－151－ 語想起課題における検索効率の急速な低下現象と前頭葉脳血流変化の関連
語想起課題における検索効率の急速な低下現象と
前頭葉脳血流変化の関連
惠 羅 修 吉
１・ 西 田 智 子
２ ＜要 旨＞ 実行機能を反映する語想起課題の遂行中，時間経過に伴う検索効率の急速な低下現象が頻繁に出 現する。本研究では，この現象と課題遂行中の前頭前野の活性化との関連について検討することを 目的とした。前頭前野の活性化については NIRSによる脳酸素代謝変化を指標とした。その結果， 時間経過に伴う検索効率の急速な低下現象の出現を確認するとともに，それに随伴して時間経過に 伴うOxyHb濃度変化量の増加を認めた。さらに行動指標とNIRS指標の関連性を分析するため，参 加者を課題遂行成績の高低で二分して比較した。その結果，遂行成績の高低に関わらず時間経過 に伴う検索効率の急速な低下現象は出現し，低成績者よりも高成績者のOxyHb濃度変化量が多く， その差は課題遂行の冒頭よりも中盤および後半で拡大した。以上の結果より，時間経過に伴う検索 効率の急速な低下現象の背後で，検索困難状態から脱するために実行機能が活動し，前頭前野の賦 活に繋がっていることが示唆された。 問題と目的 学習困難のある子どもに対して個の特性に応 じた適切な教育支援を提供するには，科学的根 拠に基づく教育実践を確立することが極めて重 要な課題である（惠羅，2007，2011）。根拠に 基づく教育実践を実現するために心理学が貢献 可能な領域としては，子どもの認知機能を評 価する検査方法を開発し，検査結果を指導法 につなげることがあげられる。心理学のなか でも神経心理学は，脳損傷患者を対象とした 検査法を数多く開発してきた。近年の認知神 経科学の発展により，その研究成果は質量と もに充実してきており，対象範囲を発達障害 にも拡大してきている（e.g., D’Amato,Fletcher-Janzen, ＆ Reynolds, 2005; Nelson ＆ Luciana, 2008; Reynolds ＆ Fletcher-Janzen, 2009）。 神経心理学の歴史のなかで，前頭葉機能あ るいは実行機能を評価する検査として伝統 的に位置づけられてきた課題として語想起 課題（あるいは言語流暢性検査）が有名であ る。英語表記では，Verbal Fluency Task，Word Generation Task，Controlled Word Association Task，Generative Naming Taskなど複数の名称が ある。語想起課題は，ある共通属性を有する単 語を限定された時間内で可能な限り多く再生す る単語検索課題である。通常，制限時間内で報 告された単語の総数を指標とする。課題となる 記憶検索の手がかりとしては，頭文字（あるい １ 香川大学大学院教育学研究科 ２ 香川大学教育学部
－152－ 惠 羅 修 吉 ・ 西 田 智 子 は語頭）を共通属性として提示する方法（音韻 手がかり法）と，上位カテゴリ名（例えば「動物」 や「道具」など）を共通属性として提示する方 法（意味手がかり法あるいはカテゴリ手がかり 法）がある。一試行の制限時間は，60秒間に設 定されることが一般的である。語想起課題での 効率的な遂行に関与する脳領域としては，前頭 葉，特に前頭前野であり，推定される認知機能 としては実行機能が挙げられている（e.g., 惠羅， 1992; Spreen ＆ Strauss, 1998）。 語想起課題遂行中に頻繁に観察される行動 特徴として，時間経過に伴う再生数の急速 な 低 下 現 象 が あ る（Crowe, 1997, 1998: Hurks, Hendriksen, Vles, Kalff, Feron, Kroes, van Zeben, Steyaert, ＆ Jolles, 2004; Joanette ＆ Goulet, 1988; Mattis, Kovner, Gartner, ＆ Goldmeier, 1981; Rosen, 1980; Sauzéon, Rabouttet, Rodrigues, Langevin, Schelstraete, Feyereisen, Hupet, ＆ N’Kaoua, 2011; Stuss, Alexander, Hamer, Palumbo, Dempster, Binns, Levine, ＆ Izukawa, 1998）。 