神経心理学

76

第14巻第2号■ワークショップ

認知心理学の方法論と神経心理学

一

認知神経心理学の誕生

福沢一吉＊
要旨：認知神経心理学は健常者を対象とした一般認知理論を神経心理学的症状に関連づけることにより健常者と脳損傷者の認知処理を理解しようとする脳研究の一分野である。特に一般認知理論の検証プロセスに神経心理学の臨床的データが重要な制約条件としての役目を果たしている。また，症状を捉えるために患者に実施する課題は一般認知理論をささえる仮定を中心としたタスクアナリシス（課題分析）から構築される。この方法をとることにより症状の理論的把握が可能になり，さらに症状と病巣との関係の理論的把握も可能となる。
Key

神経心理学

14；76−83，tg98

word：説明と理論，一般認知理論，神経心理学，認知神経心理学，タスクアナリシス
Explanation

andrOpSyChOIOgy，

1theory，taSk

generalcognitivetheory，

neuropsychology，cognitive

neu−ana｝ySiS

デザインの多くは被験対象を実験群と統制群とはじめににわけ，ある特定の独立変数の効：果（神経心理認知心理学の方法論と臨床神経心理学との出学では脳損傷部位と損傷の影響自体が重要な独会いが今日の認知神経心理学をもたらしたこと立変数となっている）を検査結果（従属変数）は周知のとおりである。本稿ではその出会いのとして表し，両群の相違を統計的に検討するも内容を以下の点からまとめてみる。①認知心理のであった。これらの研究のねらいは大まかな学と神経心理学との出会いの経緯，②症状の説機能局在であった。さらに実験神経心理学は情明と理論，③認知心理学の神経心理学への具体報処理の内の何と何が同一機能系により実現され，何が機能的に独立であるかを決定しようと的応用例の3点である。
皿試みた。70年代後期には知覚，認知，運動能

認知心理挙と神経心理学との出会い力とそれに関連づけられる脳内部位が知られるようになり，これらの能力の機能局在の特徴の1．神経心理学から実験神経心理挙へ
今世紀半ばまでの神経心理学研究は患者の行一 部が明らかにされた。しかしながら，実験神動を，定量的に測定したり標準化された検査を経心理学の成果は医学系の分野にとどまってい使用せずに，比較的自然状況下で観察してきた。

たことと，同成果が心理学系のジャーナルには60年，70年代になり神経心理学者は実験心理掲載されなかったこともあり，実験神経心理学学的研究方法をもとに実験をデザインし始めたは心理学一般への影響がほとんどなかったのでのである。いわゆる実験神経心理学（Experi−・ある（Feinberg

mentalandFarah，1997）。

2．実験神経心理学と認知心理挙との出会いNeuropsychology）の出現である。実験

1998年4月1日受理
Methodology

ofCognitivePsychology，andNeuropsychology＊早稲田大学文学部心理学専修，Kazuyoshi Fukuzawa：Department of Psychobgy， School of Literature，
University（別刷請求先：〒162−8644 東京都新宿区戸山1−24−1早稲田大学文学部心理学教室 福沢一吉）
一 2一

Waseda1998年6月25日

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70年代の心理学の主流は認知心理学であり，検証するための証拠に神経心理学的症状が使用

その中心的仮定は認知を情報処理として捉えるされている。この意味において，2つの異なることであった。情報処理機構への領域の異なる側面が認知神経心理学の誕生に関損傷からの知見は健常者の認知処理機構理解の手がかりわっていると言えよう。となる可能性があったにもかかわらず，70年

皿代の認知心理学者は現代の神経心理学的知見に症状の説明と理論1なぜ症状より理論（仮定）が先行する必要があるのか？

関してはまったくと言っていいほど知識がなかったのである。実験神経心理学への注目がなさ

神経心理学的症状を検出し，記述するためにれなかったのと，実験神経心理学と認知心理学は，その症状を引き出すために何らかの検査なの出会いに時問を要したのには理由がある。

