ランチョン教育セミナー
発達障害 を通 して心 を考 える
は じ ど, に
発達障害 は, 自 開性障害, 学 習障害 ( L e a r n ― i n g D i s o r d e r s i L D ) , 注意 欠 陥/ 多 動 性 障 害
(Attention―Deficit/Hyperactivity Disorder:
ADHD)な どが対 象 と して挙 げ られ る。 文部 科 学省 の調査 で は,全 国の小 中学 生 の6.3%が 発 達障害の可能性がある と報告 されている。発 達障害 の背景 には,全 般的な知的障害である精 神 遅滞 とは異 な り内面 的 な能力障害 (感情 ,注 意,思 考)を 来すため に周 囲の人たちに気づか れずに社会的不利益 を被 る とした障害概念が存 在 し,社 会 的問題 と して注 目されて きてい る。
したが って,発 達障害児へ の対応 は緊急かつ重 要 な課題 と して,す で に個 別の教育 的ニーズ に 応 じた特別支援教育体制の整備が文部科学省主 導 で進行 してい る。 さらに,平 成17年 4月 発達 障害者支援法が成立 ,施行 され,厚生労働省 の指 導 で圏域支援体制整備事業 ,多 種職連携 を 目的 に発達障害者支援 セ ンターの設立が計画 されて お り,小 児保健領域 で も重要 な疾患概念 となっ て きた。
発達障害児 に対す る理解 の進展 は,知 覚 と認 知,学 習 と記 憶,言 語 。感情 とコ ミュニ ケ ー シ ョン,理 論 と思考 な どの 「′亡ヽの神経 メカニズ ム」 を探 る神経心理学 的立場か らの作業仮説 に よる。従来か ら,神 経心理学が人の脳損傷 ある いは機能障害 によって生 じた症状 か ら,神 経学 (脳)と ′亡ヽ理学 (心)を 統合 す る役 割 を担 って きた。 さらに,高 次脳機能 を非侵襲的に測定す る脳科学 の進歩 とともに認知神経科学 (cogni―
tive neuroscience)とい う学際的 な研究分野が
オロ 原 正 男 (山梨大学医学部小児科)
発展 して,発 達障害児 の脳 内 メカニズムが急速 に解 明 されて きた。前頭葉の成長,成 熟 を神経 放射線学 的に,心 の発達 と前頭葉機 能 について 認知神経科学的立場か ら検討 して きてい るので 紹介 す る。
I.前 頭葉の成長 (growth)
脳 の成長 とは,脳 が大 きくな り,安 定 した構 造 に近 づ くこ とで あ る。猿 類 の大脳 皮 質 の大
きさは,群 れの社会構造の複雑 さ (social size) に比例 しているこ とが報告 されてい る。 ヒ トの 前頭葉 ,前 頭前野の体積 を3D―MRIで 定量 的 に 測定 した (図1)。両者 とも年齢 とともに増大 し, 8〜 15歳の思春期前後で急激 に増大 したが,前 頭前野 の増大 が著 明であ つた (図2)1)。低 栄養 児 にお ける前頭葉 の成長障害や,前 頭葉 の非対 称性 に性差が あ る ことが確 認 されてい るのの。
I.前 頭葉の成熟 (maturalon)
脳 の成熟 とは,脳 内情報処理過程が安定 した 機 能 になるこ とで,神 経科学 的 には情報処理速 度が速 くなるこ と,す なわち髄鞘形成 の進展 と して捉 え られ る。髄鞘形成の開始,完 成時期 は 脳 の部位 に よ り異 なる ことが,髄 鞘 の組織染色
図 1 3‑dimensional MRI 山梨大学医学部小児科 〒 4 0 9 3 8 9 8 山 梨県 中央市下河東 1 1 1 0
Tel:055‑273‑9606 Fax:055‑273‑6745
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Prefrontal―to―fronta!