わ れわれが実施した研究においても，成人（惠 羅，2010，2016）， 小 学 校 低 学 年 児 童（惠 羅・大庭，2008a），知的障害児（惠羅・大庭， 2008b；惠羅・伊賀・泉保ら，2012）において， この現象が確認されている。多くの場合，被検 者は，課題開始直後では努力を要することなく 多数の単語を報告することができる。しかしな がら，このような努力を要しない自動的な語彙 検索が可能な時間帯は短く，その後，急速に検 索困難な状態に陥る。検索効率の急速な低下現 象は，まだ報告していない単語が長期記憶内に 多数存在しているにもかかわらず生起する。そ れゆえ，同じ手がかりで反復検索することが効 率的な検索を阻害するといった何らかの困難を 惹起したのではないかと推察される。阻害要因 の一つとして推定されることは，ワーキングメ モリ容量の限界である。課題遂行中に同じ単語 を繰り返して報告しないために既に報告した単 語を覚えておくことにワーキングメモリ容量が 費やされて，効率的な検索の実行に充分な容量 が確保できなくなっていると考えられる。この 仮説については，先の研究（惠羅，2016）にお いて言語性ワーキングメモリの容量が低下現象 に関与しないことが明らかとなり，棄却され た。もう一つの仮説として，課題遂行の時間経 過に伴う持続的注意あるいは努力の低減が考 えられる。この仮説について，惠羅（2003）は， 事象関連脳電位（Event-Related Potentials, 以下 ERPs とする）を用いて，語想起課題中の probe 誘発法による反応分析を行い，この仮説に反す る結果を得た。しかしながら，probe誘発法は， 課題無関連の妨害刺激に対する ERPs 反応であ り，妨害刺激への反応低下という証拠は注意集 中の裏返しであり間接的な証拠といえる。よっ て本研究では，課題遂行中の脳活動を近赤外線 分光法（Near-infrared spectroscopy，以下NIRSと する）でモニターすることで，時間経過に伴う 前頭前野領域の活動変化について分析すること にした。 NIRS とは，頭皮および頭蓋骨など生体組織 を通過しやすい近赤外光を頭皮上より照射し， 脳内で散乱してきた反射光を計測して，ある種 の演算を介して酸素化ヘモグロビン（OxyHb）， 脱 酸 素 化 ヘ モ グ ロ ビ ン（DeoxyHb）， 両 者 の 和である総ヘモグロビンの濃度変化を測定す る 技 術 で あ る（福 田，2009； 小 泉，1998； 酒 谷，2012）。生体に対する侵襲性が極めて低く， かつ拘束性が低いという利点を有する検査であ る。大脳皮質では，神経活動の亢進にあわせ て，その脳領域の血流量・血液量が増大する。 NIRS により脳血液の OxyHb 濃度を計測するこ とで，ある限定された脳領域の活動状態をモニ ターすることが可能となる。NIRS は，入射 -受光プローブの設置しやすさ等の理由により， 前頭葉機能の評価に活用されることが比較的多 い。語想起課題を用いた研究も多く，課題遂 行中に前頭領域で OxyHb 濃度が増大すること が報告されている（e.g., Ehlis, Herrmann, Plichta, ＆ Fallgatter, 2007; Herrmann, Ehlis, ＆ Fallgatter, 2003; Herrmann, Walter, Ehlis, ＆ Fallgatter, 2006; Kameyama, Fukuda, Uehara, ＆ Mikuni, 2004; Kubota, Toichi, Shimizu, Mason, Coconcea, Findling, Yamamoto, ＆ Calabrese, 2005; Matsuo, Kato, Fukuda, ＆ Kato, 2000; Sakatani, Yamashita,
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語想起課題における検索効率の急速な低下現象と前頭葉脳血流変化の関連 Yamanaka, Oda, Yamashita, Hoshino, Fujiwara,
