Hideya

　

KosHINo

＊

Catifornia

　State　

University

＊

　 　The 　neural 　

basis

　of　

dual−

tasking

，

　including　si_皿 ultaneous

，

　overlapPing

，

　and 　successive 　

du．

al

・

tasking

，

　isdiscussed

．

　There　are　three　main 　points

．

　

The

　

first

　

is

　concerned 　with　the　neural 　correlates

of　executive 　functions

，

　such 　as　resource 　albcation 　and 　task　management 　in　dual

・

tasking

．

　 The

roles 　of　the　prefrontal　regions 　are 　discussed

，

　as　well　as　

the

　possibility　

that

　

theexecutlve

　

functions

might 　emerge 　as　

interactions

　of　the　posterior　

brain

　regions

．

　

Second，

　mu ！tiple　

functions

　of　the inferior　frontal　regions 　are 　discussed　in　terms　of　temporal　order 　coordination

，

　working 　memory

，

and 　Ianguage

、

　 The 　poss正bility　that　they　might 　

be

　related 　to　a　central 　

bott

_上e

−

neck 　

in

　

informat

_正on

process 圭ng 　

is

　also　

discussed．



The

　third　_point 　

is

　related 　to　the　reduction 　of　activation 　

in

　the posterior　

brain

　regions 　

during

　

dua

上

一

tasking，

　as　well　as　

its

　

implication

　

in

　resource 　

lirnitation

　

in

hum ．

an　cogniti 匸）n　and 　dual

−

task　

interference

．

Ke

アwords ：

dual−tasking，

　executive 　

functions

，

　

brain

　

imaging，

　resource 　

limitation

，

　prefrontal　cor

−

　 　 　 tex

L

は じ め に 　我々 は

U

常生活に おい て

，

複数の課題 を同 時に遂行 し な くて はな ら ない機 会に は事 欠かな い

。

例え ば

．

講 義を 聴きな が らノ

ー

トを取る こ と も， 車を運転し な が ら携帯 電 話で話 すこと も二重課 題で ある

。．

二重 課 題に関 する最 も基 木 的な観 察の

1

っ は， r

一

重 課 題を行っ た場合は単独 課 題に比較してパ _フ ォ

ー

マ ン _{ス が低}

一

ドするとい う こ とで あろ う

。

これは 二重 課 題 干 渉と して知 ら れて いる。 例え ば

，

車の運転 時に お け る携 帯 電 話の_{使 用}は さ ま ざ ま な論 議を呼んで い るが_（e

．

_g

，

，

　Horrey ＆ Wickens

_，

2006 _）

，

そ れは

一

っ に は運 転時の携帯電話の_使用に起因する事故が 増 加 して きた か らで ある。 この よ うに

，

現代の よ う な多 忙な社 会におい て は人々 は複 数の こと を並 行して行わ な くて は な ら ない機 会が増えて お り

，

そ れ が 二重 課 題に対 す る関心 の高ま りの

一

因に な っ て い る

。

　 従 来の認 知 心 理 学におい て は二重 課 題はワ

ー

キ ングメ

＊

Department

_of

PsychoLogy，



California



State

　

University，

　

5500

　

University

　

Parkway ，

　

San．

　Bernardino

，

　CA 　92407

，

　USA モ _リ

，

_{選 択 的 注 意}

，

タス クスイ ッ チ ングな ど別々 の文 脈 で研究さ れて きて い る：

，

ワ

ー

キ ン グメモ リ は基本的に は 高 次認知 活 動の際に必要な情 報を

一

時 的に保 持し

，

ま た 処理す る メ カ ニ _ズム を含む シス テ ム で ある とさ れ る （ワ

ー

キングメモ リ に関して は，

Baddeley，1986

；

Bad −

deley

，

2000 ； Conway

，

　

Jarrold，

　 Kane

，

　 Miyake

，

＆

Towse ，

2007

：

Miyake

＆

Shah ，1999

な ど を参 照）。 し た

がっ て

，

多 くの ワ

ー

キ ン _グメモ 「

J

_{課 題は}

，

_{情 報の操 作と}

保持 を 同時に_行う二重課題と なっ て い る_。

Baddeley

ら

の研 究 （e

，

g

．

，

　

Baddeley，

1966_；Baddeley ＆ Hitch

，

1974_； Baddeley

_，

　 Chincotta

，

＆Adlam

，

2001 _； Baddeley

，

E

血s廴

ie，

　

Kolodny ，

_＆

Duncan ，1998

_{）や そ れ に}続_く

一

連

の研究で は

，

記憶負荷

，

構音抑制

，

ランダム_{生 成 等}が推 論

，

文 章理解

、

記 憶 再 生 等に与え る影 響が 検 討されて い る。 ま た

，

リ

ー

デ ィ ン グスパ _ン 課 題 （Daneman ＆ Car

−

penter

，

1980 ）で は

，

文 章を読み な が ら同 時に単 語を 記 憶 する とい っ た情 報 処理 が求め ら れ る し

，

オペ レ

ー

シ ョ ン スパ _{ン課題 （}

Turner

_＆

Engle，1989

_{）で は計算を し な} が ら単語 を 記 憶 す るこ と が要求 さ れ る。 ま た

，

その他の ワ

ー

キングメモ リ課 題， ブレインイメ

ー

ジングで よく使 わ れ る N

−

back 課 題な ども

，

例え ば2

−

back 条 件で あれ Copyright 2 09

．

The japanoscPsychQnomic Soc

，

11

．

，

60 基 礎心 理学研究 第

28

巻 第

1

号 ば

，

2っ の項 目 を 常に保 持 し

，

その最 初の ものを 新たに 呈示さ れ た刺 激と 照合し

，

必要な ら ば 反 応 を し

，

さ らに 記 憶 内 容を更 新す る とい う処理 が必 要で あり

，

し た が っ て 情 報の操 作と保 持とい う2つ の構 成 要 素 を 含む （N

．

back

課 題の レビ

ュー

と して は

Qwen

　et　al

．

，

2005

な ど を 参 照 ）

。

　選択的 注 意の _{分 野}で は_， 二 重課題 は心理的不 応期

（

Psychological

　

Refractory

　Period：

PRP

｝の文 脈で研 究

さ れて きて い る （心理的不応 期に関す るレ ビ

ュー

と して

は，　

Pashler，1998

；

Pashlcr，

　

Johnston

，

＆

Ruthru

『

f，

200 ⊥ な どを参 照 ）

。

PRP の手 続きにおいて は

，

幕 本 的に

は第

一

課 題を 遂行 中に_第二 _{課 題}が始まっ た場 合

，

第

一

課

題 と第二 課 題 の 時 闇 間 隔（

Stimulus

　Onset　Asyn

−

chrony ； SOA ）が短い_場合は第二_課題の_成績が _{低下 す}る が

，

こ の第二課 題の成績が低 ドする期 間を心理的 不応期 と呼ぶ

。

し た が っ て

，

PRP の パ ラ ダイ ム は

，

2つ の課 題 が時間 的に 更複す る， いわ ゆ る重 複 的二 重課題 と な

っ

て い る

。

PRP の 中 心 的な テ

ー

マ は情 報 処理過 程にお ける セ ン トラル ボ トル ネ ッ クの 位 置で あ る が， これ は伝統 的 な注 意の フ ィ ル タ

ー

モ デル に基づ い て い る

。

そ こ におけ る基本 的な_概念は_{， 初}期段階に お け る情報処理 は焦 点 的 注 意な しで_{並 列}に行わ れ る （前注意 段 階 ）が

，

これ は人 間の情 報 処 理 シ ス テ ム に おける処理容 量 制 限の た め にあ る時点で焦点 的注 意を必要とする 逐次 処理 に変わ り， こ の_変更 点がセ ン ト ラル ボ トル ネ ッ ク と呼ば れ る。 セ ン ト ラル ボ ト ルネッ ク が刺 激 選 択の段 階にあ る とするの が初 期選択 説 （e

．

g

．

，

　