volume ratio
0 . 3 0 . 2
1 10 100 1000 Age log(mOnths)
図 2 前 頭前野の前頭葉に占める比率(年齢による変化) (Kanemura H,et al,20031))
で 知 られ て い た が ,MRI(inversiOn recovery 法 ) に よ り生 体 で も観 察 可 能 とな った ( 図3 ) の。
生 後 1 か 月 で は,脳 全 体 が低 信 号 で あ るが視 床 と体 性 感 覚路 が高信 号 とな り,髄 鞘 形 成 が早期 に 開始 され てい る。 す なわ ち, 自己の 身体 感覚
小 児 保 健 研 究 か ら成熟 してい くことが理解 で きる。生後 1歳 で は,後 方 の感覚 野が広範 囲 に高信号 とな り, 生後 1歳 半 になる と前方の前頭葉 に高信号が広 が ってい く様子が見 て取 れる。 この ことは,1 歳過 ぎに認め られる二足歩行,有 意語表出,行 動 抑 制 ( b e h a v i o r i n h i b i t i o n ) 等の機 能発 達 を 保 障す る神経基盤 と考 え られる。
Ⅲ. 前 頭 葉 機 能 と心 の発 達 (development of m i n d ) ( 表 1 )
近 年,ADHDを 理 解 す る神経 心理 学 的理論 と して,Barkleyに よって提 案 され た行 動 抑 制 と実行機 能 (executive function)の障害が, A D H D の 病 態 生 理 を考 える ときの 中心 モデル となって きた"。発 達心理学領域 での 「自己抑 制」と神経心理学領域での 「実行機能」という 概念 を中心に据えたハイブリッドなモデルと
1歳 半
図 3 前 頭葉 ,前 頭前野 における髄鞘形成の年齢 に よる変化 (相原正男,200619)
表 1 心 の発達 と前頭 前野機 能
新生児 1 歳
Age Develooment of Mind Prefrontal Cortex
Functions 1
2 〜 4
5〜 6
7〜
反応 を抑制
↓ 事実か ら感情 を分離
↓ 時間知覚
(過去 を思い出 し,未 来を認識する)
↓ 内言語
(言語で行動 をコン トロールで きる : 自由意志の根底,自 己意識の芽生え)
↓ 事実 を分析 し統合 (世界を自分の中に取 り込む :
自己中心性文脈の形成)
遅延 反応 情動 の抑制 : 動機 の形成
非言語 的表象能力 ソー シ ャルスキル
言語 的表象能力 セル フコン トロール
プラ ンニ ング
行動抑 制 (behavior inhibition)
作業記憶 (working memory)
実行機 能 (execudve function)
なってい る。発達の順序性 か らは, まず 自己抑 制が出現 し, 次 に実行機能が順次認 め られて く る。 したが って,自 己抑制 には実行機能の遂行 をサポー トする役割が課せられていることにな る。
生後数 か月か ら人は反応や行動 を遅 らせ る能 力 (反応 ・行 動抑 制 )が 認 め られ る よ うに な る。 これ は,瞬 時 の情動 (emOuon)を 抑 制す る ことであ り,動 機 (mOtivatiOn)づけの形成 を促す ことになる。 もし,反 応 を抑制で きなけ れば,短 期 的な報酬 を求め,嫌 なこ とか ら逃 げ, 間違 った行動 を繰 り返 し,さ らに自分の思考 を 内 ・外 か らの干 渉 か ら抑 制 で きない。ADHD は,ま ず この 自己抑制機能の発達障害,換 言す れば 自己制御が未熟 と考 え られる。行動観察か ら,ADHD児 は多動,衝 動性 と映 り,注 意 の 持続障害,注 意の転導 といった臨床症状が認め られ る よ うにな る。ADHD児 に衝 動性 眼球 運 動 (サッケー ド)の うち記憶誘導性課題 を試行 す ると,行 動抑制の障害 (脱抑制)が 認め られ
るい。