Murata, ＆ Katayama, 2006; Schecklmann, Ehlis, Plichta, ＆ Fallgatter, 2010; Watanabe, Matsuo, Kato, ＆ Kato, 2003）。しかしながら，時間経過 に伴う検索効率の急速な低下現象に着目した研 究はほとんどない。 本研究では，語想起課題における時間経過に 伴う検索効率の急速な低下現象と前頭前野の活 性化との関連について検討することを目的とし た。前頭前野の活性化については，NIRS によ る脳血液の OxyHb 濃度の変化を指標とするこ とにした。また，語想起課題で用いる音韻手が かりについては，その音で始まる単語の語彙量 により課題の難易度が異なる。語彙量の多い音 韻手がかりについては再生数が多く，課題遂行 が比較的容易であるが，語彙量の少ない音韻手 がかりの場合には再生数が少なく，課題遂行に 困難を感じることが多い（惠羅，2010）。よっ て本研究では，音韻手がかりとして語彙量の多 い条件と少ない条件を設定して，課題難易度の 異なる２条件とした。課題難易度が検索効率の 急速な低下現象と前頭前野の活性化に及ぼす影 響について検討した。 方 法 参加者 日本語を母国語とする大学生・大学院生21名 （男性７名／女性14名，平均年齢21.5歳，年齢 範囲19歳―27歳）を対象にした。参加者全員が 右利きであった。 課題 本検査では，語想起課題として音韻手がかり 法（語頭音手がかり法）を用いた。音韻手がか りである語頭音としては，一般的な日本語語彙 として該当する単語が多い条件（語彙量 Large 条件，以下，語彙量L条件とする）と該当する 単語が少ない条件（語彙量 Small 条件，以下， 語彙量S 条件とする）の２条件を設定し，それ ぞれ２試行を行った。語彙量については，国立 国語研修所（2001）の『教育基本語彙の基本的研 究：教育基本語彙データベースの作成』を参照 した。語彙量L条件では，このデータベースに おいて語彙の多い順で上位の２音である「し」（n ＝2654）と「か」（n＝1821）を使用することにし た。語彙量S条件では，下位の２音である「る」 （n＝30）と「ぬ」（n＝82）を使用することにした。 測定機器 脳内血液酸素動態を測定するため，２ch の NIRS機器（Pocket NIRS Duo, Dynasense社）を使 用した。本機では，OxyHb 濃度と DeoxyHb 濃 度，それと両者を加算した総Hb濃度（TotalHb） の変化を測定することが可能である。測定で は，２つのプローブを国際10/20法に基づく Fp1（左側前頭極）とFP2（右側前頭極）にほぼ相 当する位置にそれぞれ配置した。これらの位 置は，前頭前野の活動を測定することになる。 Sampling Rate は，10Hz に設定した。プローブ の固定と遮光のため，プローブの上から黒色ヘ アバントを重ねた。NIRS で測定されたデータ は，Bluetooth により無線で PC に送信された。 PC では課題遂行中の濃度変化の波形をオンラ インで観察できるようにした。 NIRS によって測定されるデータは，血液中 の OxyHb と DeoxyHb の相対的濃度変化量であ るため，基準値を設定して，ベースライン補正 を行う必要がある。本研究では，ベースライン として，語想起課題の各試行前に30secの計数 課題を実施した。参加者には，おおよそ１秒間 に１数字のゆっくりした速度で１から順に数字 を数え上げるように要請した。計数課題遂行中 の５～20secの区間における各NIRS指標の平均 濃度を基準値として設定した。すなわち，語想 起課題の各試行における濃度変化は，試行開始 前を基準とした変化量となる。 手続き 検査は，香川大学教育学部の静かな検査室で 個別に実施された。参加者は，検査室の壁面に 設置された机に向かい椅子に座った。検査者 は，参加者の側面に位置し，課題の教示と機器 の制御を行った。 検査手順としては，はじめに NIRS 用のプ ローブを対象者の前額に附置した後，閉眼安静 状態を１分間程度実施し，波形の安定化を確認 した。その後，対象者に対して語頭音が「あ」