り，実験なり，観察が実施されるはずである

70年代の認知心理学者が実験神経心理学（ここではそれを検査に代表させる）。その時，に注目しなかった理由は当時のデジタル・コンピューターを基礎とした情報処理に関する検査者はなぜある特定の検査（刺激材料，刺激考え方が極めて狭かった点にある。同一のコンピューターで異なるプログラムが作動し，定の方法で症状を引きだそう（または観察しよう）とするのであろうか？

それはその方法に同一プログラムが異なるコンピューターで作動することから，ハードウェァとソフトゥェ
アは互いに独立であり，このことから脳は認
知心理学には関係のないものとして類推されより引き出される反応（症状）こそが検査者が提示法，自然観察等を含む）を使用し，ある特たのである。しかしその後，認知心理学者が神経心理学について学ぶにつれて脳損傷後に観察される認知機能の破綻は特徴的かつ認知機能に関して豊かな情報を含むことが明らかとなってきた。ハードウェアとソフトウェア観察したいと考えている反応（症状）であると仮定している（または知らずに思いこんでいる）からと考えられる。

例えば，ある検査者が①ある症状を「読みの障害」であると判断し，②ある失語症検査の内の，③読み検査を使用して，④漢字と仮名の成績結果を得たとする。この場合，この検査者は少なくとも次のことを仮定している。①その症が互いに独立であるとするアプリオリな考え状が言語症状である（そうでなければ失語症検方の誤りに気がついたのである。80年代にはいり認知心理学と実験神経心理学とは互い査を使用するはずがない）。②その失語症検査に連絡を取り合うようになった（Feinbergand

失語症検査の下位検査が読みの症状を把握する

実験神経心理学と認知心理学の出会いに時間意味がある。これら一連の仮定は半ば習慣化しFarah，1997）。

が症状を捉えるのに有効な道具である。③そののに有効である。さらに④漢字と仮名の区別にを要したもう1つの理由は認知神経心理学がそた手続きの背景となっており，その手続きが自の研究上の基礎とする一般認知理論の発展が動的行為であるため仮定の意味内容には気づき80年代になるまで見られなかったことである。

にくい。このことは症状を引き出す方法自体が視覚を例に取るなら，DavidMarr（1982）を始その症状を説明（または記述）する理論から導めとする一連の理論が出現したのは80年代に出されていることを意味する。検査者が捉えよ入ってからである。認知心理学における〜般的うとする症状と捉える時に使用する「道具」と理論を神経心理学的症状の理論的説明に活かすは表裏一体であり，ある「道具」を選ぶ視点はにもその元となる理論自体が成熟するのに時間理論に依存せざる得ない。症状の把握に理論ががかかったのである（Marr，1982；Biederman，先行するゆえんである。

1987；Farah，1990）。

事象（神経心理学的症状など）の説明にあた上記の経緯で誕生した認知神経心理学は理論り，検査者の使用している方法や事象説明の導中心のアプローチであり，その理論の説明力を出の基となる仮定に気がつかなかったり，説明一 3一

神経心理学第14巻第2号

78

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図1−2

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図1−3

ロンドン布街地図と直交軸

ロンドン市街地図と斜交軸のための仮定がアドホック（その場限り的に）れら4分割内の爆弾投下数間に統計的意味があに追加される場合の危険性を認知心理学者のりそうである。

しかし，問題はなぜ図1−2のような直交軸

Gilovich（1993）は次の興味深い例で示しているをあてはめることにより市街地を4分割したの（図1−1参照）。

この図は第二次世界大戦中，ドイツ軍がロンであろうか？

そうしなければならない理由は

ドンの市街地に向けて発射したロケット爆弾が投下された場所を示すものである。当時のロンみあたらない。ちなみに，図L3のように斜交軸を引いてみて，4つの三角からなる地域内にドン市民はこのデータをもとに「ドイッ軍はロ含まれる爆弾投下数を数えて同じくz2検定にンドン市街の特定の場所をねらい打ちしている」と判断し，爆弾がより投下されにくい場所を選んで逃げていた（すなわち爆弾投下の位置はランダムではないと考えた）というエピソー