人は, この ように外 か ら入 って くる刺激 に対 して反応 を遅 らせ ることで,長谷川が例 えた「認 知 のぜ いた く」 の恩 恵 を受 けるこ とが可能 にな る と考 え られ るつ。 われわれは行動 を遂行す る 際,そ の行動 が将 来 に どの ような利益 (報酬 ) を もた らすか,あ るいは不利益 (罰)を 受 ける か予想 して行動 を随時調節 してい る。 この よう な行動様式 には,他 者 の行動や 自分 の過去 の経 験 か ら学習 し,将 来の 自己 をイメージす る非言 語性作 業 記 憶 (nOn―verbal working memory) が 必要 とされ る。近 年,必 要 な情 報 を適切 に 選 び (set),一時的 に保持 しつつ (short―term memory),不 必要 になった ら消去す る (reset)
とい った一連 の情 報処理 過程 す な わ ち ワー キ ングメモ リ (working memory)が ,前 頭葉機 能 とくに認知 ・行動 の時間的統合化 (temporal integration)に関わつてい ることが提 唱 されて
い る (図4)。 この能力 か ら,時 間知覚 が発 達 し,過 去,将 来そ して現在 ある自己認識が形成 され,自 己の実現 と他 者 との 関 わ りに必要 な ソー シ ャルス キル とい った ものが備 わ って く る。ADHD児 は, こ の将 来 の イ メー ジ を使 え ないため,未 来 に向か って意図 した行動が とれ
Working Memory vs Prefrontal Lobe Dysfunction A B
- lnattention
― LDistracJbilly
!rnpersistence
Perseveration
図 4 ワ ーキングメモリと前頭前野機能障害 との関係 ワーキ ングメモ リとは,構 え (set)から短期記憶 (short term memory),resetに至 る一 連 の思 考 の 流れであ り,setが で きない と不注意 (inattention), 短期記憶がで きない と注意の転導 (distractibnity), 注意持続障害 (imperdstence),resetがで きない と 保続 (perseveration)とい う注意障害がお きる。
ず ,現 在 の情 動 に依 存 した行 動 とな る。
5〜 6歳 頃 よ り言 語 の 内在 化 に よって,言 語 を用 い て思 考 し,行 動 を制御 で きる能力 す なわ ち 言 語 性 作 業 記 憶 (verbal working memory) が発 達 す る。 そ の結 果 ,自 分 自身 に言 語 に よ り 指 示 で きる こ とで ,セ ル フ コ ン トロー ルが 可 能 とな り, 自 由意志 が形 成 され る。 さ らに, 自己 に向 け た言 葉 か ら,自 分 自身の脳 の活 動 をモ ニ ター で きる能力 で あ る 自己意識 (メタ意 識 )が 芽 生 え て くるの。 す なわ ち言葉 が ヒ トの心 を操 作 で きる ようになってい く。 また,情 動 も内在 化 す るため,行 動 に直接結 びつ く怒 り,恐 れ と い った基本感情 は複合化 され,二 次的 な混合感 情が意識 され る ようになる。 この ように情動が 内在化 された状況が,将 来へ の動機が形成 され て い く。ADHD児 は,こ れ らの言 語 ・情 動 の 内在化が未熟 なため,報 酬が な くて も自分 自身 の 自己実現 に向けて継続的 に作業す るこ とが困 難 になる。
最 後 の実行 機 能 は,将 来 の 目的 に向 け て判 断,計 画,行 動す るためのオペ レーシ ョン機能 の こ とで,タトの世界 を自分 の世界 (脳)に 取 り 込み 目的指向的行動 (行為)が で きる能力であ るの。 カオス の状 況 にあ る外界 の事 実 を,自 己 の 中で分解,分 析 して,自 己の真実 をつ くりあ げるため に再構築す る能力の ことである。 この 能力 に よ り,人 は 自己中心性文脈 (egocentric
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c o n t e x t ) を獲 得 し, 自己 を形 成 ( m e n t a l s e l f ) し, 自己実 現 に向 か え る こ とが で きる。