Broadbent，1958

_；　

Treisman，1960

_）で あ り

，

反 応 選 択の段 階にあ る とす る のが後期選 択説（e

．

_g

．

_，

Deutsch

＆

Deutsch，1963

〕で あ るv 心 琿的不 応期に関 する多くσ）研 究は ボ ト ル ネッ クが反 応 選 択 段 階に存 在 す る こ と を支 持し てい る （e

．

g

．

，

　

Pashler，1998

；

Pashler，

Johnston

＆ Ruthruff

，

2001 ）

。

　 さ ら に近 年で は タ スク スイ ッ チ ン グの研 究が盛ん に なっ て きて い る （e

．

g

．

，

　

AUport ，

　

Styles，

＆

Hsieh，1994

_； Allport

，

＆　NX，

’

y

lie，

．

2000 _；iX_（onsell

，2003

_；

Vandieren−

donck

，

　

Christiaens

，

＆　

Liefooghie，2008

）。　タスクス イ ッ チ ン グ は2っ の課題の うち1っ ずっ _を交彑に行う もの で あ り

，

そ の 意 味で は継 時 的な 二重 課題 と見な せ る

。

通 常

，

タス クス イ ッ チ ン グ を 含む ブロ ッ ク の成 績は 単 独 課 題に よる ブロ _{ッ ク}に比べ て 低 下 し

，

これは混 在コ ス ト_（

Mixing

　eest ）と呼ば れ る。 ま たス イ ッ チ試 行の成 績は タス クス イッ チの な い繰り 返 し試 行に比べ て 低下 し

，

これは スイ ッ チ コ ス ト（Switch　cost ）と呼ば れ るe タス クス イッ チ ングに影 響する要 因はい くっ か あ る が

，

その

1

っ は

2

っ の課 題の ス ケ ジュ

ー

リン グで あ る、，

2

つ の 課 題の実 行 回 数 〔η_{）が あ ら}かじめ決め られて い て

，

ス イッ チ 試行と 反復 試行 を n 回 ずっ 繰 り 返 すの が連 続試 彳」：交 代（

Alternating

　runs ）と呼ば れ るパ ラダ イム で あ る（e

．

g

．

，

　Rogers ＆Monsell

，

1995 ）

。

ま た

，

手が か りパ _ラ ダ イム _（e

．

g

．

，

　

Meiran，1996

_）に おいて は

，2

っ の_課題 はラ ン ダム に提 示さ れ

，

それ ぞ れの試 行と同 時かまた は直 前 に_， ど ち らの_課題 を行う か が手が か り（

Cue

）に よっ て示 さ れ る。 2 っ の課 題をラ ン ダム 順 序で行 う場 合の方が

，

固 定 順序で行 う場合 に比べ _{て成績 は低下 す る}

。

_{さ らに}

，

ラ ンダム_{順 序}の場 合は成 績は準 備 期 間によっ て も左 右 さ れ る

。

通 常

，

手が か りと刺 激の間の

SOA

が短い 方が

，

長 い_{場 合}に比べ て被 験 者の_成績は低 下する。 　 こ のよ うに従 来の認 知 心 理 学に おい て は

，

二 重 課 題は 主に上 記の 3っ の 分野におい て研 究さ れて きてお り

，

そ れ ら を統

一

的な観 点か ら比 較

，

検 討し た論 文は見 当た ら ない

。

その理 由と して はい くっ _か考_{え ら れ る が}

，

1

つ に は

，2

っ の課題 を組 合せ れ ば 二重 課 題にな るの だ か ら そ の組 合せ は非 常に多 岐にわた り

，

したがっ て二重課 題に 関 与して い る要 因の_数も多く複 雑で あ るこ と が挙げ ら れ よ う

。

二重 課 題の研 究に は比 較 的 基 礎 過 程の知 覚 課 題

，

例え ば， 数の 奇遇判断 母音子 爵弁別

，

大文 字小文字の 弁 別

，

位 置 同 定 課 題

，

音 程 弁 別 等か ら

，

問 題 解 決

，

文 章 理解 等

，

比 較 的 高 次過程に対 応した課題ま で が 使 わ れて き た。 そ して， 異なっ た課題 を組合せ た場 合， そ れ を コ ン トロ

ー

ル して い る認 知 機能も異な る こ とは十 分に考え ら れ る

。

また今ま で

，

認 知 心理学

・

認 知神経科学の_分野 で 二 重課題に関 与す る 主 な要 因と して取 り上 げ ら れて き た ものだ けで も， 情報の 入 力系の モダリ ティ （例えば視 覚情報と聴 覚情 報）と出力系の モダ リテ ィ （言語

，

運 動 等 ）の関 係

，

課 題の複 雑さ

，

難 易 度

，

自動 化 （オ

ー

トマ タ イゼ

ー

シ ョ ン）の _程度_等さ ま ざ まで あ る。 　 し か し

，

前述の よ うに

，

異なっ た文 脈で取り扱わ れて きた 二重 課 題は

，

実は 2っ の課 題 間の時 間 的 順 序 関 係だ けの違い であ る ため

，

同 時 的

，

重複的

，

お よ び継時 的二 重 課 題 と して統

一

的に比 較 す るこ とが 可能であ る と 思 わ れ る。

2

つ の 課題 を同 時に始め る同 時 的二 重課題 〔

Si−

multaneous 　

dual−

tasking _＞

，

_{典 型 的な}

1

）

RP

パ _{ラダ イ}ム に見 ら れる ように

一

方 を実 行 して い る最 中に他 方が呈 示

される重 複 的二_{重 課 題 〔}Overlapping 　dua ！

・

tasklng_）

，

ま

た タス クス イ ッ チ ングの よ うに 2っ の課 題を 1つ ずっ 順 番に 遂行す る継 時 的二 重 課 題 （Successive　dual

−

tasking）とい う分類で あ る

。

し た がっ て

，

本 稿におい て

は時 間 的 順序関係に某つ い て 二 重 課 題 を分 類し

，

その 神

経 基 盤に関す るブ レイ ンイメ

ー

ジ ン グ （

．

主に

fMRI

：

fun・

ctional 　

Magnetic

　

Resonance

　

Imaging

_）の研 究を慨 觀

する

。

その際

，

次の

3

点 を 主 な 考 察の対 象 とする。 　 第

一

は

，

実 行 系 機 能に対応 し た神 経基 盤 は何で あ る か とい う問 題で ある。 本 研 究で述べ る実 行 系 機 能は

，

これ まで ブ レイ ンイメ

ー

ジ ングの文 脈で 取り上げ ら れて い る

，

課 題セ ッ ト間の 調 整

，

処理資 源の分 配

，

課題遂 行の プ ラ ンニ ン グ やモ ニ タ

ー

リング等 を 含む

。

そ こ におい て

，

実 行 系機能は前頭 前 野 （

Prefrontai

　

Cortex

_：

PFC

_）に 局 在 し

，

主に トッ プ ダウ ン に遂 行されるのか （機 能 局 在 論 ）

，

そ れ と も後 頭 部 知 覚 領 域およ び 運動 制 御 領 域間の 競 合 また は協 調に よ る ボ トムア ッ プ な処理 と

，

トッ プ ダ ウ ンな処 理の相 互 作用に よ っ て達 成さ れる

，

また は創 発 す る（

Emergence

）可能性も あ るの か とい う問 題であ る。 「創 発 」と は元々 は複 雑 系の分 野に おい て提 案さ れ た用 語で あ る が， 複雑な 階層構 造を持っ た組 織に おい て， 上 位 階 層の機 能が ド位階 層の機 能の_複雑な相 互 作 用から生 成さ れ

，

下 位 階 層の局所 的 機 能には 還元で き ない性 質を 指す。 換言すれ ば， 「全体は部分の総 和以 上 の もの で あ る」

，

とい うこ とで ある （e

，

_g

，

，

　Kaufman

，

1995_）

。

そ の観 点 か ら す ると脳は極めて 創 発 的な シ ス テム で あ ると見 なせ る。 脳は二

＝

・一

ロ ンか ら な る が

，

個々の ニ ュ

ー

ロ ン の構 造や_機能を理 解 する こ とは実 行 系機 能の よ うな高 次 認 知 過程を 理解す る う え に おい て， 必要で あ る が， 十分で は な い