かけてみると，さきほど見られた統計的有意性ドが残っている。この図を見た多くの人は図中は直交軸を取るか，斜交軸を取るかは市街地には失われてしまう（p＞0．20）。

直交軸と斜交軸のどちらが良い，悪いを決定するアプリオリな基準など存在しない（ここでの右上と左下の部分にある爆弾投下の数と，図それを当てはめる前に理論的に決定されている

中左上と右下のそれを図｝2のような直交軸を必要があり，軸自体が理論そのものと言える）。

頭の中に浮かべながら比較したのであろう。確かに，これら4つの市街地区を比較してみると，このことはいくつかの重要な示唆を含んでいる。1つはデータが与えられて（理由を考えず右上と左下にある爆弾投下数が他の場所のそれにデータをとりあえず収集してしまって）からより少ないようである。実際に図1−2のようにその意味を後付けで解釈するのであれば，その4分割された爆弾投下数をカイ2乗（X2）検データはいかようにも，都合のいいように解釈定にかけてみると0．1％水準で有意となり，こ可能である（統計的に有意差が生じるようにデ一 4一791998年6月25日
一 タを加工できる）ということである。データがどんな仮定を基に収集されたのかについてデー タを収集する以前に気がついていないと意味のある解釈（次の事象を予測したり，予測の範認知処理囲を決定するなど）が不可能となる。もう1っはランダムなデータ（無意味なデータ）から有構成部分の特定構成部分間の相互関係意味なものを引き出してしまう危険性である。
事実，ロンドン市街地の爆弾投下位置のデータはランダムであったことが大戦後に判明してい図2

タスクアナリシスの流れる。

ナリシスである。タスクアナリシスとはある特Gilovich（1993）の警告は神経心理学的症状の観察，記述，検査の内容，または説明の場合に定の認知処理において関与すると考えられる下も有効であると思われる。すなわち，症状を捉位構成部分は何かを経験的，実験的データを参える以前にその視点（理論と仮定）についての考に理論的に同定することをさす。この分析に十分な吟味が必要であるとの警告である。症状よりある特定の認知処理に理論的に関与する下を把握する前に理論（仮定）が先行する必要が位プロセスがどのようなものであるはずかが実あるのである。

験，検査の実施以前に検討可能となる。以下に】V

タスクアナリシスの手順を記す。

認知心理学的方法の神経心理学への2．一般認知理論の選定とその仮定具体的応用
事象の説明には理論とそれを支える仮定の集

タスクアナリシスではまず，1）説明対象となる神経心理学的事象（症状）と関連する一般合が不可欠である。このことは神経心理学的症認知理論を選定することから研究が始まる。理状（事象）を説明する場合にも適応される。認論がない場合には暫定的であれ自ら理論を構築

知神経心理学では神経心理学的症状を一般認知する必要がある。2）次にこれらの理論を支え理論のもつ仮定の集合を用いて説明する。その具体的方法をタスクアナリシスを通して概説する仮定を全て列挙する。さらに，3）説明の対象が神経心理学的症状であるため，その症状をる（図2

説明するのに必要となる仮定で，一般認知理論タスクアナリシスの流れ参照）。

1．タスクアナリシス（課題構成内容分析）に含まれていない仮定を追加する。上記2）と神経心理学的検査に頻繁に使用される「一見」

3）より，構成部分間の相互関係も特定する。

単純な検査も，認知心理学的知見を基礎にその3．タスクアナリシスに基づく葵験（検査）処理プロセスを詳細に吟味してみると極めて複課題の作成と障害部位の同定雑な情報処理メカニズムが根底に働いているこ