この ような心 の発達 と脳機能 (とくに前頭葉 機 能)と の関係 を認知神経科学 的 にわれわれは 検討 して きた。 ここで は夕ヽ界刺激 と行為 の間の 蓋然的 な連合 の形成 に不可欠 な実行機 能である 文 脈 依 存 性 理 論 (context―dependent reason―
ing)を 神経生理学的 に解析 した。
Ⅳ.前 頭前野の認知 ・論理機能 (文脈依存性理論) 前 頭 葉 機 能 の 側 性 化 (lateralization)を検 出す る神経心理学 的検査 であ る cognitive bias task(CBT)の 検討 か ら,右 前頭葉 は新奇 な刺 激 に対す る処理 (文脈非依存性理論)を ,左 前 頭葉 は既存 の情報 に基づ く内的提示 によ り行動 を導 く (文脈依存性理論)と い う仮説が提唱 さ れ て い る101。CBTは ,標 的 カー ドを 2秒 間注 視 させ,そ の後表示 される 2枚 の選択 カー ドを
自由に選 ばせ る拡散思考 (divergent thinking) を検討す る もので,前 頭葉機能の検査 には,こ の ような自己の文脈 を形成す る思考が必要 とさ れ る課題 で なければな らない (図5)。 右利 き, 正常男児 において 5〜 6歳 は標 的 カー ドに依存 しない選択 を して い たが,年 齢 と と もに標 的 カー ドヘの依存度 は高 ま り,15歳 頃成人 レベル に達 した (図6)H)。年齢 に伴 い右 前 頭葉機 能 であ る文脈非依存性理論か ら左前頭葉機能であ る文脈依存性理論ヘ シフ トしてい くもの と考 え られ る (表2)。 8名 の右利 き健常者 で CBTと コン トロール課題施行 中の脳血流量 を測定 し統 計学 的検討 を行 った ところ,有 意 に脳血流が上
小 児 保 健 研 究
' 10 15 20 図 6 C B T ス コアーの年齢 による変化
(Aihara M,et al,200311)) 右利 き,正 常男児 において 5〜 6歳 は標 的カー ドに 依存 しない選択 を してい るが,年 齢 とともに標 的カー ドヘ の依存度 は高 ま り,15歳 頃成人 レベ ルに達 した。
表 2 前 頭葉 の狽l性化 (lateralizaJon)機能の発達 左前頭葉機 能
右前頭葉機 能
文脈依存性 理論 帰納 的理論
↑
文脈非依存性理論 演繹 的理 論
昇 した脳 内部位 は, 左 右前頭前野, 左 下前頭部 ( 言語 野 ) , 左 後 佃1 頭部 ( 形, 色 の言 語 的認知 に関与す る紡錘 回)で あつた②。 さらに,CBT 施 行 中の脳波周波数解析 をγ帯域 ( 3 0 〜4 0 H z ) で測定 した ところ,右 利 き健常者で認 め られた 左前頭部か ら左後倶1 頭部へのパ ワーの シフ トを 認 め,認 知論理表象の流 れが確認 されたD。
標的 カー ド提示 選 択 カー ド提示 被験者が 自由に選択
叫 ■ 形 (丸)色 (赤)数 (1) が一致→類似度 3 形 (丸)塗 り方 (塗る) が一致→類似度 2
図 5 Cognitive bias taskの 施行法
V.前 頭前野の情動認知機能
脳 にお ける情報処理 システムは,感 覚器 か ら の情報が視床 を経 由 して扁桃体 に転送 される情 動処理経路 と,大 脳皮質 を経 由す る認知処理経 路 の二重 の システム構造 になってお り,情 動処 理 と認知処理が相互作用 を行 う脳領域 は,前 頭 葉 と考 え られている。発達障害児 は,情 動処理 経 路 の 障 害 か ら,そ の発 達過程 にお い て感情 (feeling)の言語化 能力 (情動認知)が 乏 しく, 共感不全 に陥 りやすい。 その結果心 身症,転 換 障害 さ らに感情の コン トロールが不能 とな り衝 動的行動 (行為障害)へ と進展 して人格障害や ひ きこ もりな どの社会 的適応 障害 になることが たびたび経験 される。
