視覚的短期記憶における視覚情報の時間的統合に関わる神経基盤の検討(<特集>脳機能計測と基礎心理学)

The　ft砂attese

，

　fournal　of　Ps｝

’

chonomic 　Science 2009

、

Vo1

．

28

，

　No

、

1

，

23

−

34

画

視覚 的短 期

記

憶

に

お

け

る

_{視 覚 情 報}

の

時

間 的統 合

に

_関

わ

る

_神

_{経 基 盤}

の

検

討

実

吉

綾

子

＊ ・

新

美

亮

輔

＊2 ・

末

續

朋

子

＊3

　　　　　

神

長

達

郎

＊4

・横

澤

一

彦

＊5 帝 京 大 学 文 学 部＊

・

東京大 学 先 端 科 学 技 術 研 究セ ン タ

ー

／日本 学 術 振 興 会＊2

・

東 京 大 学 文 学 部＊3 　　 　 　　 　 　 　 帝京大学 医学部＊4

・

_{東京大学 大学院 人文 社会 系研 究科}＊5

The

　

neural

　

basis

　

for

　

temporal

　

integration

　

of

　

visual

　

information

　　　　　　　

in

　

short

　

term

　

mernory

Ayako

　

SANEYosHI

＊_，　

Ryosuke

　

NIIMI

＊2_，　

Tomoko

　

SuETsuGu

＊3_，

　　　

Tatsuro

　

KAMINAGA

＊4

_，

　_and 　

Kazuhiko

　

YoKOSAwA

＊5

Teihyo 伽 加θ7S_{尠究 The} 翫 ivers_{尠 qブ}Tokyo_／

fmp

αn　Society　

for

　the　Promotion　o

_．

プScience＊2

，

　 　 フ

「

加 σ痂 召rsity （ゾ

7「

ehyo ＊3

_，



Teileyo

_{ひ吻 ¢ ア鋤 ノ}＊_先and 　

The

　

Universit

_）・q_厂

7b

_緲o＊5

　 　

The

　neural 　

basis

　

for

　temporaMntegration 　of　v_｛sual　information 　in　short 　term　memory

，

　

We

investigated

　the　neural 　

basis

　of　

integration

　Qf　temporaUy 　separated 　

bilateraL

　asymmetrical 　

dot

pattcrns　

bY

　using 　functiona］　magnetic 　resonance 　imaging _（fMRI _）

．

　A　symmetrical 　

dot

　pattern　with

asmall 　asymmetric 　region 　was 　temporally 　separated 　into　two　patterns　and 　presentcd　sequentially

．

The　particjpants　were 　asked 　to　find　the　asymmetrical 　region 　by　temporally　integrat孟ng 　the

patterns

，

　

When

　the　second 　array 　was 　presented　after 　a　brief_（40　ms _＞or　a　long _（2560　ms _）interval

the

　performance 　was 　gQod

．

　

However ，

　

the

　performance 　

declined

　when 　

the

　

interval

　was 　

intermedi−

ate （160ms ）

．

　

For

　all　stimulus 　onset 　asynchrony （

SOA

）conditions 　the　prefrontal　cQrtex 　and 　the

posterior　parietal　cortex 　were 　activated

．

　For　the　Long 　SQA 　condition 　the　superior 　parietal　lobule

was 　strongly 　activated

．

　

Furthermore ，

　

the

　

inferior

　tern

．

poral　gyrus

，

　which 　

is

正nvolved 　

in

　

form

perception　and 　oblect 　recognition

，

　was 　activated

．

　

This

　resu ｝t　suggested 　that　the　

dot

　patterns

would 　be　encoded 　ln　visual 　short 　term 皿 emory 　as　globaユfigures

．

Key

　words ：temporal 　

in

しegration

，

　sensory 　memory

，

　visual 　short 　term　memory

，

　symmetry 　percep

−

　 　 　 　tion

，

　functional　magnetic 　resonance 　

imaging

　日常 生 活の中で ヒ ト の視 覚が受け取る情 報は

，

瞬 目や 遮 蔽とい っ た さ まざま な妨 害に よっ て空 間 的ま た時 間 的 に遮 ら れ

，

不連続に入力さ れる こ と が多い。 道 を歩い て い ると き

，

車を運 転 して い る と き

，

ま た対 象そ の ものが 運動してい ると き

，

視 覚 情報処理 シス テム は空間的

・

時 間的に常に変 化 し細切 れになっ た視覚 情報をっ な ぎ 合 わ せ

，

統合 して安 定 し た視 覚 世 界の _{表 象}を作 り上げて い る。 そ れ を可 能に して い る認 知 機 能の

一

っ が

，

視 覚 的 記 憶で ある。 外 界か ら入 力さ れた視 覚 情 報を記 憶と し て内 的に保 持 し

，

利 用 する ことに よ っ て

，

外 界 か らの入 力の ＊

Depart

皿 ent 　of　

Psychology．

　

TeikYo

　University

，

　

3590tsuka ，

　Hachioji

−

shi

，

　Tokyo 　l　92

−

0395

時 間 的

・

空 間 的な不 連 続 性を克服する こ と が 可能に な る。 　視覚 的記 憶が単

一．

・

の機 構でな く

，

視覚 的な長 期 記 憶や 短 期 記 憶が存 在 する ことは よ く知ら れて い る_。 さ ら に そ れ らとは異な り

，

保持可 能な時 間が非 常に短い_{視覚 的感} 覚記憶 が 存在する こ と も

，

Spcrling （1960）の部 分 報 告 法に よ る研 究に よ

っ

て 明ら かに され た。 こ の感 覚 記 憶 は

，

視 覚 的 持 続 （visible 　_persistence）ま たはア イ コ ニ

・

_y ク

・

メモ _リ

ー

と呼ばれ

，

さ ま ざ まな研 究が な さ れて きた （

Coltheartt

　

l

　

980

_）

。

感 覚 記 憶は

，

保 持 期 間は

1

秒に満た ないが

，

非 常に大きい もし く は無 制 限の容 量を持っ て い るのが _{特 徴}で， こ の 特性の ため に， 刺 激が消 失 して し まっ て も わ ず か な時 間であ れ ば あ だ か も刺激が内的に存

24 基 礎 心 理 学 研 究 　第 28 巻 　 第 1号 在し続け てい る かの よ う に処 理 を継 続するこ と が可 能に なる と考え ら れて い る。 し た が っ て

，

意 識 的な知覚が成 立 するの に必 要な時 間よ りも 非 常に短い 時 間 （例えば

10ms

） し か提 示さ れ ない_刺激で も

，

ヒ トは その知 覚が で き な くなる とい うこ とはない。 　視 覚 的 感 覚 記 憶 を 研 究 する実 験パ _{ラ ダ イ} ムが

．

欠落 ドッ ト検 出課題 （missing

−

dot　task_）で ある _（Brockmo ！c

，

Wang ＆

Irwin，

2002 ；

Di

　

Lollo，1977，1980

_；

Di

　

Lollo

_＆

Ilogben，

1985； Hollingworth

，

　 Hyung

，

＆Zhang

，

2005 _）

、

， 欠 落 ドッ ト検 出 課 題で は

，

刺 激と して

，

例えば 25個の光 点 （ドッ ト） を

5

×

5

の ます 目 状に配 置し

，

こ の う ち ラ ンダム に選 ば れ た 1ヵ_所の ドッ トだ け を消 し たパ _{タ ンを 用 意 する} 。 残る24 個の ドッ トをランダム に 12 個と 12個に分け