。

実 行 系 機 能な ど の高 次 認 知 過 程は脳の特 定の部 位 に局在す るので は な く， さ ま ざ ま な領 域の相互 作 用に よっ て発 現する と考え ら れる

　

（e

．

g

．

，

　Courtney

，

2004 ； D

’

Esposito

，

2007 ：Gruber ＆ Goschke

，

2004 ；PQstle

，

2006

）。

　 第二 は や は り二重課題に お け るPFC の_{機 能}に関 係す

るが

，

PFC

が 複 数の機 能 を担っ て い ることが

，

二重 課 題

の際に どの よ う な問題と して現れ る かにつ い て考察す る

〔Cabeza ＆ Nyberg

，

2002 _）。　 PFC

，

特に背 側 前 頭 前 野

（

Dorsolateral

　

Prefrontal

　

Cortex

_；

DLPFC

_）に関_して は

ワ

ー

キ ングメ モ リの観点か ら は情 報の_{保 持}と操 作に関 係

して い る こと が知 られて い る

．

一

方

，

課 題 間の調 整や処 理

資 源の分配 とい っ た実 行 系機能を指 摘す る もの も あ る

（ワ

ー

キ ン グメ モ _{リ と脳}の _{関 係} にっ い て は

，

Jonides，

Lacey

，

＆ Nee

，

2005 ；

Logie

＆

D ’

EspositQ

，

2007

；

Osaka ，

Logie，＆ D

’

_Esposito

，

2007 ；苧阪

，

2008 ；

Owen ，

　

Stern，

Look ，　Tracey ，　Rosen ， ＆

Petrides，1998

；

Smith

＆

Jonides，

1999 な どを 参 照 ）

。

も し

，

これ らの機 能がすべ

て DLPFC に関係す る と す れ ば，　

DLPFC

は どの よ うに して， 個々 の刺 激情報を 保持し， そ れ らに対 して操 作を

行 う と同 時に

，

注 意資 源を分配 し

，

課題間の調整 を行っ

て い るの だろ うか？　同 様の_{疑 問は下 部 前 頭 領 域 （}lnfe

−

rior 　Frontal　Regions _）や前 部 帯 状 回 （Anterior　

Cingu一

late　

Cortex

：ACC ＞に関 して も考 え られる

。

下 部 前 頭 領

域は下 前 頭 回（lnferior　Frontal　

Gyrus

_；IFG_｝

，

_{下 前 頭 溝}

（lnferior　Frontal　

Sulcus

：IFS_＞を含み

，

言 語 情 報 処 理に

関係す るの は も ち ろ んの こと

，

被験 者 が 課 題 間の調 整

，

遂 行 方 略 等を内 言 化して い る可 能 性 も十 分 考え ら れる。 したがっ て

，

こ の よ うな

PFC

の領 域に お け る複 数の機 能はブ レ イ ンイ メ

ー

ジ ングの _際に どの よ うに現れ るの か

，

また課 題を実 行 する際に複 数の機 能は同 時に遂 行さ れ ること が 可能なのか ど う か とい う 問題にっ い て考 察す る。 　 第三 は

，

二重 課 題にお け る後 頭 部 知 覚 領 域 （後 部 頭 頂 葉， 側 頭葉

，

後 頭 葉 ）の 役 割に関 する問 題であ る。 これ に関 して は主 要な問 題が 2点あるが

，

1っ は前 述の よ う に実行系 機能が後頭部領 域問の協_調や競合に よっ て創 発 する可 能 性

，

も う1つ は 二重 課 題にお ける後 頭 部 知 覚 領 域の活 性 化の低

．

ドと そ れ が 脳 の処理資源に対 して示 唆 す る問 題 （

Just

，

　

Carpenter，

　

Keller，

　Emery

，

　Zajac

，

＆

Thul−

born　2001 ；Koshino

，

　Keller

，

＆

Just，

2006 ；Newrnan

，

KeLler

_，

＆

Just

，

2007

）であ る。 処理資 源の プ

ー

ルが

，

例 え ば視 覚

，

聴 覚といっ たモ ダ リテ ィご とに存 在し

，

し た が っ て 複数存 在するこ とを仮 定す れ ば （複数 資源モ デ ル_， e

．

_g

．

，

　

Wickens ，2002

）

，

個々の課 題に対 応し た後 頭 部 領 域の活 性 化は比 較 的 独 立 して お り

，

し た が っ て単 独課 題の場合も二 重課 題の場 合も同 様の活 性 化を示 すと考え ら れる

。 一

方

，

脳 全 体の処理資 源が

一

定で個々の 課題は その _資源を共有して い る と す れ ば （単

一

資 源モ デ ル

，

e

．

g

．

　

Norman

＆ Bobrow

，

1975：Raichle ＆ Gusnard

，

2002 ）

，

二 重 課 題の際に は単 独 課 題に比べ て_{， 脳 全体}の 活性化の_{程 度}は同等だ が， 限界の あ る処理資源に対する 競 合が起こ るた め

，

後頭 部の個々 の課 題に対 応し た領 域 におい ては活 性 化の低 下が予 測さ れ る

。

しか し， この低 下の_程度は

，

例えば当該課 題に_対する_処理の _自動 化の_程 度とい

っ

た要 因に よ っ て も左 右さ れると思わ れ る_。 本稿 で は

，

これ らの視点に基づ い て

，

同時 的二重 課題

，

重複 的 二 重課題

，

継 時 的二 重課 題の順に検討する

。

2．

_同

_時

的二 重課題 に おける実 行 系 機 能と 　 　　 　 　　 　

PFC

の 役 割 　ブレ イン イメ

ー

ジ ン グにおい て実 行 系 機 能の神 経 基 盤 を探 求して き た多くの_{研 究}で は同 時 的二 重 課 題が使われ て きて い _る。 し か し

，

それ らは

2

っ の操 作 課 題 を 対 象と し た ものが多い。 これは伝 統 的な認 知 心理学 的にお け る ワ

ー

キ ン グメ モ リ研 究で使わ れ るt重 課題の多 く が 操作 と保 持の

2

っの_{要 素}を含むの と異なっ て い る点で あ る。 もち ろ ん

，

ブレ イ ン _イメ

ー

ジン _グの研 究で もワ

ー

キ ング

62

基 礎 心 理 学研究　第

28

巻　 第

1

号

メモ _リスパ ン_{課 題 が使用さ れ た場 合は情 報の操作 と保 持}

の 要 素が含ま れ る。

　 2っ の 操 作 課 題 を用 い た

fMRI

の _研 究 は ま ず

．

D

’

Esposito

，

　

Detre，

　

Alsop，

　

Shin，

　At］as

，

＆ Grossman

（

1995

）によ

っ

てな さ れ た。 彼らは意 味 分 類 判 定 課 題とメ ソタル ロ

ー

_テ

ー

シ ョ ン課 題 を用い た が

，

意味分類 判定 課 題は

，

あ る 単 語 が あ る カテ ゴ ll

一

に属 するか （e

，

_g

．

_，

「バ ナ ナ は果 物に属 するか 」）の判 定 を下 すこ とを 必要と し， ま たメ ンタル ロ

ー

テ

ー

シ ョ ン課題におい て は

，

小

11

］と二重 線を含む 四角 形を刺 激とし

，

2

っ の 四角形で二重線に対 する小 円の 位 置 が同じで あ る か ど う か を判定す る こと が 要 求さ れ た。 被 験 者は意 味 分 類 判 定とメ ンタル 囗

一

テ

ー

シ ョ ンを単 独 〔単 独 条 件 ）お よ び同 時

C

二 重 課 題条件 ） に行っ た_u 結果 は

，DLPFC

にお ける活 性 化が二 重 課 題 において より高か

っ

た た め

，

彼ら はDLPFC が二 重課題 におけ る処 理資源の分 配 等 を含む課題管理に関 係して い る と し た。 　それに続 く研 究で は

，

D’

Espostto　et　al

．

_（

1995

_）の _結果 を支 持 し

，

PFC

に お け る活 性 化が 二 重課 題 条 件に おい て高かっ た と報 告 する もの もあ れ ば （e

．

g

，

，

　