上記手続きにより下位構成部分が同定されるとがわかる。ウイスコンシン・カードソーティと，各下位構成部分の認知機能が当該の神経心ング検査はその1例である。この検査は前頭葉理学的症例において正常に機能しているかどう機能に敏感な検査とされているが，この検査をかを検討するための臨床実験課題（または検査）遂行するには10以上にわたる異なる下位構造を作成する。課題を作成する際には実験（検査）処理が必要である。仮にこの検査の成績が不良内容の妥当性（その検査により検査したいと考であった場合に，これら下位構造処理のどこにえている対象の検査が可能か）が吟味される必問題があるのか，そしてその下位構造の機能低要がある。こうして作成された課題（検査）の下が前頭葉機能の何と関係するのかを同定する

成績結果によりある特定の認知処理が正常か異ことは本検査からは不可能である。

常か，異常な場合にはどの認知構成部分に問題があるのかを判断する。最後に患者の脳損傷部

上記の問題を解消する1つの試みがタスクア
一一5−一

80

神経心理学

第14巻第2号

視覚バッファー内の活性を感知（detect）する感覚プwセス，3）検索された視覚
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表象とを照合（match）する再認プロセス，

COPY
MATCH4）検索された視覚バッファー内の内容を記述する（describe）視覚言語変換プ
ロセス，および5）検索された視覚バッ
ファー内の内容をコピーする視覚運動変換プロセスの5つである。
5．タスクアナリシスと検査課題
視覚イメージ処理能力の検討によく使コスリンのモデル十フェラの追加仮定

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バッファー内の内容と長期視覚記憶内のDESCR｜BE

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用される課題は質疑応答課題，内省課題，
図4

描写・構成課題，再認課題，および感覚知覚課題の6つである。ここではこれらの課題をモデルを基にタスクアナリシス

質疑応答と描写として考えてみる。

質疑応答課題とは対象の視覚的概観に関する質問に答えたり，記述したりするものであり，必要なサブシステムは長期：㌫INSPEC・r〔≡□
図5

構成課題の課題分析

視覚記憶，生成，視覚バッファー，検索，および記述である（図4）。
内省課題とは患者自ら自分のイメージ喪失に位と課題の成績パターンとの対応関係から，ある特定の脳部位とその部位が処理していると思関して内省を基に報告することを指す。この場われる機能との対応関係を推論する。

合，視覚イメージは長期視覚記憶から生成され，4．タスクアナリシスの認知神経心理学的応用例

視覚バッファーに入る必要があり，かつバッフ

Farah（1984）は視覚イメージ喪失に関する認る。

ァー内にそれがあるかどうかの検索も必要とな

知神経心理学的研究のタスクアナリシスにおい構成課題とは物品を描画させたり，棒のようてKosslyn（1980）の視覚イメL−一一ジ理論を一般理な材料を使用してあるものを組み立てるような論として使用し，さらに臨床的症状説明に必要課題を指す。この課題遂行には長期視覚記憶かな5つの理論的仮定を追加している。

らの視覚イメージが生成され，視覚バッファーへ送られ，検索，コピーされる必要がある（図図3には追加した5つの仮定が含まれてい5）。

る。基になったKosslynのモデルでは視覚イメ

6．タスクアナリシスを基礎として障害構ー ジの処理に関して情報貯蔵系の構造と情報操作系プロセスの2つが仮定されている。情報貯蔵系では対象の概観を貯蔵する長期視覚記憶構

タスクアナリシスを基礎に作成した課題の成造（モデルの左端）と視覚イメージが生じる媒績から当該の認知プロセスにおいて障害された体として視覚バッファーが仮定されている。情部分の推測同定が可能となる。仮にある課題が報操作プロセス系としては生成（generate），遂行できない場合には，認知を構成するある1検索（inspect），が仮定されている。

つの特定部分または複数の部分が障害されてい追加された仮定は1）刺激を視覚バッファーへ符号化（encoding）する感覚プmセス，2）ることが推測される。さらに障害された部分が造部分を探る