－154－ 惠 羅 修 吉 ・ 西 田 智 子 である場合を例として語想起課題の説明を行っ た。「これから例えば，“あ” から始まる言葉を できるだけたくさん言ってください，といいま す。“あ”から始まる言葉には，“足” “雨” “歩く” などありますね。思いついた言葉をできるだけ たくさん言って下さい。私がやめと言うまで続 けて下さい。ただし，“歩く” といったら “歩き ます”，“歩かない” といった活用変化について は不可とします。それから，地名や人名など固 有名詞は基本的に不可とします」といった内容 の教示を行った。音韻手がかりの提示は，検査 者が口頭で行った。対象者の反応は，口頭に よる報告とした。１試行あたりの再生時間は， 90secとした。施行順は，「し→ぬ→か→る」の 固定順とし，L条件と S 条件の試行を交互に実 施した。各試行開始前にベースラインの計数課 題を行った。計数課題と試行開始までの間は５ sec 程度であり，この間に音韻手がかりを口頭 で提示した。試行間間隔は，60から90sec とし た。 参加者の音声反応は，前面の机上に設置し たマイクを通してコンピュータにデジタル録 音し（44.1kHz, 16bit），オフラインで分析した。 90secの制限時間をそれぞれ30secの３区間に分 割して，再生語数を計数した。NIRS で測定さ れた OxyHb と DeoxyHb, ならびにその和である TotalHb の濃度についても，行動指標と同様， ３区間に分割して分析を行った。 倫理的配慮 すべての参加者に対して，検査実施前に文書 と口頭で研究の目的と内容，個人特定回避の保 証，結果の開示方法などについて説明した後， 検査の実施について署名による同意を得た。 結 果 行動指標 参加者21名のうち４名でそれぞれ１回の誤反 応があった。全体で４回の誤反応の内訳は，既 再生項目の再想起が２回，語彙としては存在し ない音系列の想起が２回であった。 実施した４試行それぞれの全再生数平均を Figure 1に示す。語彙量 L 条件の「か」の全再 生数が最も多く，語彙量 L 条件の「し」がこれ に続いた。語彙量S条件の「ぬ」「る」の差はな く，語彙量L条件の２試行と顕著な差がみられ た。繰り返しのある一元配置分散分析の結果， 効果は有意であった（F（3, 60）＝121.84, p＜.001, partial η２＝.859）。TukeyのHSD検定より，試行 間に「か」＞「し」＞「ぬ」≒「る」の有意差が認め られた（ps ＜ .05）。以上の結果より，語彙量 L 条件の「か」と「し」で全再生数に差があったが， 語彙量L条件と語彙量S条件の条件間よりも条 件内の差が小さかったので，以降の分析は各条 件の平均値を対象とする。 Figure 2に各条件における区間別の再生数を 示す。いずれの区間においても，S条件に比べ
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Figure 1 各試行における全再生数
（エラーバーは標準誤差）17
Figure 2 語彙量条件ごとの区間別
再生数の推移
（エラーバーは標準誤差） Figure 1 各試行における全再生数 （エラーバーは標準誤差） Figure 2 語彙量条件ごとの区間別再生数の推移 （エラーバーは標準誤差）－155－ 語想起課題における検索効率の急速な低下現象と前頭葉脳血流変化の関連 てL条件で高い再生数を示した。語彙量（L／S 条件）×区間（第１／第２／第３区間）の繰り返 しのある２要因分散分析を実施した結果，語彙 量と区間の両主効果が有意であり（語彙量：F （1, 20）＝207.76, p＜.001, partial η２＝.912；区間： F（2, 40）＝218.44, p＜.001, partial η２＝.916）, 両者の 交互作用も有意であった（F（2, 40）＝5.88, p＝.006, partial η２＝.227）。交互作用が有意であったので TukeyのHSD検定を実施した結果，語彙量L条 件とS条件ともに，第１区間と第２・３区間の 間に有意差を認めたが（ps ＜ .05），第２区間と 第３区間の間には再生数に有意差はなかった。 NIRS指標 語想起課題遂行中の NIRS 指標について，区 間別（第１／第２／第３区間）・位置別（左／右） の測定値をTable 1に示す。DeoxyHb濃度につ いては条件間で目だった差異はなく，TotalHb の濃度変動は OxyHb の濃度変動を反映したも のと見てとれる。本論文では，OxyHb を分析 対象パラメータとして報告する。 区 間 別・ 位 置 別 の OxyHb 濃 度 に つ い て Figure 3に示す。語彙量（L／S条件）×位置（左 ／右）×区間（第１／第２／第３区間）の繰り返 しのある３要因分散分析を実施した。