，

ま ず片 方の グル

ー

プを 最初に短時 間提示 し （第

1

刺激 ）

，

ご _く短い_{問 隔 （例}え ば

100ms

） の空 白 画 面の 後に残 りの グル

ー

プを 短 時 間 提 示 する （第

2

刺激 ）。 観 察 者は

，

欠けて いる ドッ ト （欠 落 ドッ ト）の 位 置を圓 答 すること が課せ ら れ る。 すなわち

，

時 間 差

〔SOA ；stimulus 　onset 　asynchrony ）をっ けて提示 さ れ た 二っ の ドッ トパ タンを時 間 的に統 合し

，

ど ち らのパ タ ンに も含ま れな い ドッ ト の位 置を報 告しな けれ ばな ら な い_{。 両}パ タ ン間の SOA が非常に短い_{場 合}に は， 第 2 朿1」 激が出現し た と きに第 1刺 激は消失 して い て も その感 覚 記 憶が保 持され て い る た め

，

両 者は重な っ た単

一

の パ タン と して知覚す るこ と がで き， 課題 は容 易で あ る。 し か しSOA が長 く （100ms 以 上 ）なる と

，

第 1刺 激の感 覚 記 憶は消失し て し まい

，

統合し たパ _タンの知 覚と欠落 ドッ ト位 琶の報 告は難 し く な る。 　とこ ろ が近 年

，

Brockmole 　et　a1

．

_（2002 _）は

，

欠 落 ドッ ト検 出課 題に おいて

SOA

を さ ら に長く す る と

，

再び課 題の _{遂 行}が可能になる こ と を見いだ し た。 彼 ら は

，

4x4 の ドッ トを 分 割 提 示 する欠 落 ドッ ト検 出 課 題で

，

二 っ の パ タ ン の 提示 時間は そ れ ぞ れ

33nls

と し

，

　

SOA

を

33

ms か ら1500 皿 s を超え る長 さ まで 操 作 した。 その 結 果

，

前 述の先 行 研究 （DiLo ］］o

，

1980）と同 様に SoA が非 常 に短い （33ms 〕場 合に は正 答 率が 高 く

，

　 SOA が 133 ms の_長さの 場 合に は正 答 率は大 きく低 卜

’

し た

。

し か し SOA を よ り長 くする と

，

し だ い に 正 答率は上 界し

，

SOA が 1533　ms と_{非 常}に長い_{条 件}で は

SOA

が33　ms の条 件 とほぼ同 等にまで 達し たので ある。 こ の結 果は

，

第 1刺 激の情 報が感 覚 記 憶で は な く 短期 記 憶に保 持さ れて おり

，

そ れ と第 2刺 激と が時 間 的に統 合され た た め だと解 釈さ れ た

。

つ まり

，

1500ms 程 度の長い SOA の 間に第 1刺激の情報は 短期記 憶 に転送

・

符 号 化 さ れ

，

第 2刺 激が 出現 す る まで 保持されて い た と_考え ら れ る

、

，

　な ぜ，

SOA

の長さ が中程度（

133

　ms ）の と き に だ け時 間的統合は失 敗 する のだろ うか。 第 1刺 激が出現して か ら 133ms が経 過 する と

，

第 1刺 激の_{感 覚 記 憶}はすで に 減衰して利 用 不 可能と なっ て し まっ て い るが

，

か とい

っ

て第 1刺 激の情 報を短 期 記 憶と して符 弓化 する処 理は ま だ完

r

して い ない と考え ら れ る。 こ の よ う な場合に は

，

第 1刺 激と第 2刺 激の時間的 統 合は成 立せず

，

む し ろ第

2

刺激の_出現が逆向マ ス キン _{グ 〔}

backward

　mask

−

jng；see　Enns ＆ DiLollo

，

2000 ）と して第 1 刺激の知 覚 を 妨 害 して し まうの だろ う

。

　

Brockmole

　et　al

．

_（

2002

_）が報 告_{し たこ}の _現象は

，

感覚 記 憶か ら短期 記 憶へ と_{視 覚 情 報}が_{転 送}

・

_{符 号 化}さ れる プ ロ セ ス と深 く関 係 すると 考え られ

，

異な る 記憶メカニ ズ ム 問の相互作 用につ いて の _示唆 を 含 んで い る。 しか し

，

SOA

が長い ときに短 期 記 憶に符 号 化 さ れ 利 用 さ れてい た 情 報 とは

，

どの よ う なもの なのだろ う か。 欠落 ドッ ト 検 出 課 題におい て課 題 遂 行に必 要な情 報は

，

整 然とます 目 状に配 置 さ れた ドッ トの 位 置である

。

こ の ような 情 報 を 記 憶 す る ため に は

，

い くっ かの意図的 な方 略を と るこ と が可 能だ と考え ら れ

，

観 察 者が短 期 記 憶に保 持して い た第 1刺 激の 情 報は純 粋に視 空 問 的な もの で は な い可 能 性が高い 、、 実際， 同様の 課題を追試し た