Dreher，

＆

Grafmar1，2003

；

Koechlin，

　

Basso，

　

Pietrini

，

　Panzer

，＆

Grafman ，

1999；Loose ，　Kaufmann ，　

Auer ，

＆

Lange ，

2003

；

Ramsey ，

　

Jansrna，

　

Jager

，

　

Van

　Raalten

，

＆ Kahn

，

2004 ；

Szameitat，

　

Schubert，

　Muller

，

＆ von 　Cramon

，

2002 ；

Thomsen ，

　RimoL 　Ersland

，

_＆ Hugdahl

，

2004

_）

，

二重 課 題に特 有な PFC の活 性 化は 見 ら れ な か

っ

た と す

る もの も あ る（e

．

_g

．

，

　Adcock

，

　

Constable，

　Gorc

，

＆ Gold

−

man

−

Rakic

，

2000 ；Bunge

，

　 Klingberg

，

　

Jacobson，

_＆

Gabrie

！i

_，

2000

_；

Just

　et　al

．

　

200

工_；

Klingberg，

ユ

998

；　

New −

man 　et　al

．

，

2007

）

。

例え ば

，

　Klingbcrg _（1998_）は聴 覚 的 音程 弁別課 題と， 視 覚 的輝度弁 別 課題 を

1−

back で行 う 二 重課 題を使 用 し た が

．

単 独 課 題お よ び 二重 課 題の すべ て の条 件で両 側の 中 前 頭回 （MFG ）

，

お よ び

ACC

の 活性 化が 認 め ら れ， 単独課 題 と二 重課題の間に は差が な かっ た

。

こ の 結 果に関 して

，

Klingberg （1998｝は D

’

Esposito et　al

．

_（

1995

_）の報告 し たPFC の _{活 性 化}は 二重課題の _調 整に対 応し た もの で は な く

，

そ こ で使 用さ れ た課 題が比 較 的 高 次 過 程の もの である た め

，

ワ

ー

キ ン グ メモ リへ _の 必 要 度に対 応し たもの である可 能 性を 示唆 して い る

。

ま た

，

AdCock 　et　al

．

_〔2000 _）は聴 覚 言 語 的 分 類課題と

，

視 覚 的メ ンタル ロ

ー

_テ

ー

シ ョ ンま た は 顔の 同

一

性 判 断課 題 を 用いた が， 二重課 題におい て 活 性 化さ れ た領 域はすべ て 単 独 課 題に おい て も活 性 化さ れ た

。

し た が っ て

，

二重 課 題に特 有な脳の活 性 化は見 ら れ な かっ た。 これに文

・

1

し て も同 様に

，

比 較 的 高 次の _{課 題 を 使用する と}

，

_{単 独 課 題に} おいて もワ

ー

キングメ モ リが関与する た め

，

二重 課 題に 特有の活性 化が検 出しに くく なる可 能 性が指 摘されて い る （

Szameitat

　_et　aL

，

2002 _） 。 また二重 課 題に特 有な活 性 化を見い だ せ な かっ たい くつ か の_研究では行 動 指 標に お い て も二 重課題に 由来するパ _{フ ォ}

ー

マ _{ン ス} の低

F

が見ら れ な かっ たこ とも指 摘さ れて い る（

Szameitat

　et　a1

．

，

2002 _）。 　ワ

ー

キ ングメ モ リスパ _{ン課 題は}

，

_{情 報の 保持と操 作を} 念ん だ 二重課 題 と な る が

，

ワ

ー

キングメモ リスパ ン_課題 を 二 重課 題と して その構 成 課 題の単 独 条 件 と 比 較 した研 究 の 結 果は

一

致 して い な い。 例 え ば

，Bunge

　et　al

．

（

2000

＞は リ

ー

デ ィ ン グスパ ン課 題 〔Daneman ＆ Car

−

penter

，

1980）を用い て

，

二 重 課 題 条 件と構 成 課 題 （文章 の正誤判断と記憶）の単_独条件と を比 較 し た。 その結 果

，

二重 課 題 に_特有の 活 性 化は得 られな か っ

t

，

，

Smith，

Gcva

，

　

Jonidcs，

　 Miller

，

　

Reuter−Lorenz，

_＆Koeppe

（

2001

）は オペ _レ

ー

_{シ ョ ン ス}パ _{ン課 題 （}

Turner

_＆Engle

，

1989）を使 用し

，

そ の構 成 課 題 （単 純 計 算：_{と単語 記憶 ）}

を単 独 で 行 っ た場 合 と比較 し た_。 低ス パ ン 群は左

DLPFC

の_{活 性 化}が 二 重 課 題 条 件に おい て 高かっ たが

，

高ス パ ン群の PFC の活性 化は二_{重 課 題}と単独条件で差

が な か っ た_。

一

方_，

Kondo ，

　

Osaka ，

＆

Osaka，

（2004 ）は

空 間 的スパ _{ン課 題 ｛}Shah _＆Miyake

，

1996 ）を使用 し た

。

そ こ に おいて は文 字と矢 印が順番に提 示さ れ， 被 験 者は 矢

EIJ

の_指し示す方 向を保 持し な が ら

，

文 字が正 立か鏡 映 かの_{判 断}を求め ら れた。 彼らは 二 重 課 題 条 件において

，

高ス パ ン群は右 半 球の

DLPFC

と

ACC

の活_性化が低ス パ ン_群よ り も高か っ た と報 告 して い る_。 　こ の ように二 重 課 題にお け る実 行系 機 能に関する

PFC

の 役 割に関して の結 果は

一

致して いないが

，

そ の 理 由として は

，

少なくとも3っ の可 能 性が考え られ る、

，

1っ _は

PFC

の機能の 多 様性

，

もう

1

っ _は

，

調 節機 能に関 す る活 性 化が閾 値に達 し ない_{可 能 性}

，

_{最 後}に

，

実 行 系 機 能が創 発 する 口

J

_{能 性}である

。

　ま ず PFC の機 能の多 様 性に関して である が

，

　 PFC _は 課題間の調 節

，

処理資 源の配 分とい っ た実 行系 機能の み な らず

，

情 報の操 作

，

保 持

，

ま た課 題セ ッ トの 表象に も 関 係 して い る

。

単 独 課 題 の場 合

，

課 題 その もの が単純 な 場 合は 課 題内容の _{表 象}お よ び刺 激

一

反応の マ ッ ピ ン グの 表 象 な ど を そ れ ほ ど 必要と は せず

，

し た が

っ

て

，PFC

の 活 性 化も少ない と 思 わ れ る。 　 また自 動 化の 程 度 が 上 がる にっ _{れ て}

，PFC

の活 性 化 が低 ドすること も知られて い る

。

例えば

，

Ranlsey

　et　al

．

〔2004 ）は

，

_新奇な課題を 遂_行する_場合は多くの ニ

ュー

ロ ンが関与する が

，

課題が自動化す るにつ れて 限ら れ た数

の二

＝

・

一

_{ロ ン} で

．

_卜分と な り， 初 期に使われた 二

；

・

一

ロ _ン の何 割か は不 必 要にな

っ

て課 題の遂行か ら除外さ れ る よ う に な る

。

したが っ て

，

自動化の程度が進むにつ れて活 性 化が低 下 する と してい る

。

さらに そ の よ うな場 合は

，

調 節機 能に関 す る活性化が閾 値に達 し ない可 能 性で あ る。 つ ま りPFC は課題管理 の機 能を 担 っ て い るの だ が

，

それ が

，

活 性 化 と して現 れるのはある程 度 以 上の課 題の 負荷が か かっ た場 合に限 ら れ る とい う 可能性であ る

。

　 反 対に課 題が複 雑なもの

，

また は難 易 度の_高い _もので あっ た り

，

刺激

一

反 応の マ ッ ピン グが 新 奇なもの で あっ た りする と

，

課 題の表 象や刺 激

一

反 応マ ッ ピ ングの表 象 が ワ

ー

キ ングメ モ リ に保 持さ れる こ と が

，

二重 課 題の ス ム

ー

ズな 遂行には 必要にな るであ ろ う

。

し た が っ て

，

こ の場 合は PFC の活 性 化は二重 課 題の コ ン トロ

ー

ル に対 応し てい る もの も あ れ ば

，

課題の表 象に関 係し てい る場 合も あ る と思わ れ る。 こ の 問 題に関 して は例え ば， 単 独 課 題と 二重 課 題の間で の課 題の難 易 度を等しくし た場 合 は二 重課題に_特有な前 頭葉の_活動は認め ら れ なか っ た と

