図形認知の右大脳半球優位性

理学療 法学 第 25巻 第 1

．

号

』

1

〜

5頁 （1998年 ）

報　 　告

　　 図 形 認 知

の

右 大 脳 半 球 優 位 性

一一

_{半 側視 野 図形呈 示 を用}

_{い た}

_{事 象 関連電}

_位

_{によ る}

_研

_究

＊

沼

田

憲 治

1）

中

島

祥 夫

2）

清 水

　

忍

3） 要 旨

一

　 事 象 関 連 電 位 （

Event

　relatcd 　potentia1 ：

ERP

）

P300

によ り， 図 形 認 知の大 脳 半 球 優 位

性 を検 討 した。 健 常 者を対 象に

，

左 右い ずれ かの 半 側 視 野に呈 示 した図 形に対 する弁 別 課 題 中の

ERP

を

Fz （前頭葉

正

_中部

_）お よ び

Pz （頭頂葉

正

中部

）か ら記

録

し た。　

ERP

の

P300

成分

と

，

同

時

に記

録

し た反 応

時聞

を呈 示

視野側

間で比

較

し た

結

果

， Fz ，

　

Pz

とも左

_視野

呈

_示

の

P300

潜 時が右 視 野 呈 示に比べ て有 意に短か っ た

，

，

これは右 半 球が左 半 球に比べ て

視野

認 知 過 程に要 する時 間が短い こ とを 示して お り

，

図

形

認 知に お け る右

半球

優

位性

が

支持

さ れ鵡、 キ

ー

ワ

ー

ド

　事象

関

連電位

，

lateraiization

， 視 覚 認 知 は じめ に

　視覚性形

態認知の

一

_{側 半}

王

_求

優

位性

につ い て _はい ま だ

一

致し た

結

論は得られてい ない_。

_隴床的

には

物

品，

図形

，

顔

，

文字等

の認 知が

困難

と な り 目

常

生

活

の

_障害

と な る知

覚

型

視覚失

認 が あ るG その

責

任 病 巣は両 側 後

頭葉

Dと さ れ る が

，

右

半球

に

病変

を有 する場 合の方が物 体 判 別 障 害がよ り 重 度で あっ た と して

，看半球

の

視覚

認

知優位性

を示

唆

す

’

Rlght　Hom 工sphere 　Domlnance 　for　Figure　Recognition ：

　 AStudy 　of　Event　Re｝ated 　Potentials　to　Lateralized

　 Projc｝ction

D 昭和大 学医療垣期大学 　」

．

t］1学療法学科

　 （〒226 神 奈 川 県 横 浜 市 緑 区

．

1．

・

日市 場 町】865） 　 Kenji　Numata

，

　RPT ：D巳partm 巳rlt　of 王，hysi

じal　Thera

・

　 pcuLics

．

，

　Co］］cgo　of 　Medical　Scio冂ceS　Showa　Universi

．

　 ty2

）

．

下粟 大学 医学部　第

・

生理

　 Yoshiu　Ntikaj三lrAU

，

　 MD ： Depal

』

しment 　of　Physiologtr

，

　 Scl1Qok 〕f　Me 〔1icinc　Chiba　Universitv

3）北」匡大 学 医療 衛生

’

｝乏_部リハ ビリテ

ー

シ ョ ン学 科

　 Shinobu　Shimizu

，

　MD ： Faclllty　of　Rehabilltation

，

　 SchoQI　o 「Aliied　Health　Sciences

，

　Kitasato　Universi［y

　 （受 付［i1996年 12115 匚コ！受Eil4口 1997年9N27 口） る

報 告

もあ るZ

−

3）。 し か し

，

同

様

な

症

例 報 告 数が

少

ないた め

，

物 体 判 別 障 害 と石 半 球 病 変 との 関 係は 必 ず し も支 持されていない。

一

方，

実

験

的には

，健

常者

を

対象

に左右の いずれ かの ’ 卜側 視 野に図 形 を

瞬間

呈

示

する認 知

課

題 を

行

わ せ，

視覚

認 知の

一一

側

半球機能

を調べ _{る方 法 （以 ド瞬 間 露 出 法 ）が用い ら} れてい る。その止答 率や反応時 閔が右 視 野旱示

（

左 大 脳

丶

卜球へ の刺 激 入 力 ）に比べ て 左 視 野 畢 示 （右 大

脳半球

へ _の

刺激

入

力）

_で

良好

_{と さ れ ること か ら}

，

_図 形 認 知にお け る右 半 球の優 位 性が指 嫡されて い る4

−

7），，しか し

，

瞬 間 露 出 法 を用 い た これ らの

結

果 が必 ずしも再 現 性の

_高

い

_結果

を示す よ う な もの で は ない と して，図 形 認 知にお ける右

’