Jiang

＆

Ku ・

mar （2004 ）に よ れ ば

，

長い SOA の ときに観 察 者は短 期 記

．

「意に_{保 持}さ れ た 第

1

刺激と

，

新 し く 入力さ れ た第

2

刺 激を完 全に統 合し， 両 者を 重 ね合わ せ た視 覚パ タン の単 　

一

の表 象を短 期 記 憶に形 成 し て い るわ けで は な い こ とを 示峻 して いる。 ま た

Hollingworth

　et　al

．

（

2005

）は

，

観察 者は第 1刺 激の い くっ かの ドッ トを グル

ー

ピ ング して 記憶 し た り

，

ある い は第 1 刺激の ドッ ト その もの で は な く む し ろ第

1

刺激で ドッ ト が存 在し な か っ た場 所を記 億す る

，

とい っ た方 略を用い て い たこ と を示 峻 して い る

。

もしこれ らの指 摘が正 し けれ ば

，

視 覚 的 短 期 記 憶に 保持さ れ た第 1刺 激の 情報は個々 の ドッ トない しグ ル

ー

ピ ングさ れた ドッ トの集 団の位 置を

一

っ ずっ 個 別に 符 号 化 し た もの で あっ て

，

空 間 的に グロ

ー

バ ル なパ _{タ ン} の情 報で は な いとい うことに な る。 すな わ ち

，

視 覚 的 短 期 記 憶に保 持さ れ た第

1

刺 激と第

2

刺 激 との時 間 的 統 合課 題は

，

パ _タ ン認 識とい う よ りも

，

そ れ ぞ れの ます 目 （

Brockmole

らの 場 合 には 16 ヵ所 ）にっ い て

，．

一

・

つ ずっ ドッ トが あ

っ

た か な か っ た か を 確 か め る よ う な 処 理 に よ っ て遂行さ れて い る と考え ら れる。 　 し か し な が ら

，

上記の よ う な批 判 研究 も

，

さ ま ざ ま な 方 略に よる利 得が存 在 する こと を示して は い るが

，

それ だ けに よ っ て

SOA

が長い と きの課 題 成 績の向 上が すべ て説明 さ れ るこ と を示 した わ けで は な い

。

そ こ で本研究

実吉

・

他1 視 覚 的 短 期 記 憶における_{視覚 情報}の_{時間 的統合}に関わ る神 経某 盤の検討

25

で は

，

長い

SOA

で の 時 間 的 統 合 課 題の _{遂 行}におい て 本 当に第

1

刺 激 が 空間的パ _{タン と して短 期 記 憶に保 持 さ} れパ _タン_{形 状}の グロ

ー

バ ル な処理 が行わ れて い ない の か

，

新 しい実 験 課 題によ っ て検 討 する ことに し た。 　 本 研 究で は

，

ま す 目状の ドッ トパ タンで は な く

，

左 右 対 称に配 置さ れ た ドッ トパ タン を

一

部 崩し た刺 激を用い て同 様の時 間 的 統 合 を 行っ た

。

ドッ トを2個 ずっ 1組と して

，8

組

16

個の ドッ トを そ れ ぞ れ左右 対称に配 置 し た

。

そ の うえで

，

刺 激の上 もしくは下の領 域に配 置 され た ドッ トの う ち

2

個の ドッ トの位置 を変え る ことで，

2

組の対 称 牲を崩 し た。 次に ドッ トパ タン に含ま れ る ドッ トをランダム に半 数 ずつ 選び

，

第 1刺 激と第

2

刺 激に分 けて提 示 し た。 第

1

刺 激と第

2

刺激そ れ ぞ れ は非対称な パ タ ンだ が

，

両 者を重ね合わせ る と刺 激の上下の領 域が それぞれ対 称も し く は非対 称なパ _タンとな る。 すなわ ち 時 間的統合が成功 すれ ば

，

上

F

ど ち らの_領域で_対称 性が 崩れて い るの かが知 覚さ れ る。 100ms に満た な い短い

SOA

で， 第

1

刺 激の感 覚 記 憶に基づ いて対 称パ タン の 時 間 的 統 合が なされ る こ とは

，

実 際に先 行 研 究 （Niimi

，

Watanabe ，

＆

Yokosawa ，20

〔〕

5

；see　also　

Hogben ，

　

Ju−

lesz，

＆Ross

，

1976 ）で示さ れて い る

、

，

　 こ こ で

，

ドッ ト の位 置は先 行 研究 〔DiLollo

，

1980）の よ う に ます目状に整 然と配置さ れ ておらず

，

全 く ラン ダ ム に決 定さ れて い る こ と が 重要で あ る。 16 か所の ま す 目の位 置 を 記 憶 するの と は異な り

，

対 称 性の検 出の ため に は対応 す る二 っ の ドッ トが対 称軸 をは さ んで対 称に な

っ

て い る かを 処 理 しなけ れ ば な らないた め

，

空 間 的に 非 常に正 確で

，

しか も局 所 的で は な く全 体 的 （グPt

・

一

バ ル _）な情 報が 必要と な る。 対 称 性知 覚 は

，

個 々の ドッ ト の位 置を逐 次 的に調べ _{る よ う}な処 理で は な く

，

並 列 的で グロ

ー

バ ルな処理 に よる ものだ か らで あ る （

Wagemans ，

1995

）。 し た が っ て

，

先 行 研 究において容量 に制 限が な い感 覚 記 憶を利 用 可 能な短い

SOA

の条 件で対 称 性の時 間的 統合が成 立し た こ とは不 思議で は な い_。 で は_長い

SOA

の _{場 合}に は ど う だ ろ う か。 第

1

刺 激の すべ て の ドッ ト の位 置を

，

対 称 性 知 覚の処理 が可 能なほ ど高い精 度で短 期 記憶に符号 化

・

保持すること は

．

か な り困難だ と考え ら れる

。

よっ て

，

本研究の課題で は

，

も し第 1刺 激の 情 報 を

，

視覚 的パ _{タ ンと して全体的に符 号 化}

・

_{保 持} す ること がで き な け れ ば

，

欠 落 ドッ ト検 出 課題 と は異な り時 間的 統合がで き な く なる と考え ら れ る。 実

．

験 1で は こ の 点にっ いて検 討し た。 　本 研 究で はさ らに

，

_{機 能 的 核 磁 気 共 鳴 画 像 法 （}fMRI _） に よ り時 間 的 統 合 課 題を遂 行 中の観 察 者の脳 活 動 を 計 測 する こ と で

，

SOA の違い に よ っ て ど の よ うに異な る処 理 が 行 わ れてい るの かを検 討 した （実 験 2）

。

脳 活 動の計 測によっ て

，

視覚 的 記 憶 とい う内 的な表象・処理の 特性 を知 る こ と がで き る。 感 覚 記 憶は

，

感 覚 野の 活 性の持 続

・

処 理に従 っ た脳 部 位の活 性の持 続で あること が示 唆

さ れて い る（

Ferber，

　Humphrey

，

＆

Vilis

，2004

_；

Large，

Aldcroft

，

＆ Vilis

，

2005 ；Mukamel

，

　Harel

，

　Hendler

，

＆ Malach

_，

2004 ）

。

短い SOA で は

，

時 間 的 統 合に感 覚記憶

が働 くこと が示 唆さ れて い るの で

，

比 較 的 強い_{視 覚 野}の

活 性 が 予 測されるが

，SOA

が長 くな るにつ れて その 活

性は弱ま る と考え ら れ る。

一

一

方 で視 覚 的短期 記 憶は

，

頭

頂 葉 後 部と前 頭 前 野のネッ トワ

ー

クに よっ て実 現さ れて

い ると考え ら れて い る （D

’

Esposito

，

　Aguirre

，

　Zarahn

，

Ballard，

＆

Shin，1998

；

Todd

＆

Marois，2004

）。 し た

が っ て

，

短 期 記 憶に基づいた時 間 的 統 合が行わ れる と考

え ら れ る長い

SOA

条 件で は， こ れ ら短期記憶に関わ る

部 位の活 性が強 く認め ら れ る だ ろう

。

実 際

，

欠 落 ドッ ト

検 出課 題にお け る脳 活 動 を 検 討 した研 究で は

，SOA

艮

条 件に お け る頭 頂葉後 部と前頭 前 野の _強い_{活 性}が認め ら れて い る （Saneyoshi

，

　Niimi

，

　Suetsugu

，

　Kaminaga

，

＆

Yokosawa ，2eo8

）

。

しか し

，

課 題 遂 行に短 期記憶 を必要 と し ない短い

SOA

で は

，

短期記憶に関わ る部位の活性 は低い だろ う

。

さ らに

，

第2刺 激が逆 向マ _スキ ン _{グ と な} る1

−

ti

_程度の

SOA

_条件で は

，

感 覚 記憶

・

短期 記憶に関わ るど ち らの活 性も弱い と予 測さ れる。 　 加え て重 要なの は

，

対 称 性 知 覚の よ う な視 覚パ _タン形 状の グロ

ー

バ ル な処理に_関わ る脳活 動を 調べ ることであ る。　

Sasaki，

　

Vanduffel，

　Knutsen

，

　

Tyler，

＆

Tootell

（

2005

｝は

，

対称性 知 覚の 神 経 基 盤 をヒ ト とマ カ ク ザルを 対 象と して検 討 し た。 その結 果

，

有 線 外 皮 質の V3 か ら V4

_，

　LO 〔後 頭 葉 外 側 部 ）な ど が対 称 な刺 激に対 して非対 称な刺激よ り も 強い活 性を 示 し た と報告 してい る。 これ らの_{領 域}は