い う報 告が あ る （Nebel

，

　Wiese

，

　

Stude，

　

de

　

Greiff

，

　

Diener，

＆ Keide1

，

2005 _）o 　こ のよ うに

PFC

の_機能の_{多 様性}が， 二重 課 題の コ ン トロ

ー

ル に特 有な PFC の 活 性 化の検 出を難 しくして い る可能 性が_考え ら れ る。 した が っ て

，

課 題セ ッ ト の表象 と認知コ ン トロ

ー

ル の_{表 象}を どのよ う に区別す る か とい う問 題は今 後の課 題の 1っ である と思わ れる

。

課 題 内 容 の表象を必要と し ないよ う な単純な課 題 を組み合わ せ る とい うの は 1っ の _{可 能 性}で あるか も し れ ない _。 た だ

，

単 純 な課 題 を 組み合わ せ た場合の_調節 機 能 と

，

よ り高 次 過 程に対応し た複 雑な課 題を組み合わ せ た場 合の_調節 機能 が同じで あ る とい う保 障はなく

，

む し ろ

，

複 雑な課題に 対 応 した調 節機能は違っ てい る可 能性 が あると思わ れ る

（Friston

，

　Price

，

　Fletcher

，

　Moore

，

　Francowlak

，

＆ Do

−

lan

，

1996 _）

。

　も う

1

つ

，

実 行 系 機能_は後 頭部領 域 間の_{相 互 作 用}に よ

っ

て創 発 する可 能 性がある。 も し

，

前 述の Klingbe ］rg et　al

．

_（1998_＞や

Sza

皿 eitat　et　a！

，

（

2002

）が指 摘 するよ う に二重 課 題 に お け る

PFC

の活 性 化 は例え ば 情 報の 保 持 の よ う な ワ

ー

キン グメ モ リの _{機 能}に関係 して い るの で あっ て

，

処理資源の分配や そ の他の課題管理による もの で は ない と す る と

，

課題間の調 節や処 理資 源の _{分 配}と い っ た機 能は どの ように して実 現さ れて い る の だろ う か？　 脳はニ ュ

ー

ロ ン の ネ ッ トワ

ー

クか ら な る が

，

情 報 処理 におい て は基 本 的に は感 覚 入 力か ら運 動 出 力へ と い う方 向 を 持っ _（e

．

g

．

，

　

Fuster，1997

_）。 そこに おい て

，

感 覚 野 や 運動野に関 して は 比 較 的機 能が 局 在 してい る と考え られる が

，

実 行 系 機 能な どの高 次 認 知 過 程は脳の特 定の 部 位に局在す るので は な く， さ まざま な領 域の相互作用 に よ って発 現す る と考え ら れる （e

．

g

．

　Courtney

，

2004 _； D

’

Esposito

，

2007 ：Gruber ＆ Goschke

，

2004 ；Postle

，

2006

）

。

こ の観 点に立て ば

，

例えば

，

課 題の 遂 行にお け る 処 殫資源の _分配に関 して は

，

後 頭部領 域間の 競合と PFC か らの トッ プ ダウ ンなフ ィ

ー

ドバ ッ ク の 間の相 互 作 用に よっ て必要な 情報 処理 が な さ れてい く と 考 え ら れ る。 そ して これ らの相 互 作 用の 性 質が認 知 機 能の性 質 を 決 定 すると思わ れ る

。

3．

　 重 複 的二 _重課題におけ る 時間順 序の

　　　

調整と 下

部

前頭領 域の 役割 　二重 課 題におい て 1っ の課 題が先 行 し

，

そ の途 中で も う

1

っ の課 題 が提示 さ れ るこ と も あ る

。

これ は先述 し た

PRP

のパ _{ラ ダ イム で あ る} 。 こ の よ うに

2

っ の課 題が時 間 的に 重 複 する場 合は2つ の課 題 間の 時 間 順 序 調 整

（

Temporal

　

Order

　

Coordination

_）が重要にな る。 ブ レイ

ン イメ

ー

ジン グの 多 くの研 究は

，

課 題 間の時 間 的 関 係を

操 作した場 合にお ける下 部 前 頭 領 域 （IFG

，

　IFS を含む）

の関 与を報告 して い る（e

．

_g

．

_，

　

Herath，

　

Klingberg，

　

Young ，

Amunts

，

＆ Ro！and

，

200】；

Jiang，

2004 ；

Szameitat，

Lepsien

_，

　 von 

Cramon ．

Sterr

，

＆　

Schubert，

　

2005

；

Szameita

　et　aL

．2002

）。 例え ば

，

　

Szameitat

　et　al

，

（2002 ） は聴 覚 的 音 程 弁別 課題と視 覚 的 位 置 同 定課題を用い て， 単 独課題と二重課題条件を比較し た。 二 重課題 にお け る 先 行 剰 激と後 行 刺 激の SOA が操 作 された

。

行 動 指 標に おいて は， 二重課題は単 独課 題よ り も成績が低か っ た。 ま た

，

脳の活 性 化に関 して は

，

二 重 課 題は単 独 課 題に比 べ て左 IFS

，

両 側 中 前 頭 回 （MFG ）

，

両 側 上前頭溝（SFS ） の_{活性 化}が高か っ た_。 これ らの結 果に基づ い て

，

彼ら は 下 前 頭 溝は 二 重 課 題にお ける時 間 順 序の調 整に関 与 して

い る とする時間的順序調 整 仮 説 （

Temporal

　

Order

　

Coor−

dination

　Hypothesis _）を提案_して い る。 し か し

，

重複 的

二重 課 題において

SOA

の効 果 を 見いだせ なかっ た研 究

も存 在 する（

Marois，

　

Larson，

　

Chun ，

＆

Shima ，2006

_）。

　重 複 的 二 重 課 題にお け る 下部 前頭領域の役 割に関して は， 時 間 順 序 調 整 以 外の機 能も提 案さ れて い る。 」iang

，

Saxe

，

＆ Kanwisher _（2004 ）は視 覚 弁 別 課 題に お ける巾 心視 野と周 辺 視 野の反 応 競 合に伴う下 部 前 頭 領 域の 活 性 化が短い SOA におい て見ら れた た め

，

この領 域 は知 覚 段 階の 注 意の 配 分に関 与 して い る と し た

。

ま た

Stetze1

，

Schumacher

_，

　

Schubert，

＆D

’

Esposito _（

2006

_｝は_{感 覚 運}

動マ ッ ピン _グに_対応 し た下 部前頭領 域の活 性 化がモダ リ

64 基 礎心 理学研究 第

28

巻 第

1

号 た た め

，

この _{領 域}は 感覚

一

運動マ ッ ピン グの調整に ある と して い る。 ま た

，

IFG

，

特に左 半 球は元 来ブロ

ー

カ領 と して言 語 処 理に重 要で あるとさ れて きたが

，

言 語は認 知 活 動の_{調 整機能}を担っ て い る た め

，

課 題の遂 行の際に内 言化が行 われる ことも多い と考えら れる

。

した が っ て

，

下 部 前 頭 領 域は言語処理 を 必要と し ない 課 題で あっ て も 被 験 者が内 言 化に よる課 題の調 節 を 行 う場 合に活 性 化さ れ るこ と が

．

考え ら れ る

。

さ ら に 近 年

，

下 部 前頭 領域 は 逐 次 情 報 処 理に関 わ

っ

て い る とい _{う提 案}が な されてい _{る が}

（e

，

g

．

，

　Fuster

，

2001 ；Knutson

，

　

Wood ，

＆

Grafman ，2004

_；

Zacks，

　

Braver，

　

Sheridan，

　

Donaldson，

　