1

‘ 球 優 位 性 を

結論

づ け るこ と に は

_異論

も あ る8）。

　

事象

関

連

！

喧｛

立



（

Event

　related



_potcntial

：

　

以

下

ERP

とする） の

P300

は

，

．

・

連の _{標 準 刺 激}

（以下 standard とする）の な か か ら標 的 刺 激 （以 下

target

とする） を 認 知 したと きのみ に

，

そ

の

_刺激後

の

_{約 300ms}

以

降

の _頭

_皮

上 電極に記 録さ れる

陽

牲 波

形

をい う。 P300 は認知や注 意

・

覚 醒

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service Japanese _{Physioal 　Therapy 　Assooiation}

2 理学 療法学 　第

25

巻第

1

号 な どの内 因 性 成 分を反 映 する電 気

生

理

学的指標

と さ れ る。 そ の 潜 時 は情 報の 処 理に 要 す る時 間 を9

−

10）

，

ま た

， 振幅

は注 意

・

覚

醒の

_水準

_{を反 映 す} ると考え られて お り11

』

12）

，

近 年

，

P300

を用い て 認知

障害

を

明

らかにすることが多 く試み られて い る13

−

15）。

　 今

回

，

半 側 視 野 呈 示の図 形 弁 別 課 題 中にお ける

P

　

300

の_記

_録

を試み， その

潜時

か ら

図形

認知に お ける左右

半球

の

機能的

差

異

につ いて

検討

し た。 対 象と方 法

L

被 験 者

　視覚

異

常

の ない右 利 き健 常 学 生

7

名 （男

4

名

，

女

3

名 ），

平均年齢 22．

0 歳

を

対象

と し た。 近

視者

に は眼 鏡を使 用 し矯正視 力で

行

っ た_。

2

．刺激

図 形と課 題

　

男

，

女の全 身の姿を そ れ ぞ れ

白色

で型

取

っ た

2

種類

の

_図形

（縦 横 がそれ ぞ れ 視 角

1．

4

°

， 1，

1D

） を

，

岩 通ア イセ ル_{社 製}タ キス トスコ

ー

プ

701C

の ブラ ウン

_管

モ ニ _タ

ー

_に呈 示_{し た} 。 畢 示 方 法は画 面 中 央 の_{注 視 点}か ら左

右

にそ れ ぞ れ

視角 7 度

の_{位 置 を 図} 形の 呈示 位 置と し

，

左 呈示を左

視野

呈

示 （

Left

visual 　

field

： 以

F

’

　

LVF

とする）

，

右 呈 示を右

視

野呈示

（

Right

　visual 　

field

： _{以 下}

RVF

_とする）

と した。 男 図形 （以 下

target

とする

）

と

女

図 形

（

以下 standard とする）は偽ラン ダム な順に呈 示 し，

男

図 形の

出

現 確

率

を

20

％ と した。 被 験 者 に は

_男図形

が出現 し た

時

に のみす ばや くボタン押 しを

行

い_， 女

_図形

出 現の時は反 応 しない よう指 示 した。 図形の呈 示

時間

を

60

　ms

，

呈

示間隔

を

1．

51

s とした。

3 ．

手 続 き

　被験者

に は

薄

暗 室 内で安 楽な坐 位 姿 勢を と ら せ， 右 手示指をス イッ チボタン に

軽

く

触

れ させ た。 実 験 中は

，

眼の_高さで 80cm 前 方にあ る

CRT

中央 の注

視点

を見つ め さ せ 眼

球

運 動の

_静

止 を 指 示 した。 各 呈 示 条 件で の 図 形の呈 示 回 数は，

1

ブロ ッ ク

50

回と して ！分 間の休 憩 をはさ みな が ら合 計

5

ブロ ッ ク

， 総

呈

示 数

250

回を

行

っ た_。

RVF

，

LVF

の呈 示は被 験 者ご と偽 ラ ンダム な順で 行 っ た

。

な お

，

実 験 前に被 験 者が図 形の弁 別が可 能に な る までの

_練習期

_間と して

2

ブロ ッ ク を設け た。

4 ，脳波

記

録

と

ERP

　