，

対 称パ _タ ンに限 らず図 形や物 体 像な どの視 覚パ タ ン の形 状 処 理に関 わる領 域で も ある（Malach 　et aL

_，

1995_；

Pasupathy

＆

Connor ，

2002

）o　さ らに，　

LO

か ら続 く紡錘状 回や下 側 頭 回とい っ た側 頭 葉 下 面 も

，

複 雑 な形 状の 認 知に 関わ る こと が示 唆 されて い る（Kan

−

wisher

，

2003

）。 短い

SOA

で は感覚 記 憶 内で統 合さ れ た 対 称パ _タ ン の グロ

ー

バ ル な処理に よ っ て課 題が遂 行さ れ る と考え ら れる ため

，

これ らのパ _タン _{形 状 処}理 に関わ る 領 域の活 性が予 測され る。 長い SOA の場 合に も

，

もし 短期 記 憶に保 持さ れ た第 1刺 激の情 報を第 2刺 激 と統 合 して対 称パ タンの 表象を形 成 し

，

そ の グロ

ー

バ ル な処 理に よ っ て対 称 性が処 理さ れ る と し た ら

，

同 様の部 位の 活 性が 見 ら れ る だ ろ う

。

これ に対 して も し 長い

SOA

で の _{時 間 的 統 合}が視 覚 的パ _タン の グロ

ー

バ ル な処理 を行う

26

基 礎 心理学 研 究 　 第 28 巻 　 第 1号 こと な く

，

個々 の ドッ トを 逐 次 的に調べ る よ う な処 理に 基づい て い る な ら ば

，

これ らの領 域の 活性は短い SOA の ときと異なり見 られない と考え られる

。

実

験

　 1

方 法 A Response _（250G

　

ms _＞ 実験 参 加 者 　大 学 生 および 大 学 院 生

13

名が実験に参 加 し た （男 性 7名

，

女 性

6

名

，

年 齢 20 歳か ら28 歳 ）。 実 験 参 加 者は全 員が右 利 きで あり

，

裸 眼 も し くは矯 正によ り正 常 な 視 力 を有 して いた

。

実験 参 加 者 に は事 前に実 験の_{概 要}が 説明 さ れ

，

同 意を得たうえで 実 験が行 われ た。 実 験の目 的は 参 加 者に知ら されな か っ た

。

装 置と刺 激 　 実 験 刺 激は

，

パ

ー

ソナ ル コ _{ン ピ}ュ

ー

タ （SS　MX27AE

，

東 芝 製 ）か ら

，

DLP プ ロ ジェ ク タ （

DQ3120 −X2 ，

　

InFo−

cus 社 製） に よ っ て ス ク リ

ー

ンに投 射さ れ たc 回 答に は テ ン _キ

ー

_が川い ら れた。 刺 激 提 示 と反 応 記 録 は MAT

−

LAB

　

6．

0

_（

Mathworks

_{社 ） と その} ス ク リ プ ト集で あ る

Psychtoolbox

（Brainard

，1997

）によ っ て制 御さ れ た。 　刺 激は

，

16個の白い ドッ トを垂直軸を中心 と し て 左 右に

8

個ずつ 線 対称_に配 置_{し た う え}で

，

その う ち

2

個× 2組の計 4個の ドッ ト の位 置を動か すこ とで

一

部を非 対 称に し た画像で あっ た（

Figure

　

1B

_）。 こ のと き， 非対称に する ドッ トはパ タ ン の上部も しくは下部に存 在する よう に操 作された。 さらにこ の刺 激 を二つ に分 割 し

，

第

1

刺 激 と第

2

刺 激 とし た

。

第

1

刺 激に は

16

個の う ち

8

個

，

第

2

刺 激に は 残 り8個の ドッ トが 提 示 さ れ た。 ま た各 刺 激 は そ れ ぞ れ が完 全な対 称と な ら ない よ うに分 割 さ れ た

。

し た がっ て

，

二 っ の 刺 激を 統 合 す る まで は非 対称 と な るドッ トが図 形の ト1下ど ち らの領 域に存 在 するかはわ か ら な か っ た

。

ドッ トは

，

白で描かれた 四角い枠の中に 収ま る ように提示さ れ た。 背景は黒であ

っ

た。 手 続き 　 課題 は

，

連続 提 示され る第 1刺 激 と第2刺 激を統 合 し

，

刺 激の対 称 性を崩 す ドッ トが図 形の上 部 下 部ど ち ら に存 在 するか を答える 二肢 強 制 選 択 課 題で あっ た。 　刺 激 提 示 間 隔 （SOA ）を独 立 変 数とする

，

1要因8水 準 （SOA ：

Oms ，

40　ms

_，80

　ms

，

160ms

，

320　ms

_{，640ms ．}

1280ms

_，

2560

　ms _）の参 加 者 内 計 画で あっ た

。

従 属 変 数 は

F ．

答 率で あっ た

。

　 実 験 参 加 者はス ク リ

ー

ンか ら約 220cm の距 離を保っ 状 態で座っ た

。

試 行で は

，

まず 画 面 中 央に白い枠が 500 ms 呈示さ れ た。 次に

，

画 面 中 央に第 1刺 激が 30　ms 甼 B

Figure　

1，

A；

Sequence

　of　tria1

．

　

Each

　trial 　

began

　with 　a　white 　square 　

frame

　appcared 　

for

　500　ms

，

　followed　by　the　initial　array

，

　The

　first　array Gf　each 　trial　appeared for30　ms

　and 　

disappeared，

　

leaving

　

the

　square 　

frarne

　on

　thc　screen

．

　

After

　a　variable 　

SOA ，

　a　second

　array 　was 　

presented

　for　30　ms

．

　Participants

　were asked toreport whether the 

_dGt

　

breaking

　 symlnetry 　were 　Qn 　

the

　upper 　or

　

lower

　

ha

ユ『 of　the　stimulus

．



In

　this　 trial

，

　correct 　answer 　

is」

‘

lower　half

”

．

　B：An 　example

　of　integrated　stimulus

．

　 The　dot　breaking

　symmetry 　 was 　on　 the　 lower　half　of　

the

　 stimulus

．

示 さ れ た。 刺激 が消 去さ れ た後

，

再び白い枠が画 面 中 央 に各 SOA 条 件に応 じ た時 間

，

提 示された、

，

続い て第 2 刺 激が

30ms

提 示された （Figure　

IA

_）

。

実 験 参 加 者は第 1刺 激と第 2刺 激を統 合し

，

図 形の_{対 称 性}を崩 して いる ドッ トが図 形の上部 下 部ど ち らに存 在 し た か を判 断 し て

，

正確に キ

ー

を押すよ うに求め ら れt：。 実 験 参 加 者に は反 応 時 間 を取

っ

てい ない こと が伝え られ た。 反 応が取 得さ れて か ら

，

次の試 行が始まるように設 定さ れ た。 実 験 は各 SOA 条 件 8種 類 ×非 対 称 ドッ ト の 位 置 2種 類 （上 下 ） を 各

24

試 行ずっ行う計 384 試 行か ら な り

，

64 試 行 を ］ブ ロ ッ ク とする6 ブロ ッ クで構 成さ れ た

。

ブ ロ ッ ク問で は参 加者 任 意 の 休憩 が 設 け ら れ た

。

刺 激 の提 示 順 序

，

ブロ ッ クの順 序は疑 似ラ ンダム に定め ら れ た。 実 験に先 立ち

，

32 試 行の練 習が行われ k

。

練 習で は

，

各 SOA 条 件8種×非 対 称 ドッ ト の位 置2種 類が各 2試 行

実吉

・

他：視 覚 的 短 期 記 憶にお ける視 覚 情 報の時 間 的 統 合に関 わる神経 基 盤の検 討

27

ずっ 含 ま れ た。 ブロ ッ ク の 順 序は参 加 者 ご とに カウ ン タ

ー

バ _ラ ン ス が 取 ら れ た。 結 果 と 考 察 　参 加 し た

13

名の う ち

2

名は課題 を 遂行で き な かっ た た めそ の デ

ー

タを除 外し

，

11 名の デ

ー

タを分 桁 対 象と し た。

SOA

条 件ごとの 平均正答率は，　Figure　2に示す。

SOA

の_効果にっ い て の_対応のあ る

1

要因の

一

元 配 置 分 散 分 桁の結 果

，

主 効 果が 有 意で あっ た （F（7

，

70）

＝

28

．

48

，

p

＜

、

01

_）。

Tukey

の多 重 比較の_{結 果}

，

　