Snyder ，

　Ollinger

，

Buckner

，

＆ Raichle

，

2001 ）

，

言 語 処 理は極めて逐 次 的な 処理で あ るこ と を考え ると

，

こ の 提 案は言語情報処理 を より

一

般化し たもの であ る と思わ れ る。 　 今まで 見て き たデ

ー

タは下 部 前 頭 領 域が 逐 次 情 報 処 理， 時 間 処理， さ らに知覚段 階の 注意の配 分， そ して感 覚

一

運 動マ ッ ピン グ な どの複 数の機 能に関 係 して い る こ とを示 して い る。　 そ れに関して von 　

Cramon

らの グ

ル

ー

プ （e

，

g

．

，

　

Brass，

　

Derfuss，

　Forstmann

，

＆ vQn 　

Cra−

mon

，

　2005 ；　Derfuss

，

　Brass

，

　Neumann

，

＆von 　

Cramon ，

2005

＞は認知コ ン トロ

ー

ル に お け る

lnferior

　

FrQntal

Junction

（IFJ）の役 割を強 刮刮し て い る

。

こ の領 域は運 動

前野 （Premotor 　Area

，

　BA6 _）， 中背 側 前頭前 野（Mid

・

DLPFC ，

　

BA

　

9

_）

，

_{お よ び}

IFG

の_交わ る点に存 在す る た め

，

反 応の プ ロ グラ ミング や ワ

ー

キ ングメ モ リ

，

そ して

，

言語 処理 お よ び時間順序調 整の すべ _{て に おい て重要な役} 割を持っ _{と さ れ}て い る。 これ らの結 果か ら

，

下 部 前 頭 領 域は複 数の_{機 能}に関 係して お り， した が っ て， 二重課題 の 際の こ の領域にお ける活性 化もこれ らの機 能の間の相 互作 用に よ る可 能 性が ある。 　それで はこ の ような下 部 前 頭 領 域に お け る複 数の機能 は さ ま ざ ま な 認知 課題の 際に どのよ うに遂行さ れて い る の で あ ろうか？　 これらの機 能は同 時に遂 行 するこ と が 可 能なの で あろ うか ？　 これ は例えば

，

言 語 情 報 処理 を 必要と す る 課 題 を含む重複 的 重 課 題の 場 合， 言語処理 と課題間の_時間 順序調 節を同時に遂行す るこ と は可能か とい う問 題であるc こ の点に閧 して

，

も し2 っの異なっ た課 題が 同じ領 域に よる処 理に関 係して い る とすれ ば

，

これ らの 2つ の 課 題は同 時に遂 行 さ れるこ と は ない と い う仮 説が提 案さ れて い る （Roland ＆ Zilles

，

1998_）

。

そ して

，2

っ の 課 題 が も し同 時に 遂行さ れ ない と す る と

，

次の 問 題は そ れ らが どの よ う な順 序で 遂行さ れ るの か と い うことにな る

。

換 言 す れ ば その 遂 行 順 序 は どのよ う な 要 因によっ て決 定さ れ る か とい う疑問で あ る。 さ らに こ の ことは

，

従 来

，

選択 的 注 意の_{分 野}で議 論さ れて き た情 報 処理に お ける ボ ト ル ネ ッ ク に相 当 する可 能 性が ある が

，

これらに関して は今 後の研 究 を待た ねばな ら ない

。

4．

　 継 時 的二 重課 題 （タスクスイ ッ チ ング） 　 継 時 的二重 課 題 （タスクス イッ チン グ）におい て は

，

被 験 者はそれ ぞ れの_課題 の セ ッ トを構 成 し

，

それ ら を ワ

ー

キ ングメ モ リに保 持 する （課 題セ ッ トとタス クス イ ッ チン グに 関 して は例 え ば

Sakai

（

2008

）な ど を参 照 ）。 そ して

，

課 題の ス イ ッ チ の要 求に従っ て 反 応 するこ と が要求されるu 例えば

，

ス イッ チ があるの か

，

ま た は ス イッ チ はなく単 独 課 題の反 復なのか等の違いで あ る。 ス イ ッ チがある場 合は

，

ス イ ッ チ仕 方は どの よ うに指 示 さ れ るのか が 問 題 と な る

。

例え ば

，

あ ら か じめ教示と し て与え ら れた固 定さ れ た順 序に従っ て ス イ ッ チ するの か

，

そ れ と も課 題は ラン ダムに呈示さ れ

，

そ の都 度 与え ら れ た手が かりに従っ て スイ ッ チするのか等の違い で あ る

。

さらに ラ ンダムにス イッ チす る場 合は

，

手が か りが 与え ら れて か ら課 題を実行す る まで の _準備期間も重要な 要 因と なる。 し た が っ て

，

タス ク スイ ッ チ ン グにおい て は課 題セ ッ ト の準 備

，

保 持

，

ス イ ッ チ の仕 方 等に対 応 し た神 経基盤は何か とい うこと が問 題に な る。 　 タス クスイ ッ チ ン グの ある課 題 を単 独 課 題と比 較した 場 合， 単独課 題で は単

一

_{の課 題 表象に基づい て課 題を遂} 行す る が

，

タス クス イッ チ ング が あ る場 合は

2

種類の課 題セ ッ ト の表 象を形 成し

，

それ を保 持し切 り替え な け れ ば な ら ない ため

，

DLPFC

を中 心と し た

PFC

の_負荷が高 くなる と思わ れる

，

，

ス イ ッ チ の有無を 比較し た研 究で は， ス イッ チ の ある試行は両側

PFC ，

帯 状回

，

運動前野

，

後 部頭頂葉な ど を 主 に活姓化する こと が報告さ れて い る

（e

．

_g

．

，

　Braver　et　aL

，

20D3 _；Dove

，

　Pollmann

，

　Schubert

，

Wiggins，

＆ von 　

Cramon ，

2000 _；

Schubert

_＆

Szame −

itat

，

2003 ）。 例え ば

，

　Dove 　et　aL

，

（2000 ＞はス イッ チ有 条 件とスイ ッ チ無 条 件を比 較 し た が

，

ス イ ッ チ無 条 件で は 被 験 者は＋ と

一

の 弁 別 を求め ら れ

k 。

スイ ッ チ有 条 件で は刺 激が緑色で 提示さ れ た _{場 合}は＋ に対 し て は左 の キ

ー

，

一

は右のキ

ー

で反応し

，

刺激が赤で提示さ れ た場 合は左右 逆に反 応する こと が求め ら れ た。 し た が っ て こ の条 件で は被 験 者は個々 の刺 激の色に対して刺 激

一

反応 α） マ ッ ピング をスイ ッ チする ことになる。 結 果はス イッ チ有 条 件に お い て は両 側 PFC 　

CBA9

）

，

前 運 動 野 （BA6 ）

，

前 部 島 皮 質 （

BA44

／

45

）

，

左 頭 頂 溝

，

補 足 運 動 野

，

後 部 帯 状回

，

な どが活 性 化さ れ た

。

　 ス イ ッ チ試行 におい て は固 定順序と ラ ン ダム順序の違 いが あ る。 固定順序の場 合はス イッ チの ス ケジ ュ

ー

ル は 教 示な どで_与え ら れ

，

あ ら か じ め順序が決まっ て い る_。

これに対して ラン ダム _順序の試行で は ど ち らの課題を行

うか が直 前まで わか らな い た め

，

ラ ンダム_{順 序}の ほ うが

課 題順序の ス ケジ

＝

・

一

リン グ に関する負 荷が高く な る。

こ の 2つ を比 較し た研 究におい て は

，

ラ ン ダム_{順 序}の試

行に おい て

．

ヒ部頭 頂 葉 （

Ki

エnberg

，

　

Aguirre，

＆

D ’

Espo−

sito

，

2000 ）

，

PFC （

Szameitat

　et　a1

．

，

2002 _；

Szameitat

　et

a1

、

，

2005

）

，

およ び上 部 PFC （BA8 ）と後 部 頭 頂 葉 （

Sohn ，

Ursu，

　

Anderson ，

　