その結 果，語彙量と区間の主効果が有意であった（語 彙量：F（1, 20）＝13.80, p＜.001, partial η２＝.408； 区間：F（2, 40）＝27.02, p＜.001, partial η２＝.575）。 位置の主効果は有意ではなかった（F（1, 20）＝ 0.22, ns, partial η２＝.01）。交互作用については， 語彙量×区間が有意であったが（F（2, 40）＝3.67, p＝.034, partial η２＝.155），その他の交互作用は 有意に至らなかった（語彙量×位置：F（1, 20）＝ 0.70, 位置×区間：F（2, 49）＝0.61, 語彙量×位置 ×区間：F（2, 40）＝0.45, いずれもns）。 Table 1 語彙量・プローブ位置・区間別によるNIRS指標（OxyHb，DeoxyHb，TotalHb）の平均 （Mean）と標準偏差（SD） OxyHb 語彙量 Left Right 1st 2nd 3rd 1st 2nd 3rd Mean SD Mean SD Mean SD Mean SD Mean SD Mean SD L条件 Mean 0.150 0.232 0.360 0.375 0.395 0.350 0.139 0.228 0.344 0.378 0.356 0.352 Shi 0.297 0.348 0.611 0.605 0.587 0.543 0.272 0.346 0.573 0.619 0.526 0.524 Ka 0.003 0.181 0.108 0.249 0.203 0.232 0.006 0.162 0.114 0.207 0.185 0.250 S条件 Mean -0.003 0.147 0.142 0.198 0.248 0.226 0.015 0.127 0.141 0.234 0.252 0.263 Nu -0.006 0.201 0.121 0.199 0.229 0.254 0.011 0.170 0.153 0.244 0.233 0.322 Ru 0.000 0.166 0.162 0.268 0.267 0.299 0.019 0.160 0.129 0.319 0.270 0.338 DeoxyHb 語彙量 Left Right 1st 2nd 3rd 1st 2nd 3rd Mean SD Mean SD Mean SD Mean SD Mean SD Mean SD L条件 Mean -0.028 0.128 -0.084 0.154 -0.096 0.163 0.002 0.076 -0.020 0.133 -0.025 0.146 Shi -0.029 0.189 -0.098 0.198 -0.122 0.213 -0.051 0.167 -0.092 0.234 -0.111 0.230 Ka -0.027 0.081 -0.070 0.129 -0.069 0.131 0.002 0.076 -0.020 0.133 -0.025 0.146 S条件 Mean -0.019 0.097 -0.039 0.133 -0.024 0.139 0.001 0.124 -0.007 0.157 -0.003 0.138 Nu -0.042 0.147 -0.071 0.183 -0.048 0.161 -0.018 0.113 -0.030 0.160 -0.031 0.158 Ru 0.005 0.078 -0.008 0.102 0.000 0.135 0.020 0.146 0.015 0.172 0.026 0.164 TotalHb 語彙量 Left Right 1st 2nd 3rd 1st 2nd 3rd Mean SD Mean SD Mean SD Mean SD Mean SD Mean SD L条件 Mean 0.121 0.308 0.276 0.442 0.299 0.402 0.007 0.208 0.094 0.287 0.159 0.338 Shi 0.268 0.458 0.514 0.703 0.465 0.599 0.221 0.412 0.481 0.735 0.415 0.633 Ka -0.025 0.213 0.038 0.258 0.133 0.272 0.007 0.208 0.094 0.287 0.159 0.338 S条件 Mean -0.021 0.218 0.103 0.271 0.224 0.265 0.015 0.219 0.134 0.338 0.249 0.350 Nu -0.048 0.297 0.050 0.292 0.181 0.273 -0.008 0.223 0.123 0.326 0.203 0.357 Ru 0.006 0.216 0.155 0.316 0.267 0.336 0.038 0.282 0.144 0.432 0.296 0.433