SOA

が

Oms

と

80

ms

，

160　ms

，

320ms

，

640　ms

，

1280　ms

，

2560ms の _間に は

，

Oms の ほ うが

，

正 答 率が高いとい う有 意な差が あっ た （

p

く

，

05

）。 ま た

，SOA

が

40

皿s と

160

　ms の間

，40

ms と2560　ms の間に は 40　ms の ほ う が成 續がよ い と い う有意な差が あっ た（

p

く

．

05

）_。 さ ら に_，

160ms

よりも 2560ms の ほ う が

，

有意に成 績がよか っ た （p＜

．

05）

。

す な わち

，SOA

が

40

　_ms の ときに は成 績がよ いが その_後 低下し

，

160ms

で_最も低 く な る。 しか し

，

その後 緩や か に成 績が向上 し

，

2560ms で成 績が回 復す る こと が示 唆 された

。

　 ま とめ る と

，

SOA

が

80

　ms _{か ら}

1280

　ms の _間は成 績 が低 下して い た と言え る。 これ は

，

短い

SOA

条 件で は 感 覚 記 憶に よ り

，

長い

SOA

条 件で は短期 記憶の働きに よ り二っ の _{刺 激}が統 合

，

照 合さ れる とい う欠 落 ドッ ト検 出 課 題 を用いた_{先 行 研 究 （}BrockmoLe 　et　al

．

_，2002

）と合 致す る 結 果で あ る

。

し た が っ て

，

短期 記 憶に基づ い た時 間 的 統 合は対 称 性の検 出とい う形 状の全 体 的 処 理におい て も可 能で あ り

，

必 ず しも個々の ドッ トの位置 を抽 象 的 に符号化す るよ う な方 略に よ

っ

て のみ遂 行さ れて い る わ 100 go 翁B。 ：

§

§

7。 く 60 5D 　O160 　 　 　640 　40　 320 　 80 r 」 L けで は ない こと が示 さ れ た。 しか しなが ら

，

先 行 研 究で は長 い

SOA

で の欠 落 ドッ ト検出 課 題 の 成績は短い

SOA

の と き と同 等に まで高か っ たの に対 し

，

本 実 験の 結 果で は長い

SOA

で の 成 績は部 分 的に しか 向 上してい ない_。 これ は

，

欠 落 ドッ ト検 出課題で は個々の ドッ トの 位 置を方 略に よ っ て短 期 記 憶に効 率よく符 弓化 すること で 課題成 績が大 幅に向上して いた が， その よ う な方 略が 役立た ない本 実 験の対 称 性 課 題で は その利 得が失わ れ た た めだ と考え ら れ る

。

実 験 　

2

　実験

2

で は

，

fMRI に よ っ て異な る

SOA

の 時 間的 統 合に関わ る神 経 基 盤を検 討 し た。 検 討す る

SOA

と して

，

実 験 1で _有意 差の認め られ た 3 種類の SOA _{を 用}い た_。 すな わ ち，

SOA

短条件と して

40

　ms

，

　

SOA

中条 件と し て 160　ms

，

　SOA 長 条 件と し て 2560　ms を採 用 し た

。

実 験は ブロ ッ ク デザ インで行わ れ， 各

SOA

条件に関わ る 脳部 位の_{活 動}を全体 的に_計測 し た。 　 実 験 2で は

，

実 験 条 件に加え

，

各 SOA に統 制 条 件が 設け られ た

。

統 制 条 件で は実 験 条件で用い ら れ る刺 激が 提 示さ れ た が

，

第 1刺激 と第 2刺 激は 全 く同

一

の もの で あっ た。 これは

，

特に

SOA

短 条 件の と きに

，

鶺動 的に時 間 的統合が起こる可能性を排 除する た めであっ た_。 し た が っ て

，

実 験 条 件の よ うな刺 激の保 持

，

統 合は行 わ れ ず

，

対 称 性の判 断 も行 わ れ な かっ た

。

実 験 条 件の 活性と統制 条 件の_{活 性}の 差分を 見 るこ とで

，

実 験 条 件にお け る刺 激 の保 持と統 合

，

対 称 性の判 断とい う心 的 過 程 を反 映 した 脳 活動を得ること がで き る だ ろ う。 方 法 1280 SOA _〔ms _） 2560

Figure　2

、

Accuracy rate for　 al ！ SOA condi

−

　tions 　in　experiment 　

1，

　

Error



bars

arestan

−

　

dard

　errors

．

実 験 参加者 　 大 学 生

，

大 学 院 生お よ び社 会 人

12

名が実 験に参 加 し た （男 性 6名

，

女 性 6名

，

年

en

　21_歳か ら28歳 ）

。

実 験 参 加者は全員が右利きで あ り

，

裸眼 も し く は矯正によ り 正常な視 力を有 して い た

。

実 験 参 加 者に は事 前に実 験の 概要と MRI に っ いて説_明さ れ， 同意を得た う えで 実験 が行わ れ た。 実 験の 目的は参 加 者に知ら さ れ な かっ た

。

実 験デ ザ イ ン 　実 験デ ザ イ ンは_{刺 激 提 示 問 隔 （}SOA _＞を独 立 変 数とす る

，

1要 因 3水 準 （

SOA

短 条 件 40　ms

，

中 条 件 160　ms

，

長 条 件2560ms ）の参 加 者 内計 画で あっ た_。 　 実 験は ブロ _{ッ ク デ ザ イ}ンで行わ れ た

。

各

SOA

は 異 な るセ ッ シ ョ ンで行わ れ た

。

各セ ッ シ ョ ンには 課題ブロ ッ ク_{， 統制}ブロ ッ ク， レ ス トブロ ッ クの

3

種類が含ま れて いた。

1

ブロ ッ ク は

24

秒で あ り

，

4試 行で構 成さ れて い

28

基礎心 理学研究 　第

28

巻　第 1号 た。

1

セ ッ シ ョ ン で は まずレ ス トが 1 ブロ _ッ ク分 施 行 さ れ

，

そ の後 各ブロ _{ッ ク が}

，

_課題 ブロ ッ ク

，

統 制

，

レ ス ト の_順で

6

回 繰り 返 さ れ た。 し た がっ て，

1

セ ッ シ ョ ン は 19 ブロ _ッ ク

，

7分 36秒で あ っ た

。

最 初の レ ス トの ブ ロ _ッ ク はMR 信号が安 定 し ない ため_{分 析}に は用 い ら れ な か っ た_。 装 置と刺 激

　

実験に は，

1．

5

テス ラの

MRI

ス キャ ナ

　

（

Signa

　

LX ．

General　Electric_{社 製 ）}が 用 い られた

。

刺 激と反 応記録 の制 御

，

刺激 提 示に は実 験

1

と同様の_{装 置}が用い ら れ た。 実験参加 者は

，

ス ク リ

ー

ン に提 示さ れた刺 激を頭 部 RF コ イ ル に設 置さ れた鏡 を通 して 観 察 し た。 反 応取得

に は

，MRI

用反応キ

ー

（

LUMINA

，

　