情動 の生理学 的側面 は,外 部環境 や体 内変化 な どの感覚入力 に対す る記憶,経 験 との照合 に よ り数秒単位で出現す る生物学的価値判断であ り,適 応行動へ の動機づ けを発生 させ る。情動 研究 は,情 動 的意義 を決定す る脳 内情報処理す なわち感覚入力の情動的評価 ,主 観 的に体験 さ れ る情動体験 ,客 観的に観察で きる情動表出の 三側面か ら検討 されて きたm。 認知神経科学 で は,情 動 的評価 (脳内表象 ),情 動 表 出 (情動 行動,情 動性 自律反応)を 扱 うことが多い。情 動認知 の発 達 とその異常 を検討す るため には, 情動処理系 と認知処理系 ,さ らに感情 と行為 を
personal computer trigger
結 びつ ける場 である前頭葉の機 能的発達過程 と その臨界期 を明 らかにす ることが重要 と考 え ら れ る。
前 頭 葉 離 断症候 群 (前頭葉 眼嵩 部へ の離 断) であ る認知 と感情機 能の乖離症例 において,誘 発性 と覚醒性の 2次 元モデルで析 出 した視覚的 情動刺 激 に よる交感神経皮膚反応 (sympathedc skin response; SSR)を 言己録 した (図7)。 前 頭 葉 眼 寓 部 と扁桃 体 離 断 の ため行 為 障害 を認 め た児 は,画 像 の認知 評価 はで き,口 頭 で正 解 して い る に も関 わ らず, 情 動 表 出反応 で あ る交 感 神 経 皮 膚 反応 (SSR)は 消 失 して い た ( 図8 ) D 。 す なわ ち, 情 動認知 とと もに身体 反 応 が 出現 しない と,的 確 な判 断や意思決定がで きない もの と考 え られる。一方,学 習過程 にお ける情動 の関わ りを検討す るため, 強 化学習課 題 で あ る M a r k o v d e c i s i o n t a s k ( M D T ) 施 行 中の S S R を 測 定 し, 長 期 的報酬 予 測 にお け る 情動 の影響 を検討 した。長期 的報酬方略 を学習 した群 で は有意 に S S R が 出現 し,31化 が遅延 してい た。。適切 な行動選択 を学習す るため に は事象 あるいは行動 に伴 う情動表出が不可欠で あ る こ とが確 認 された。 なお,MDTの 長期 的 報酬予測課題 では, 前 頭葉眼宙部, 島 , 基 底核 が ' M R I に お い て活性 化 され て い た こ とが報 告 されてお りめ, S S R の 生成 あ るい は表象 に関 わっていることが想定 され る。
response(SSR)
図 7 情 動性視覚刺激による SSR計 測の模式図
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お わ り に
人の心 の発達 を行動抑制 と実行機能 とい う視 点 か ら と らえ る と ADHD児 を理解 しや す く, さらに脳 (とくに前頭葉)機 能障害 として生物 学 的見地か ら捉 えるこ とが可能 になる と考 え ら れ るDD。 発達障害が,神 経心理学,脳 科学 に よ り高次脳 機 能障害 と して認知 され るこ とは, 保健 ,医学,教育,福祉 の連携が よ り密接 にな り, 認知 リハ ビリテー シ ヨンの開発,医 療行為の客 観 的効果判定が可能 になる もの と思 われ る。 ひ いて は,「 ヒ トの心 の発 達」 を解 明す る理論 の 創設 に繋 が る もの と考 え られ る。
文 献
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小 児 保 健 研 究
0.5mV
図 8 前 頭葉 眼高部 と扁桃体離 断症例 ( 青 柳 閣郎 , 他 , 2 0 0 5 0 ) a 生 理 的不快画像 に対 しS S R は 出現 してい る。
b 社 会 的不快画像 に対 して S S R は 認め られない。
る性 差 に関す る検 討一 . 脳 と発 達 2 0 0 2 i 3 4 : 404‑408.
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