－156－ 惠 羅 修 吉 ・ 西 田 智 子 行動指標（再生数）と NIRS 指標（OxyHb 濃度） の関連 再生数と OxyHb 濃度の関連について分析す るため，参加者を課題遂行成績の高低で二分し て比較することにした。４試行の再生数を合計 した全再生数で参加者をソートし，全再生数が 少ない者から順に９名を L 群（全再生数は，M ＝36.2, Range: 29-42），全再生数が多い者から 順に10名をH群（M＝56.6, Range: 48-66）とした。 全再生数が中央値に該当した２名については分 析の対象から除外した。両群の成績について語 彙量と区間別に Figure 4に示す。両群は，遂 行成績に差があるものの，基本的に類似した遂 行パターンを示していた。成績（L／H群）×語 彙量（L／S条件）×区間（第１／第２／第３区 間）の繰り返しのある３要因分散分析を実施し た結果，３つの主効果がともに有意であり（成 績：F（1, 17）＝68.25, p＜.001, partial η２＝.800， 語 彙 量：F（1, 17）＝233.45, p ＜ .001, partial η２ ＝.93，区間：F（2, 34）＝225.93, p＜.001, partial η２＝ .930），交互作用については成績×語彙量 のみが有意であった（F（1, 17）＝7.92, p＝.012, partial η２＝.318）。TukeyのHSD検定を実施した 結果，全ての対比で有意差があった（ps＜.05）。 成 績 L 群 と 成 績 H 群 そ れ ぞ れ の OxyHb の 濃度変化について，語彙量・位置・区間別に Figure 5に示す。成績（L／H群）×語彙量（L／ S条件）×位置（左／右）×区間（第１／第２／ 第３区間）の繰り返しのある４要因分散分析を 実施した結果，語彙量と区間の主効果が有意 であったが（語彙量：F（1, 17）＝15.76, p＜.001, partial η２＝.481，区間：F（2, 34）＝25.94, p＜.001, partial η２＝.604），成績と位置の主効果は有意で はなかった（成績：F（1, 17）＝1.35, 位置： F（1, 17）＝0.05, いずれもns）。交互作用で有意差を 認めたのは，語彙量×区間（F（2, 34）＝4.07, p ＝.026, partial η２＝.193）と語彙量×区間×成績 （F（2, 34）＝3.83, p＝.032, partial η２＝.184）であっ た。 以上のようにターゲットである成績について は，主効果と交互作用のなかで唯一，語彙量× 区間×成績の交互作用が有意であった。この交 互作用について，さらに詳細を分析するため， 成績別（L／H群）のOxyHb濃度変化をFigure 6 に示して比較した。L群については語彙量×区 間の OxyHb 濃度変化が類似していたが，H 群 については，語彙量 L 条件に比べて S 条件で OxyHb濃度変化量が高かった。TukeyのHSD検 定を実施した結果，L群については，語彙量の 両条件で第１区間と第２・３区間の間で有意差 が認められただけであったが，H群については 各区間における語彙量の条件間が有意であり， 語彙量 L条件では第１＜第２≒第３，S 条件で は第１＜第２＜第３であった（ps＜.05）。 Figure 3 語彙量条件ごとの位置・区間別OxyHb 変化の推移 （エラーバーは標準誤差） Figure 4 成績 L／H 群における語彙量条件ご との再生数の推移 （エラーバーは標準誤差）
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Figure 3.jpg