Cedrus

_{社 製 ）}が_用い

ら れ た。 参 加 者ご とに

，

全 脳の機 能 画像を グラ ジエ ン ト エ コ

ー ・

エ コ

ー

_プラナ

ー

_（

GRE −EPI

_{）法に よ}っ て 撮 像し

た。 全 脳が 4mm の厚さの 29 枚か ら31 枚の水 平 断 面

で 撮 像され

，

全 脳の撮 像 1回に要 する時 間 〔repctition

timc二TR _）は

6

秒で あ っ た

。

ま たエ コ

ー

時間_（echo 　time：

TE ）は 40　ms で あ

っ

た。 断 面の大 きさ は

，

24　cm ×24 cm の大 きさで あっ た

。

ボ ク セ ル サ イズ は

3．

75

　rnrn ×

3，

75mm

，

ス ラ イス 厚 は 41nrn で あ っ た_。 ス ラ イス ギャ ッ プ は設 け なか

っ

た。 また

，

参 加 者ごとに高 解 像 度 の構造 画像を機能 画像と同様の装置に て撮 像し た。 全 脳 を 1

．

5mm の厚さの 124 枚の水 平 断 面で撮 像 した

。

　TR は

15ms

で あっ た

。

また

TE

は

7

　ms _で あっ た

，

，

断 面の 大 き さ は

，

24cm ×24　cm で あ

っ

た。 　 刺 激は

，

実 験 1と同 様で あっ た。 手 続 き 　

3

種類の _課題 が設け ら れ

k

，、 非 対称 性検出課 題で は実 験 1 と同 様に

，

対 称 性を崩 す ドッ トが存 在 するの は上 下 ど ち らの _領域か を キ

ー

押しに よっ て答え させ た_。 統 制 課 題で は

，

非対称 性 検 出 課 題と同 様の

SOA

を用い て刺 激 が提 示さ れ た

。

た だ し

，

第 1刺 激と第 2刺 激は全 く同 じ 刺激が提示さ れ， 実 験参 加者は第

2

刺 激提示 後に左 あ る い は右の キ

ー

を 交 互に押 す よ うに求め ら れ た。 レ ス ト課 題で は

，

画 面 中央に点滅 す る ト字 が提 示さ れ

，

実 験参 加 者は何も考えずに十 字を注 視す る よ うに指 示さ れ た。 ど の SOA 条 件で も

，

1 ブロ _ッ ク は 24秒で あ り

，

試 行 数は 4 試 行で あ っ たn 実 験 1と

1

司様に

，

最 初に白い枠が 500 ms 提 示さ れ

，

続い て第 1刺 激が 30　ms 提 示さ れた

。

次 に 再 び自い枠が

SOA

条 件に応 じて提 示さ れ た後

，

第

2

刺 激が

30ms

提 示 さ れ た。 第

2

刺 激が消 失 して か ら 2500ms 白い枠だけが提 示さ れ

，

参 加 者は白い枠が提 示 さ れて い る問に反応 を行うよ う に教 示され た。 次の試 行 まで の_{試 行 間 間 隔}は

SOA

条 件に よ

っ

て異な っ た。 　実 験 参 加 者には左 右の 手に キ

ー

パ _ッ ドが 渡さ れ

，

非 対 称な ドッ トが図 形の 上部にあるか

，

下 部に あるか を

，

右 手 また は左 手のキ

ー

を押 して答え るよ うに指 示 された

。

非 対 称 ドッ トの位置 （ヒ

・

下 ） と キ

ー

（右

・

左）の _組み 合わ せ は参 加 者ご とに カウ ンタ

ー

バ _ラ ンスが と ら れ た。 な お キ

ー

パ ッ ド に は 二っ ずっ キ

ー

が配 置されて い た が

，

参 加者には ど ち らの キ

ー

を押して も よい こと が教示さ れ た。 　 レ ス ト か ら次の 課題ブ ロ _{ッ ク}に移 行す る

1300ms

前 に注視 点の点滅が停 止し

，

次が課 題ブロ _ッ クで あ る こと を示 した

。

また

，

各 ブロ _ッ ク の最 後

300ms

に は赤い十 字が提 示さ れ次の ブロ ッ クに移行す るこ と が示さ れ た。 　 実 験に先 立ち

，

練 習が行わ れ た

。

SOA 条 件ご とに

，

検 出， 統制， レ ス トの

3

種類の課題を

1

ブロ ッ クずっ 観察 さ せ た。 次に， 検出と統制を そ れ ぞ れ

1

ブロ ッ クずっ行 わ せ た

。

練 習は MRI 装 置の外で行わ れた

。

MRI

デ

ー

タ 分析 　数値解 析ソ フ ト ウエ ア _（MATLAB 　7

．

0

．

4

，

　Mathworks 社 ）上で動 作 するソ フ ト ウェ ア SPM5 　_｛Statistical　Para

−

metric 　

Mapping

　software _{）を 空 間 的}な補正_処理 と統_計

的 分 析の た め に使 用 し た。 各 条 件の賦 活を検 討する前 に

，

異な る参加者ごとの_{脳 画 豫}を

，

標 準 的な脳 画像に統

．・

_{す る た めの空 間 的な補正} 処理 を行っ た。 まず

，

動きの 補 正 を する た めに

，

最 初に撮 像さ れ た画 像に すべ _ての_機 能画 像の_{位 置}が整合する よ うにパ _{ラ メ}

ー

_タが求め ら れ た。 続い て

，

各 参 加 者の構 造 画 像を

，

参 加 薪 個 人の最 初 に撮 像された機 能 画 像に適 合さ せ るパ ラ メ

ー

タを 求め た

。

各 参 加者の構 造 画 像は

，

Montreal

　

Neurological

　

ln−

stitute 　T1 テ ンプレ

ー

ト に

，

線 形 変 換を用いて正 規 化さ れた

。

この構 造 画 像を T1 テ ンプ レ

ー

ト に正 規 化 する た め に求めたパ ラメ

ー

タ を用いて， 機 能 画 像に も 正規 化を 行っ た。 これ らの処 理に よっ て

，

異な る形 状で あっ た各 参 加 者の 脳画 像が 同

…

の 空間座 標で表 現さ れ た

。

本 論 文

におい て脳座標は

，Montreal

　

Neurological

　

Institute

　T

1テ ン プレ

ー

ト にお ける座標の 値 をコ ン ピ

ュー

タソ フ ト ウ

ェ

ア _（Bret↓

，

1999_）によ りTalairach ＆ Tournoux （1988＞の 脳 座 標に線 形 変 換し た ものを用いた。 　 また

，

各 画 像に お ける参 加 者ご との差 異や高 周 波 数ノ イ ズ を取 り除 くため

，

機 能 画 像に対 し半 値 幅 8mm の ガ ウ シ ア ンカ

ー

ネ ルを用い た平 滑 化 を行っ た

、

，

各 参 加 者の 機 能 画 像にっ いて

，

各 条 件にお け る賦 活 領 域を調べ た

。

各ボクセ ル にお け る実 験条件の効_果が

，一

般線形モ デル に従っ て推 定さ れ た

。

各 参 加 者か ら得 ら れ た 空閙パ ラ メ ト リッ クマ ッ プ を用い

，

個人差を 誤 差 と して 用い る ラン ダム_{効 果}モ デ ル に よるt検 定 を 行

っ

た。 さらに

，

各SOA

実 吉

・

他：_{視 覚 的 短 期 記 憶}にお け る視 覚 情 報の時 問 的 統 合に関 わる神 経 基 盤の検 討

29

条 件に応 じて活 性 が 有 意に変 化 した 部 位 を検 討 するため に

，

検 出と統 制の コ ン ト ラス ト画 像を用い て 1要 因3水 準の ANOVA 分 析 を 行っ た。 すべ て の分 析の有 意 水 準 に は

，FDR

　

5

％ （多重 比較の 修正 あ り）を 採 用 し た。

結

果 実 験 課 題の成 績 　

12

名中

，

4名の _{行 動}デ

ー

タ が 反 応取 得 装置の ト ラブル に よ り取 得さ れ な か っ た た め

，

8名の デ

ー

タ を分 析に用 いた

。

SOA

を要因 と す る

一．

元 配置の分散 分 析の結果

，

主

A

：

Task

　

vs

．　

Cont

「

oI

lnferiorfrontal

　

gyrus

Short

　

SOA

intermediate

　

SOA

Long

　

SOA

lnferiortemporal

　

gyrusMiddle

　occipital　

gyrus

ngUlate 　

gyrUS

Middle

　

frontaI

gy

「US

superior　

parietal

　

Iobule

／

inferior

　

parietal

　

Iobule

B

：

Main

匚 什

ec

壷

for

　

SOA

z

ニ

31

Middle

　occipital　

gyrus

z

＝

43

enor 　

parietal

bule

Precuneus

　

l

superior 　

parietal

　