Stenger，

＆

Carter，2000

_）な どの活性

化が高い こと が報 告さ れて い る。 　 課 題 がラ ン ダム に スイ ッ チする場 合に関 して

，

手 が か りパ _{ラダ イムを用い て手が か り と刺 激の 間の準 備 時 間} （

SQA

）を 操 作 した研 究の多 くは

，

　SOA が短い場 合に ス イッ チ条件にお け る

PFC

の活性 化が反復 条件と比 較し て高いが

，SOA

が 長い場 合はス イ ッ チ条 件 と反 復 条 件 の間に は差が ない とい う報告をして い る（e

．

g

．

，

　

Brass

＆

von 　Cameron

，

2002 ；Braver　et　al

．

，

2003 ；Ruge

，

　Brass

，

Koch

，

　Rubin

，

　Meiran

，

＆ von 　Cramon

，

2005 _{）。 例}え ば

，

Ruge

　et　al

．

_（

2005

_）は

Meiran

_〔

1996

_）によっ て開 発 さ れ た位 置 弁 別 課 題を用いて

，

スイッ チ条 件と反 復 条 件を比 較 した

。

被 験 者は 夕

一

ゲッ トが 2×2 の配 列の上

．

．

ドまた は左 右の ど ち らに現れ た か を判 断 するこ と が求め ら れ た。 ど ち らの 弁 別 を 行 うか は刺 激の 100ms また は

2000ms

前 に 提 示 さ れ る 矢 印 手 が か り に よ

っ

て指 示 さ れ た。 行 動デ

ー

タ はスイ ッ チ コ ス トが 100ms 　

SOA

条 件 の ほ う が高い こ と を示 し た

。

脳の 活 性 化に関 して は左

IFJ（lnferior　Frontal　

Junction

_）

，

_{左中前 頭 回}

，

_{右 下 前 頭}

溝

，

両 側 島 皮 質 　およ び ACC における活 性 化がスイ ッ チ条 件で 100ms 　

SOA

_{に おい て高か} っ た が_，

2000

　ms

SOA

におい て は差が な かっ た。 　以上 見て きた よ うに

，

タス クスイ ッ チ ン グにおいて は

PFC

の_{活性 化}を報 告 し てい る研 究が ほ と ん どで あ る が， PFC の _中で の機 能 分担を検 討 する た め

，

　 MacDonald

，

Cohen

_，

　Stenger

，

＆ Carter

_，

_（2000_｝はス トル

ー

プ_刺激を

用い た タス クス イッ チン グ_課題 を_使

っ

て

，

　

DLPFC

　と ACC の機 能の違いを分 離しよ うと試み た_。 そ の結 果

，

左

DLPFC

は準 備 期闇におい て， スイ ッ チ条件の活性 化が 高く

，

ス イ ッ チ の準 備に関 係 して い る とされた

。

ACC は 反 応 段 階に お い て活 性 化を示 し

，

不

一

致 条 件の ほ う が

一

致 条 件より も活 性 化が高か っ た た め

，

コ ン フ リク トモ ニ タ リン グに関 係 する と さ れ た

。

　 ス イ ッ チ コ ス ト に影 響 する要 因と し て は前 述の よ う に

，

課 題セ ッ トを切 り替え

，

次の試 行の準 備に か か る認 知 的 負 荷と

，

直 前の 試 行か らの干 渉 が考え ら れ

，

これ ら はス イッ チの仕 方に よっ て ， 異なっ た影響を与え る と 思 わ れ る。 連続交 代 試行の よ うにあ ら か じ めス イ ッ チ の ス ケジ ニ

ー

ルが教 示と して与え ら れて い る場合は

，

課題 セ ッ ト の表 象の更 新 もそれに則っ て行 うこ とに な る た め

_，

課 題 を遂行し な が らス イッ チ に備え ること （e

．

g

．

，

あ と何 試 行で交 代 するか を数えてお く等 ） も可 能か と 思 わ れ る

。

そ して

，

これ らの課 題セ ッ ト の表 象 等の機 能に関 して は

DLPFC

の_関与が大きい _（e

．

_g

．

_，

　

Braver

　 et　 a1

．

，

2003 ；Dove 　et　al

．

，

2000 ；MacDonald 　et　a 玉

．

，

2000 ；Schu

−

bert

＆

Szameitat，

2003

）。 こ れに対して

，

手が かり試 行 のよ うに試行 毎に ど ち ら を行う か が指示 さ れる場 合は

，

手 が か りが与 え られて か ら課 題セ ッ ト の更 新 を しな くて は な ら ない ため に手が か り と刺 激の_間の_{期 間}が課題の遂 行に影 響 を 及ぼす

。

そ して課 題セ ッ ト の更 新のた めに与 え ら れ た時問が短い_{場 合}は

，

認知 的な負 荷は大き な もの と なり

，

それ がIFJ等の活 性 化に っ な がると 思 わ れる

（e

．

g

．

，

　