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－157－ 語想起課題における検索効率の急速な低下現象と前頭葉脳血流変化の関連 考 察 本研究では，音韻手がかり法による語想起課 題における時間経過に伴う検索効率の低下現象 と NIRS による脳酸素代謝変化の関連性につい て検討した。音韻手がかりとして語彙量の多少 による２条件を設定して課題の難易度とした。 その結果，行動指標においては，①語彙量の多 少により再生数に顕著な差があったが（語彙量 L条件＞語彙量S条件），両条件とも類似した時 間経過に伴う検索効率の急速な低下現象が認め られた。NIRS 指標では，②語彙量の多少によ りOxyHb濃度変化量に有意な差があったが（語 彙量 L 条件＞語彙量 S 条件），両条件ともに時 間経過に伴う OxyHb 濃度変化量の増加が認め られた。なお，前頭部の左右プローブ位置で目 立った差異は認められなかった。さらに行動指 標とNIRS指標の関連性について分析するため， 参加者を課題遂行成績の高低で二分して対比し た。その結果，行動指標においては，③遂行成 績の高低に関わらず，語彙量の条件差と時間経 過に伴う検索効率の急速な低下現象が認められ た。NIRS 指標においては，④成績の高低によ る群間差は，語彙量L条件において顕著に認め られた。低成績者群よりも高成績者群において OxyHb 濃度変化量が大きく，その差は課題遂 行の冒頭よりも中盤および後半で増大した。 行動指標については，①に示したように，時 間経過に伴う検索効率の急速な低下現象が確認 された。これは先行研究の結果と一致してお り，この現象が全般的に出現するものであるこ とが明らかになった。語彙量が多い音韻手がか りの方が少ない音韻手がかりよりも再生数が多 いという語彙量の効果についても，先行研究 （惠羅，2010； 惠羅・大庭，2008，山下，2006） と一致する結果であった。なお，語彙量は，検 索効率の低下現象とは関連していなかった。検 索効率の低下現象は，第１区間と第２区間の間 で急速であり，第２区間と第３区間では緩慢な Figure 5 成績L／H群における語彙量条件・位置・区間別のOxyHb変化の推移 （エラーバーは標準誤差） Figure 6 成績L/H群における語彙量条件・区 間別のOxyHb変化の推移 （エラーバーは標準誤差）
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Figure 6 成績 L/H 群における語彙量条件・区間別の OxyHb 変化の推移
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Figure 5 左.jpg
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Figure 5 成績 L/H 群における語彙量条件・位置・区間別の OxyHb 変化の推移
（エラーバーは標準誤差）－158－ 惠 羅 修 吉 ・ 西 田 智 子 ものとなった。このことは，語彙量の多少にか かわらず，すなわち課題の難易度にかかわら ず，課題開始後の比較的短い時間の経過で語彙 検索が困難な状況に陥ることを示唆している。 惠羅（2016）は，音韻的短期記憶能力の高低２ 群を比較し，両群の検索効率の低下現象が同等 に生起することを明らかにした。このことは， この現象が，報告した単語を一時的に記憶して おく音韻的短期記憶により統制されて出現して いるわけではないことを示唆している。 検索効率の急速な低下現象に関する別の解釈 として，課題遂行を維持する注意集中の低下 （あるいは注意の維持困難）が考えられる。こ のことは行動指標から検証することは難しく， 課題遂行中の生理反応により評価するのが妥当 といえる。本研究では，②に示したように，課 題遂行中，時間経過に伴う OxyHb 濃度変化量 の増強が認められた。すなわち，行動指標上で 検索効率が低下した時間帯において，前頭前野 の活性化が高まっていたことになる。このこと は，検索効率の急速な低下現象が，注意の維持 困難に起因するものではないことを示唆してい る。惠羅（2003）は，定型発達の成人を対象と して語想起課題遂行中に課題と関連しない音刺 激（課題非関連音刺激）を提示し，その音刺激 に対する ERPs を測定した。その結果，検索効 率が低下した時間帯において，課題非関連音刺 激に対する ERPs の N１成分の振幅が減衰する ことを明らかにした。