Iobule

Figure　3

．

　A ：

Significant

　activations 　under 　the　short _，　intermediate

，

　and 　long　SOA 　corld ［_tions　at　the

　threshold　of　

p

〈

．

05 _（corrected ）with 　an 　extended 　threshold　of　150　voxeLs

．

　

B

：

S

工gnificant　activations

　showing 　main 　effect 　

for

　short

，

　

intermediate

　and 　long　

SOA

　conditions

．

　

We

　adopt 　a　Pく

．

10

（corrected ｝ 　

for

　threshold　in　order 　to　make 　acti

．

vation 皿 ore 　visible

．

30 基 礎心 理学 研究　第 28 巻　第 1号

　　　　　　　

Table

　

l

Coordinates 　of　activated 　areas 　

for

　

Short，

　Intermcdiate　and 　Lorlg　SOA 　conditions 　compared 　with

Control

　conditions

．

Region

9 T

Sho

γt慰 θrsors　Conttて）l　Conditio咒s Prefrontal　cortex

　

LMiddle

　

frontal

　gyrus 〔

BA46

／BA6 ／

BA9

）

　

RMiddle

　

frontal

　gyrus _（BA46 _／BA6 _／BA10 _）

　LInferior　fronta工gyrus _（

BA44

_＞

　

LInfcriQr

　

frontal

　_{gyrus （}

BA44

_）

Posterior　parietal　cQtex _／Occipita】cortex

　LPrccune

．

us _（BA7 _）

　

RPrecuneus

（BA7 ＞

　LMarginal 　gyrus_／L　Inferior　parietal　lobu圭e _（BA40 _）

　R　

Marginal

　gyrus _（

BA40

_）

　LAngu ］ar　gyrus _（

BA39

_）

　RAngular 　gyrus （BA39 ）

Qccipital

　cortex

　RLingual 　gyrus _〔BA17 _）

　

RMiddle

　occipital　gyrus _（BA 　l　8_）

Latera

］occipita1 _／

Temporal

　cortex

　LFusifQrm 　gyrus _（

BA37

_／

BA19

_）

　

LInferior

　tempora 工sulcus _（

BA37

_）

Other

　regions

　Insula （

BA13

） 　

RInsula

（

BAI3

）

　

LCingulate

　

gyrus

_（BA32 _）

　 LThalarnus

　

RPostcentral

　gyrus _（

BA2

_｝

Interme

（

iiate

　_versus 　

ControZ

　

Con

（

titions

Prefrontal　cortex

　LMiddlc 　frontal　gyrus _（BA46 _／BA6 _／

BA9

_）

　

RMiddle

　

frontal

　gyrus _（

BA46

_／

BA6

_／

BAIO

_）

　

Llnferior

　

frontal

　_{gyrus （}

BA46

_／BA44 ／BA9 _）

　　RIrlferior　frontal　gyrus （BA9 _）

　　

LSuperior

　

frontal

　gyrus _（

BA6

_）

　　

RSuperior

　

frontal

　gyrus （

BA6

）

Posterior　parietal　cortex

　　LPrecuneus （BA7 ）

　　

RPrecuneus

／

Superior

　parietal　

lobule

_（

BA7

_）

　　

LInferior

　parlieta_！

lobule

_（

BA40

_）

Lateral　Qccipital ／Te皿 pQral　cortex

　　

LFusiform

　gyrus （

BA37

）

　　

LSuperior

　temporal 　gyrus 〔

BA39

_）

Other　regions

　　

LInsu

！a _（

BAI3

）

　　LPrecentra 工_{gyrus （}BA44 ＞

　　RPosterior 　cingu 三ate _（BA311

　　RPrecentral 　gyrus _（BA9 ）

　　LCingulate 　gyrus_／

Medial

　frontal　gyrus （BA32 _）

一41

　

40

−

₄₁ 　

52

一

₂₉ 　27

− 36

　

36

−

₄₃ 　33

OQ

）

2

ワ

］

0

じ

054

一

一

一

₄₁ 　34

−

₈

− 6

　

47

一32

　

36

−

₃₈ 　43

−

₈ 　

24

一

₂₉ 　

22

−

₄₁

8144

一

一

一36

−−

₄₃ 　26 　43

−

₄ 只 V4

亠

0 ウ

］

29

臼

11

一

₇₁

−

₇₁

− 46

− 44

−

₅₂

− 56

Q

り

7QQ7

6245

一

一

　14 　　6 　20

− 17

− 27

一122321014

　

1

一67

− 65

−

₄₆

0

ρ

0

ハ

05

一

　

　

6

　 6

−

₆₀ 　1820

2911

2222

474626 21

り

0

∩

δ RUQ り −

ρ

0

351

一

61318 　

24

　 2

078723

42 　

255

32

  」

344

」

4712

一

lQ

）

1

用

4

ρ

0 ワ

日

　 20 り

3

12，

911

．

08

．

04

．

6

13．

17

．

48

．

913

．

76

．

210

．

5

1854 43

．

44 7

．

210

．

414

．

55

．

47

．

5 12

．

15

．

79

．

26

．

93

．

37

．

5

2Q

）

2

7

ρ

07 3354 530Q79 746

ρ

0

尸

0 効 果が有 意で は な かっ た

。

た だし

，

結 果のパ タンは予 測 と合 致 して いた

。

すなわ ち

，

短 条 件の 成 績が高 く （mean ±SE

_，

67

．

9％±0

，

05％）

，

　 中 条 件で は低

．

ドし _（54

、

8％± 0

．

02_{％ ）}

，

長 条 件で は成 績が向 ⊥し た （58

．

9％⊥ 0

．

04％ ）。 fMRI デ

ー

タ 　まず

，

統 制 条 件よ り も有 意に活性 し て い る部 位を検 討

実 吉

・

他：_{視 覚 的 短 期 記 憶}にお ける視 覚 情 報の_{時 間 的 統 合}に関 わる神 経 基 盤の検 討 31

Table

　

l．

_（continued _）

RegionLong

　versus 　Control　Cenditions

Pre〔rQntal 　cortex

　LMiddle 　frontal　gyrus _（

BA6

_〆BA9 _／BA46 _）

　

RMiddle

　

frontal

　gyrus _（

BA9

_／

BA6

_）

　LInferior　frontal　_{gYrus （}BA9 _）

　RInferior　frQ冂tal　gyr

．

us _（BA9 _／BA46 _）

　

LSuperior

　

frontal

　gyrus _（

BA6

_）

　

RSuper

玉or　

frontal

　

gyrus

_（

BAIO

_）

Posterior　parietal 　cortex 　 LPrecuneus （BA7 ／BA 上9_）

　LSuperior 　parictal　lobule _（BA7 _）

　

RSuperior

　parieta1_！obule _（

BA7

_＞

　

Llnferior

　_parietal 　lobule_／

Supramarginal

　_{gyrus （}

BA40

_）

　 RInferior　parietal　Iobule _（

BA4G

）

Occipital　cor 色ex

　

LMiddle

　occipital　gyr

．

us _（BA19 _）

　

RMiddle

　occipital 　gyrus _〔

BA19

）

Lateral　occipita1 ／Tenlporal　cortex

　LInferior　tomporal 　gyrus _（BA37 _＞

　

LFus

呈forln　gyrus _（

BA

　

19

_）

　

LInferior

　occipital 　gyrus _（

BA17

_）

　RIrlferior　occipital 　gyrus _（BA 】8_） Other　regions

　

RCingulate

　gyrus _（

BA32

_）

　

RInsula

（

BA

工

3

） y

T

一27

　

41

−

₄₁ 　43

−

₁₀

　

34

一

₁₁

−

₂₉ 　

26

−

₃₈ 　

36

Q

り

323

　