Brass

＆von 　

Cramon ，2002

_；

Braver

　et　al

．

，

2003

_； Ruge 　et　al

．

，

2005 _） 。 与え ら れ た時 間が長け れ ば

，

認 知的 な負 荷はそれほ ど大 き くはな く

，

した が っ て活 性 化 も閾 値に達 し ない 口_∫能性も あ る 。

5．

同 時 的二 _{重 課 題}と継 時 的二 _重

_課

_題の比 較 　 今まで レヴ

ュー

して き た研 究の _うち

，

同 時 的二重 課 題 の 場

．

合

，

2つ の課 題 を どの よ うに実 行 するかは被 験 者に 任 さ れて い る た め

，

被 験 者の認 知方 略が 介 入 す る 余 地 が ある。 例え ば

，

被 験 者は 2つ の課 題 を全 く同等に同 時 的 に実 行して い るのか

，

そ れ と もいわ ゆ る タ イム シ ェ ア リ ン _グの よ うに継 時 的に実 行して い るか

，

とい

っ

た疑 問が 生じ る

。

も し

，

前 述の よ うに

，

同 じ領 域に よる処理に関 係して い る

2

つ の_{課 題}は同 時に遂 行さ れ るこ と はで き ない _（Roland ＆ZMcs

，

1998_）な らば

，

タ イム シ ェ ア リン グ が非 常に有 効な方 略と 思 わ れ る

。

その場含

，一

方の刺 激の _{情 報}を ワ

ー

キングメモ リに保 持 して おい て

，

も う

一

方の課 題を先に実 行 する とい っ た処理が考え ら れ る

。

　 同時的二 重課 題 と継 時的二 _{重 課}題 を直接比較し たの は Dreher ＆Grafman （2003 ）が最 初で あるが

，

そ の実 験に おい て は， 各試行の最初に同時 的条件か継 時的条 件かの 教示が与え ら れ た後

，

緑か赤の ア ル フ ァベ ッ ト文 字 （大 文 字また は小 文 字 ）が 1っずっ 順 番に呈 示さ れ た

。

課題 は母 音子音 弁 別と大 文 字 小 文 字 弁別 で あっ た

。

し た が っ て

，

被 験 者は同 時 的 条 件の 場 合は2っ の 弁 別 課 題 を 同 時 に行い

，

また継 時 的 条 件の場 合は文 字が赤の 場合 は 母 音 子 音 弁 別を

，

ま た緑の場合は大 文 字小 文字弁 別を行 っ た

。

結 果は

，

同 時 的 条 件で は

ACC

が活 性 化さ れ た が

，

こ れ は

2

つ の 課 題 を 同時に行う際に 2種 類の_刺激

一

反 応 連 合の コ ン フ リクトを解 消 するの に関 係 して い る とさ れ た

。

そ れ に対 し て継 時 的 条 件で は

fii

　IFG と両 側の 頭 頂

66

基 礎 心理学 研 究 　 第

28

巻 　 第

1

号 溝が活 性 化さ れ た が

，

彼らは左 IFG は タ ス ク スイ ッ チ ングの際に そ れ ぞ れの課 題に対 応し た神 経ネ ッ ト ワ

ー

ク の選 択に関係し てい る と し た。 　ま た Koshinoet 　al

，

（2006 ）は聴 覚 的 文 章理解 （

一

般 知 識に関 する正 誤 判 断 ） と

Shepard

＆

Metzler

（

197

】〕の メ ン タル ロ

ー

テ

ー

シ ョ ンを用いて

1

司時条件と継時 条件を 比 較 し た。 同 時 条 件におい ては

，2

っ の刺 激は同 時に提 示さ れ

，

被験者は

6

秒間に

2

っ ともに反応 すること が要 求さ れ た

。

継 時 条 件におい て は

，一

方の刺 激が最 初に提 示され

，3

秒 後か ら他 方の刺 激が提示さ れ る。

2

っ の刺 激は こ の ように して交互に繰り返 して提 示さ れる ため

，

これ は某 本 的には固 定 順序の タス クス イッ チング と同じ ことにな る。 た だ

，

6 秒間に

一

度ずっ 文 章理解とメ ン タ ル ロ

ー

_テ

ー

シ ョ ン を 遂

行

しなけ れ ば なら ない点で

，

両 条 件は統 制されて い た

。

結果は

，

単 独課 題と二重課題 を比 較 し た場 合は

，

二重 課 題 におい て後頭部知 覚野にお ける 活 性 化σ）低 下が見 られたが

，

こ の活 件 化の低 下は文 章 理 解に対応 す る 領 域 （特に左上 部お よ び中 部側頭 葉 ）にお い て よ り大きく

，

メ ン _タル ロ

ー

テ

ー

シ ョ ンに対 応 する領 域 （両 側 後 頭 葉およ び右 頭 頂 葉）におい て小さ かっ た

。

後 頭 部 知 覚 野の_{活 性 化}の低 下の _{程 度}に関 して は

，

二種 類 の二 重 課 題で差は なかっ た

。

2

っ の 二重 課 題条佇の 直接 比 較 に よ

っ

て 得 ら れ た結果 は

，

同 時 条 件に お い て DLPFC およ び言 語 関 係 領 域 （上 部 側 頭 回 ）の活 性 化が よ り高 く

，

継時条 件に おいて

ACC

お よ び視 空 問 情 報処 環関 係 領 域 （後 頭 葉 と後 部 頭 頂 葉 ）の_{活 性 化}が より高 か っ た

。

この結 果は

，

被 験 者は同 時 条 件に おいて は文 章 を

一

時 的に ワ

ー

キン グメ モ リに保持し な が ら， メ ンタル ロ

ー

テ

ー

t ヨ ンを 先に行 うとい う方 略 を取 っ たこ とに関 係 して い る

。

継時条 件に おい て は

，3

秒間 あ れ ば 文章理 解 は余 裕を持 っ て 行 うこ と がで きる が

，

メ ンタル ロ

ー

テ

ー

シ ョ ン は実 行 することは で きて も余 裕は あ ま りな い （ち な みに被 験 者の メ ン タル ロ

ー

テ

ー

シ ョ ン に対す る平 均 反 応 時 閙は約 2

．

2秒で あっ た）

。

し た が っ て短 時 間に 集 中し て メ ン タル U

一

テ

ー

シ ョ ン を行 う こ と が要 求さ れ

，

タイム プ レ ッ シ ャ

ー

が 非 常に高 くな る

。

ACC およ び 視 空 間 情 報 関 連 領 域の活 性 化は

，

おそ ら くこ の こ とと関 係して い ると考え ら れ た。 　 上記の

2

っ の研究に おいて

，

DLPFC

お よ び

ACC

の 活性 化の パ _タ

ー

ン が違 っ て い 九

、

こ れ は

1

っ に は

，

DLPFC

，

　

ACC

とい

っ

た領 域は複 数の _{機 能}に関 係 する た め

，

課 題の性 質に よっ て は活 性 化のパ タ

ー

ンが異なっ て くる と考え ら れ る

。

DLPFC の活 性 化に関して は第 2節 の後 半で 議 論し たので あ る が

，ACC

の活 性 化は どの よ うな認 知 機 能 に関 係 して い るので あろ う か？　

ACC

の 役 割に関して も近 年さ まざ まな議 論がな さ れて きて い る。

ACC

も二重課題やワ

ー

キ ン グメモ リ以外に も さ ま ざ ま な課題にお いて_{活性 化}が 見 ら れ る。 例え ばス トル

ー

プ課 題 （e

，

_g

．

，

　Barch

，

　Braver

，

　Sabb

．

＆ Noll

，

2000 ；

MacLeod

＆

MacDonald ，2000

＞

，

フ ラ ンカ

ー

課 題 （e

．

g

．

，

Botvinick

，

　Nystrom

，

　Fissell

，

　

Carter，

＆ Cohen

，

1999；

Bunge

　et　aL

，

2002

_；

Durston，

　

Davidson，

　

Thomas ，

　

Wor −

den

，

　Tottenham

，

　Martinez

，

　Watts

，

　Ulug

，

＆ Casey

，

2003 _）

，

そ し て ゴ

ー。

ノ

ー

ゴ

ー

_{課 題 （}e

．

_g

．

_，

　Bravcr　et　aL _，

20011

；

Durston

　et　a_】

，

，2003

_；

de

　

Zubicaray

　et　al

．

，

2000

_）

な どで あるが

，

これ らの課 題は反 応の抑 制を必 要 とす

る。 ま た

ACC

の 活性化 はい くっ か の 同 等の 選 択肢の

セ ッ トを持

っ

た課 題　例え ば

，

勤 詞生成 課題 （Barch　et

al

．

，

2000

）

，

また誤 反 応の_{検 出 （}Bush

_，

　Luu

，

_＆ Posner

，

2000

）な どにおいて も 見られ る。 　 これ まで の とこ ろ

，

ACC の機 能に関する仮 説は主 に 二通りに分 け ら れる ように思 わ れる

。

1っ _はコ ン フ リク トモ ニ タ

ー

リン グ を強 調す る もの で あ り（e

．

g

．

，

　

Botvin−

ick　et　al

．

，

2004 _；MacDonald 　et　a1

．

，

2000 _）

，

そ れらは

ACC

は課 題の 遂 行に必 要な反 応 と

，

反 応 傾 向の 強い反 応の コ ン フ リク ト の レベ _{ル を 評価 するこ とで}

，

_{どの 程 度} の処 理 資 源が必要かをモニ タ

ー

し

，

ま た その た め に必 要 な 認 知 活動に関係 し た 脳の領域 と 連携す るこ とに関 係す る と して い る。 も う1つ の立 場 （e

，

g

．

，

　Posner ＆ DiGiro

−

la

皿o

，1998

；

Peterson，

　

Skud

！arski

，

　

Gatenby ，

　

Zhang ，

Anderson

，

＆

Gorc，

1999）は

，

注 意 機 能を強 調す るが

，

それに よれ ば

，

ACC は注 意 資 源の分 配に関 わる ことで

，

認 知機 能の コ ン トロ

ー

ルを トッ プ ダウ ンに_{直接 的}に_行う とさ れる。 　 し か し

，ACC

に損 傷のあ る患 者が認 知 的コ ン トロ

ー

ルを必 要と す る課題におい てあ まり成 績の低 下を示さ な か

一

〕たた め

，

ACC は認 知 的コ ン トロ

ー

ル に は必 ずしも 必 要で は な い と い う主 張 も あ る （

Fellows

＆

Farah，

2005 ）。 ま た情 報に コ ン フ リク トが あ る場 合に

ACC

の 活 性 化が

．

高い は ど行 動の _修正 が 良 い し

，

ま たその_際には 次の試 行における DLPFC の_{活性 化}が ヒ昇 する傾 向が あ

る とい う報 告 もある （Kcrns

，

　

Cohen ．

　MacDonald

，

　Cho

，

Stenger

、

＆ Carter

，

2004 _｝

。

こ れ ら の結 果は ACC の コ ン

フ リ ク ト モニ タ

ー

リング 仮 説 を 支 持 し

，

ACC はDLPFC の表象の強さの制 御に関わ り

，

結 果として DLPFC によ る資 源 配 分に影 響 する と さ れ る。

6 ．

　 二 _{重 課 題}にお け る後 頭 部 知 覚 系 領 域の 　 　 　活 性 化の低下 と処 理 資 源の限 界 前 述の よ うに

，

二重 課 題 研 究の出 発 点の 1っ は課 題 間