課題非関連刺激に対する 反応が弱まることは，課題遂行を妨害する可能 性がある刺激を抑制するとともに，課題への 注意集中が高まったことを示している。惠羅 （2003）の ERPs による研究と NIRS による本研 究の結果を合わせて考えると，検索効率の急速 な低下現象を注意の維持困難で説明する仮説は 棄却されるのが妥当であろう。この仮説とは逆 に，検索困難な状況において注意集中が高まっ ていると考えられる。このパラドキシカルな 関連性を解釈する手がかりとなる知見として， 検索抑制（Anderson ＆ Bjork, 1994; Bjork, 1989; Levy ＆ Anderson, 2002）がある。検索抑制とは， 課題に注意集中し，努力して記憶検索へ積極的 に関与しているにもかかわらずパフォーマンス としては想起が困難な状況になることをいう。 語想起課題の場合，同一手がかりによる語彙検 索を反復して実行することで，検索過程のいず れかの段階で意図せざる機能低下（抑制）が働 いたのではないかと推察される。OxyHb 濃度 変化量が反映する前頭前野の活性化が実行機能 の関与の増大を意味しているとすれば，実行機 能の役割は，このような検索困難な状態に陥っ た時にその状態を抜け出すための心的努力，す なわち検索抑制の解除にあると考えることがで きる。同様の現象は，日常的な文脈においても 出現し，例えば知っている人の名前がなぜかし ら思い出せずに喉から出かかっている状態（tip-of-the-tongue phenomenon）と し て 知 ら れ て い る（e.g., Brown, 1991; Jones, 1989; Shafto, Burke, Stamatakis, Tam, ＆ Tyler, 2007）。知っているこ との確信を持ちながら，思い出そうと懸命に努 力して思い出せないこの状況は，実行機能が駆 動していることが実感できる現象である。語想 起課題が実行機能を評価する検査として確かな 証拠を得るためには，検索効率の低下現象とし て現れる検索抑制を解除するメカニズムを解明 することが鍵となると考えられる。 課題遂行における個人差について検討するた め，遂行成績の高低２群の比較をおこなった。 ③に示したように，遂行成績の高低に関わら ず，語彙量の効果と時間経過に伴う検索効率の 急速な低下現象が確認された。NIRS 指標にお いては，成績の影響は，語彙量×区間×成績の 交互作用においてのみ有意であった。Figure 6 にみられるように，語彙量S条件に比べて，語 彙量L条件において成績による群間差が顕著で あった。本研究では語彙量を課題難易度と措定 しているので，課題遂行が容易な条件でOxyHb 濃度変化量の群間差が大きかったことになる。 行動指標上においても，Figure 4にみられるよ うに，語彙量L条件で成績の群間差が大きかっ た。以上より，課題が比較的容易な場合におい て，高い課題遂行を示す者ほど，前頭前野の活 性化が亢進しており，課題遂行に及ぼす実行機 能の影響が示唆された。興味深い点としては，
－159－ 語想起課題における検索効率の急速な低下現象と前頭葉脳血流変化の関連 低成績者に比べて，高成績者の OxyHb 濃度変 化量は，その差が課題遂行の冒頭よりも中盤お よび後半で大きかったことがあげられる。語彙 量L条件すなわち課題が容易な条件では，第２ 区間で OxyHb 濃度変化量の増大が顕著であっ たが，語彙量S条件すなわち課題が難しい条件 では，第２区間，第３区間と継続して増大が認 められた。このことは，課題の難易度により前 頭前野の活性化の開始と継続が異なることを示 唆している。高い課題遂行を示す者では，前頭 前野の活性化，認知機能的には実行機能の駆動 に課題の難易度に合わせた時系列的変化が認め られたことになる。一方，課題遂行の低い者で は，課題難易度による時系列変化がみられな かったことから，課題の難易度に関わらず，全 般的に前頭前野の活性化が低く，時間経過に 伴ったさらなる賦活に乏しいことを示してい る。以上より，課題遂行の低い者は，実行機能 の関与が乏しく，その調整にも困難があること が推察される。 付記 本 研 究 は，JSPS 科 研 費26381325な ら び に 18K02759の補助を受けた。 引用文献
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