一

₄₅

− 43

− 17

　27

18

　

3

ρ

0086000 　 3 　 　

15

一63

− 60

−．

₆₃

−

₄₂

．

・

．

₃₆

518

（

6

一

一

一

．

₆₀

・

．

−

₆₇

−

₉₃

−

₈₉

8

ワ

回

11

18

尸

0113

522251

78408 34

．

月

443 1

尸

Dll

一

₁₆

− 13

−

₅

−

₃

1142

15．

29

．

58

．

47

，

24

．

46

．

2

15

，

47

．

212

．

811

．

211

．

8

0444 9

日

FD6

冖

0

763

尸

0

702111

Note

．

　BA _（

Brodmann

　area _）；

p

＜

．

05

_（corrected ｝；

h

＞

150．

　 　 　 　

Tab

！e　

2

Activation

　areas 　derived　from　main 　effct　of　SOA 　conditions

．

Region

y

T

Posterior　parietal　cortex

　

RPrecuneus

／

Superior

　parietal　

lobuLe

_（

BA7

_）

　

LSuperior

　parietal　

Iobule

_（

BA7

_）

　RInferior　parietal　lobu玉e _（BA40 _）

Occipital

　cortex

　

LMiddle

　occipital　gyrus _（

BA19

_）

　

20

．

_{− 11}

　36

一31

一69

−

₆₇

−

₄₂

一71

003

444

22

27．

722

．

89

．

7

12．

2

Note

．

　BA _（Brodmann 　area）；ヵ＜

．

05 _（corrected _＞；

k

＞150

，

した 〔Figure　3A

，

　Table　1参 照 ）

。

すべ て の SOA 条 件に

おい て

，

帯状 回

，

前頭前野 （中前頭回

，

下前 頭回 ）

，

中心 回

，

頭 頂 葉 後 部 （楔 前 部

，

下 頭 頂 小 葉

，

上頭 頂 小 葉 ）

，

中 後 頭 回

，

紡 錘 状 回

，

小 脳

，

視 床の活 性 が 認め ら れた

。

こ れ らの部位に加えて

，SOA

短条件で は

，

頭 頂葉後 部の縁 状 回

，

角 回

，

後 頭 葉 視 覚 野の舌 状 回

，

側 頭 葉の下 側 頭 回

，

SOA

中条件で は

，

前 頭葉の_{上 前 頭}回

，

側 頭 葉の 上側 頭 回

，

下 側 頭 回

，

ま た

SOA

長 条 件で は頭 頂 葉 後 部の縁 状 回

，

角 回

，

後 頭 葉の ド後 頭 回に統 制 条件よ りも強い活性 が 認 め ら れ た が

，

どの SOA 条件に おいて も 活性部 位は おお むね共 通し て い た_。 　

SQA

に よっ て活 性が有意に異な るパ _タン を 示す部 位 を検 討 するた めに ANOVA を行っ た

。

そ の結 果

，

上 頭 頂 小葉

，

下 頭 頂小葉 と中後 頭回の活性に

SOA

の主効果 が 認め ら れ た （Table　2_{参 照}）_。 主効_果が_認め ら れ た_活性の ピ

ー

ク ボク セ ルを 中 心 とし た半 径

4mm

球 を 関 心 部 位 と して_{活 性 値}を抽出し

，

統制条件か らの _関連部 位内のボ クセ ル の平 均 信 号 変 化 率を求め た

。

そ の平 均 信 号 変 化 率 を用い て

，

多 重 比較を行っ た_。 その結

．

果

，

中後頭回で は 長 条 件と中 条 件の_{活 性}が同 程 度で あり

，

短条 件の活 性が

32 基 礎 心 理 学 研 究 　 第 28巻 　 第

1

号 0

．

8o

．

76 　 　 　

　

5 　 　 　

　

4 　 　 　

　

3 　 　 　

　

2 0 　 　 　 0 　 　 　 D 　 　 　 O 　 　 　 D 　 　

〔

訳

）

  響 盤

9

_・

_」

勗 碕 D

．

10

Left　superior 　parietaHebule

Short　　lntermediate　　Long 　 　 　 　 SOA 0

．

80

．

7 　 0

．

6 §_G5

罍

碧

身

゜

・

3 　 0

．

20

．

10

Right　superior 　parietal　lobule／

Short　　　lntem］edlate 　　　Long 　 　 　 　 SOA

．

＿

　

1 0

．

80

．

7 　 O

．

6 衾

Xo

．

5

咢

重

゜

・

4

身

・

・

3 　 D

．

2D

．

1o

Lefモmiddle　occipital 　_gyrus

Sho比　　Intermediate　 　Long 　 　 　 　 SOA

亅

0

、

80

．

7 　 06 §_e

_．

_s

響

耄

゜

’

4

身

゜

・

3 　 0

．

2

．

LI100

Right　inferior　parietal　lobule

＊

Short　　Intermediate　　Long 　 　 　 　 SOA

一

一

Figure　

4，

　

Percent

　signal 　changes 　froln　Control　conditions 　fQr　short

_，

　intermediate　and 王ong 　SOA 　task

　conditions

．

　Reported 　brain　regions 　showed 　main 　effeGt　for　

SOA

　condition

．

　

Error

　

bars

　are　standard

　 errors

．

一

_{番 低か} っ た 〔ρ く

，

05）

。一

方

，

上 頭 頂 小 葉

，

ド頭 頂 小 葉で は

，

長 条 件の活 性が中 条 件

，

短 条件よ り も強 く（

p

＜

．

05

_）， 中条 件と 短条件の_間に差 は 認 め ら れ な か っ た （Figure　3 B，Figure　4

，

　Table　2 参 照 ）

。

考

察

実験 課題 の成績につ いて 　行 動デ

ー

タ は

_，SOA

_{短 条 件}と長 条 件で成績が向上 し

_，

中 条 件で低 ドする とい う傾 向を示 した

。

こ の傾 向は実 験 1と合 致し

，

予 測を支 持 する もの であ

っ

た が

，

条 件 間で 有 意な差は認め ら れ な かっ た

。

ただ し

，

SOA の効 果が見 ら れ た実 験 1と同じ刺 激

・

課 題を_用い て お り

，

結 果の傾 向 も同 じで あっ た ことか ら

，

実 験

2

の参 加 者が実 験

1

と 異な る処理を して い た と は考えに くい。 得ら れ た脳 活動 の デ

ー

タ は実験

1

と同 様の 心的過程を 反映 し た もの と 考え られ るだ ろ う

。

fMRI

デ

ー

タ につ い て 　 序 論で述べ た よ うに各 SOA におい て課 題 遂 行に関わ る処理機 序は異な る と_考え ら れ る もの の

，

SOA 条 件間 に おいて活 姓し た部 位の種 類に大 きな違い は認め ら れ な か っ た

。

本 研 究 は ブロ ッ ク デ ザ イ ンで あ っ た た め

，

各

SOA

条 件に関わ る脳 活 動の_違いは， 活 性 強 度の違い に 現れ る可 能 性が あ る

_。

そこ で

SOA

長 条 件におい て短期 記憶に関わる領 域や視 覚パ _タ ン の _{形 状 処}理に関わる領 域 の活 性が他の条 件 と異な っ て い るか を より直 接に検 討 す る ため

，

ANOVA と多 重 比 較に より

，

　 SOA に よ っ て活 性の 強さ に差が認め ら れ た部 位を検 討 し た

。

そ の結 果

，

左右

．

ヒ頭 頂 小 葉の活性は他の

SOA

条 件よ りも

SOA

長 条 件に おい て 強か っ た_。 前述の よ うに上 頭 頂 小 葉は視 覚 的短期 記 憶を支え る ネッ トワ

ー

クの 主要な

一

部であ り，