脳 波は国 際 電 極 配 置 法

　（

10 ／

20

法

）

　

に従っ た

Fz

（前 頭 葉正中 部）

，

　

Pz

（頭 頂 葉正中 部 ）か ら

，

両 耳 朶 連 結 を基 準 電 極 と して _{単 極 誘 導 し}

，0．

05 〜

100Hz

の周

波数帯域

でデ

ー

タ レ コ

ー

ダに記 録 し た。 記 録 後の デ

ー

タ は 日本 電 気三栄 社 製

7T − 18

を

使

用 し，

target

の 呈示

前

JOO

　ms か ら 呈 示

後

500ms

の _問を

Sampling

　clock 　

600

_μs で言十

50

回 を 加

算平均

し

ERP

を記 録した。 な お

80

μ

V

以 上 の

_脳

_波は加

算

か ら

自

動

除外

し た。

P300

の頂 点

潜

時と振 幅は自動 計 測し た。

5

．

反 応

時間

target

に対 する ボ タン_押し反 応 時 間は タ キ ス トス コ

ー

_{プ よ り}

_自動計測

_した。

結

果 　 図

1

に

LVF

と

RVF

に お ける

Fz ，

　

Pz

の

grand 　average

波

形を示 す。　

target

を

triger

と

した加 算 波 形に は

，Fz ，

　

Pz

とも刺 激 後 約

420

　ms

前後

に

P300

の

_出

現が み られた。 視 察 的に，　

LVF

における P300 頂 点が RVF に比べ て

_先

_行 して い た。 standard を

triger

と し た

加算波

形にはい ず れの電 極に も

P300

の 出現は なかっ た

。

　

P300

潜

時

の

_比較

で は

，

　

Fz

，

　

Pz

と も paired　

t−

tcst

の結 果

，

　

LVF

の潜 時が

RVF

に比べ て 短 く

有

意 差が 認め られ た （表

1 ）

。

LVF

と

RVF

の潜 時の羌は

Fz

が

13．

4

　ms ，　

Pz

が

13．

8

　ms であっ た。

　P300

振 幅の比 較で は

，

　

Fz ，

　

Pz

_{と も}

paired

　t

−

test

の

_結

_果，　

LVF

，　

RVF

間に

有

意 差は 認め られ な か っ た （

表 2 ）

_。 　

RVF

の平 均 反 応 時 間は

，

　

LVF

に比 べ て約

15

ms 短 縮 して いた が paired　

t−test

の結 果

，

　 有 意 差は 認め ら れな かっ た

（

表 3

）。 N工 工

一

Eleotronio _Library

図 形 認 知の右 大 脳 半 球 優 位 性 3

Fz

標 的刺激

（

target）

P300

　↓

標準 刺激

（

standard ）

Stimuli

↓

一

Pz

LVF

_（

左 視野 刺激 ＞

RVF

（

右 視

野

刺激

）

一

，

．

．

．

，

．

一

一

．．・

vXM

’

1− _・

Wh

・ …

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

」墾

　 　 　 　

100ms

図 1　 事象 関 連 電 位 grand　_{averagC 波形 （被験者}

7

_名） 表 1P300 潜 時の平 均 値 （ms ）

考

察

Fz

Pz

一

IiF

RVF 　 　 　 LVF RVF 　 　 　 ＊　　 　　 　　　 　　 　　　 　　 　　＊ 　 　 　 　　 　 　　 　 　 　　 　 　1

”−’

mean 　　　　

424．

9

　　　　

438．

3

　　　　

417．

2

（

SD

）　　　（

35．

8

）　　 （

35．

8

）　　

G

ユ

．

2

）

’

．

．

一

一

一

₁₄₃₁

、

G

（

H ．

7

） LVF

一

左視 野朿呀激

，

RVF

一

右 視 野 車痔激

，

表

2

　P300電 位の_{平 均値} ＊_p＜0

．

05

（μ

V

）

Fz

Pz

LVF RVF LVF RVF mean （

SD

）

4．

4

（

1．

5

）

4．

7

（

1．

1

）

7．

3

　 　 　 　

7．

2

（

1，

3

）　　　　　（1

、

1） LVF

一

左 視 野 朿嘘激

．

RVF

一

右視 野 刺 激

．

表

3

　 反 応 時 間の’ ド均 値 （ms ） LVF RVF mean 　 　

415．

4

　 　

426

ユ （

SD

）　　　（47

、

5）　　 （44

．

3） LVF

一

左視野刺 激

．

RVF

一

右 視 野 刺 激

、

　 大 脳 半 球の

1ateralization

_，

_すなわち

一

側 大 脳 半 球の機 能 的 優 位 性 を 研 究 する方 法 として

，

半

側

視野

に

瞬

間呈示し た

文字

や図 形を認 知さ せる課 題 が瞬 間 露 出法 と して古 くから

行

われているle

”

17）。

瞬間露出法

では

視覚伝導路

の

_解剖学特

_性か ら

，

一

側視野

か らの

_視角情報

は反

対側半球

に直 接 投 射さ れる。 外 界か らの情 報が直 接 入 力される反 対 側

半

球に

対

し，

同側半球

では

，

反

対側 半球

か らの

情報

は脳 梁を介 して間接 的に入 力さ れる。 そ のた めに

，

反 対 側 半 球は同 側 半 球に比べ _て

_情報

処_{理 に お け る}

時

間 的 有 利 性と，

情報

の

質

量

的有

利

性

を伴うこ と にな る。 し た が っ て，

瞬

間

露出法

に よ る反 応 時

間

や止 答 率の呈 示 視 野 側 間の 差は その刺 激 認 知に

対

する

1ateralization

推定

の

根拠

と なっ て い る 】8 ） 。 　

P300

は全 視 野に刺 激を呈 示 する方 法が主 と し て用い られ て お り

，今

回の よ う な

半側視野

呈示の

図形弁

別 課 題

巾

の

P300

につ い て の

報

告はこれ ま で に見 あた らない。 今 回の半 側 視 野 呈 示で は，

LVF

_（左

半 球

へ の

_刺

_{激 入 力 ）}の

P300

_{潜 時}が

RVF 　

（右半 球へ の_{刺 激}入 力 ） に比べ _{て明 らかに} 短

縮

するこ と が確かめ られ た。

Ritter

ら lo） は

，

　

P

300

潜 時は認 知 過 程における時 間 的側 面を反 映 す ると述べ _ている。 右 半 球の認 知 過 程で要 する時 間

Japanese Physical Therapy Association

NII-Electronic Library Service Japanese _{Physioal 　Therapy 　Assooiation}

4

理学療 法学 第 25巻 第 1 号 が 左

半球

よ り も短い こ と か ら

図形

認知の

_右半

_球の 優 位

性

を

支持

す る

結果

であっ た_。 　

P300

振 幅 は刺 激 視 野 側 聞で差が認め ら れ な か っ た。

Gurnmow

ら 13）_は

_中

_{心 視 野に ア ル フ} ァ ベ ッ ト （

X ， 0

）を呈 示 し カウ ン トさ せ る課 題で

，

看半球損

傷 患

者

の

P300

電 位が左 半 球 損 傷 患 者に 比べ _て

_低下

_{す ること を}

_報告

_して い る。

P300

振幅

は

target

の _{出 現 頻 度} に依 存 し頻 度が低い ほど振

幅

が

増大

し， ま た

覚醒水準

や

関

心

度

が

低

い

場合

の

P300 振幅

は

低下

す ること か ら

P300

振 幅は注 意

・

覚 醒 水 準に依 拠す る と考え ら れてい るEl

−

12）。さ ら に右

’

ド球が注 意

・

覚 醒におい て優 位 とする

Heil−

man ら19

−

2°）の仮

説

を

考慮

す る と，　

Gummow

ら が 述べ _{た右 半 球 損 傷 患 者}の

P300

振 幅 低 下は認 知 過 程における要 因よ _りも，注 意

・

_覚醒水準

_の

_低

_下に 伴うことによる

要

1

大

1

に

依拠

し た もの と

考

え られ る

。

今 同の

P300

_{振 幅}が 呈示 視 野 側 悶で差 が見ら れ な かっ たこ と は_，

図形弁別課

題によ っ て半 球 間の注 意

・

覚 醒 水 準の違い が反

映

さ れ な か っ た た め と

考

え ら れ る。

　

LVF

に お け る反 応

時間

は

，

統 計 的に有 意で は な か っ た が

RVF

に比べ て短

縮

す る

傾向

が み ら れ た。 こ の

結果

は

瞬間露出

法で 反 応 時 間を用いた

諸

家の研

究

の

_結

_果4

．

T）との

．

致

_性

と ともに

，

今 回の

P300

潜 時の 結 果 と も

一

一

一

致 性 が示 唆 さ れ る。

McCarthy

ら2］）

，

　

Kutl

／s ら2z ）は

，

　

P

　

300

潜 時が認 知 過 程に必 要な

刺激

評

価

過

程

を反

映

す るのに

対

し， 反 応 時 間は認 知 過 程の _{最 終 段 階}にある反 応 選 択の 段 階を

経

て生 起する と して

， P300

_{潜 時}と反 応 時 闇は認 知過程で も異なっ た処 理 過 程 を 反 映 して い るこ と を指 摘 して い る。 こ の こ と は

反

応

時間

が

P

300

潜時

に比べ _{認 知 過 程}の評 価を不 明 瞭な もの に する要 因にな ること を

推

測さ せ る。

　

しか し

P300

の発 生 源が海 馬

，

扁 桃 視 床23 ）の他に

皮質

，

皮質

下

の_連

_絡系

ll）な どを含めた多 源 性の複 合 波と考え られて い るこ と か ら，

P300

が認知過

程

以

外

の

多

様な内 的 過 程を含 有 してい るこ と も

考

慮 しなけ れ ばな らない。

　本

研

究

では

，

図 形 を 左 視 野に呈 示 した場 合の

P

300

潜時

が右 視 野 呈 示に比べ て短 縮 すること か ら

，

右

半球

にお け る

図形

認知の _優

_位性

を

裏付

け る

結

果 が

得

ら れ た。

Albert2

） は，

視覚失

認

例

に

対

し

半側

視 野 杲 示によ る物 品 呼 称テス トを行っ た。 そ の結 果

，

左 視 野 呈 示の成 績が右 視 野 呈 示に比べ _て

_高

か っ た こと か ら

，

右 半 球が視 覚 認 知に重 要な役 割 を演 じて い ることを 推 察 して いる。 ま た

，

図 形 模 写 が拙 劣と な る構 成

障

害は左 右いずれの半

球

病

変

で も 出 現 する こ と が知 ら れて い る。 ま た，

Mazzuchi3

）_は 左

半球

病

変例

の

_構成障害

が

_{描 画}

過 程の _planning の _{障 害}に起 因 してい るの に対し

，

右

半球

病

変例

で は

視

空 問

情報

の

_統合

に起 因して い る と推

i

論 して い る。

　視

覚 認 知 障 害は物 品や図 形の認 知

障

害のみ な ら ず， 視 空 間 認 知の障 害と も関 連して い る と考え ら れ る。 右 半 球に病 変を有 する患 者を

評

価 するうえ で

，

_{視 知 覚 障 害}の_{多 諏 的}な分 析が必 要であろ う

。

引用文 献 1） 平 山 恵 造

，

田 川 皓

．

．

・

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，

脳 卒中と神 経 心 　 理学

．

医学書院

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−

280

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2）Albert　ML ：Associative　visual 　agnosia 　without

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1975

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3

）

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　 visual 　 agnesia

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21

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．

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G ，

　

Bradshaw

　

JL

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<Abstraet>

Right

Hemisphere

Dorninance

for

Figure

Recognition:

A

Seudy

of

Event

Related

Potentials

te

Lateralized

Projection

Kenji

NUMATA,

RPT

Depari.ment

of

Phystcag

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1;kecuUy

o.fRehabititation.

Schoog

of

Allted

Higalth

Sct'eflces,

Kitasato

(iniversiby

Event.

rclated

_potcntial

(ERP)

was recorded

from

Fz

<frontal

midline site) and

Pz

<parictal

midline site)

in

the task of requiring

the

subjects

to

discriminate

the

figures

pr

¢sented at

left

or right visual

field,

The

following

result was obtained.

The

latencies

of

P300

component

from

Fz

and

Pz

of

ERPs

werc

found

to

be

significantly shorter when the stiinulus was

_presented

at

lcft

visual

field

compared with when

presented

at right visual

field.

This

resu}t

indicates

that

the

right

hemisphere

uti-lizes

less

time

for

visua] cognitive process

than

left

hemisphcre.

This

gives

support