どこかを同定する場合には，遂行不可能であっ
一 6一

81

1998年6月25日

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図6㎝・・

視覚イメージ生成障害の推定た課題処理において使用されていた認知構成部ある。

分で，かつ遂行可能な認知構成部分がなにかを一方，図6の三番目は患者がある対象の概観検討する。上記のように，ある課題が遂行できをその記憶を基に記述できなかったことを示しればその課題に必要な認知構成部分が全て健常ている。この場合，患者は視覚的イメージを記であると考えられる。したがって，遂行不可能憶から視覚バッファー内に生成し，それが検索であった課題のタスクアナリシスにおける唯一され，記述される必要がある。の認知構成部分で，かつ遂行可能な課題では使このようにして分析された9つの課題の成績用されない構成部分があれば，それが障害を受結果をみると遂行不可能であった課題に含まれけていた部分であると推論できる訳である。

る認知処理構成部分で，かつ遂行可能な課題で図6はある特定の患者の視覚イメージ課題のは使用されない構成部分は「イメージ生成プロ成績をコスリン・フェラ・モデルに従って表現セス（generate）」であることが判明する。ししたものである。この患者は視覚イメージを必たがって，このような成績パターンを示す患者要とする課題の遂行が不可能であったが，類似では生成プロセスが障害を受けていたと推測可する視覚刺激の処理は可能であり，視覚的に提能である。

示された対象の再認も可能であった。原文では

7．視覚イメージ喪失障害とその病巣9つのタスクアナリシスを行っているが，ここFarah（1984）は視覚イメージ障害として報告

では始めの3つに限って引用する。

された多数例の文献研究からイメージ障害の内まず，図6の一番上は視覚的に提示された対象を患者が記述できたことを示している。本モ

容と病巣との間に一貫した関係を見いだせなかデルに従えば，知覚能力があることを証明する

基づく各患者の課題の成績パターンと病巣とのったとしている。しかし，タスクアナリシスにには患者は対象を視覚バッファー内へ符号化す対応づけを実施したところ，同患者においてイることができ，対象について再認しうる記述がメージ生成の障害と左後頭葉損傷の組み合わせできる必要がある。

が一貫して認められた（文献では病巣部位に関

図6の二番目は患者が視覚的に提示されたものを再認できたことを示している。再認するた不可能であったが）。

する情報の質に限界があり，より詳細な検討はめには患者はその対象を視覚バッファーに符号同一研究テーマ（例：視覚イメージ障害）で化し，長期視覚記憶内の表象と照合する必要があっても，さまざまな研究者がタスクアナリシ

一 7一

82

神経心理学

第14巻第2号

スを経ないで作成した検査課題を実施し，研究示することではなかろうか？

結果を報告し合っても，研究結果の厳密な比較論を基礎にすることにより，認知神経心理学的検討は困難であると思われる。成績と病巣間の研究は認知処理能力に関する下位構成部分の局関係の検討はさらに囲難iを極めると予想される。成績は作成された課題に依存し，その課題在とその機能的構成に関する疑問をより厳密にが理論から演繹される論理的ステップが明確に

チは病巣と症状に関して理論的分析を可能にすされてはじめて課題間の比較検討が可能となるものであり，他の脳科学の分野に対して制約る。このようなプmセスを経た後の課題の成績

条件を提示する研究につながる方法と思われと病巣との対応が重要ではなかろうか？

る。

V

認知心理学的理問いかけることが可能となった。このアプロー

おわりに謝辞97年度日本神経心理学会ワークショップでの発表内容に関してはペンシルバニア大学心理学部の近年のNeuroimaging系の研究は1つの認知Martha Farah教授とさまざまな議論を重ねた。教授に対しここに感謝の意を表する。

処理プロセスには空間的にも，時間的にも多くの脳内部位が関与していることを強く示唆し，

文

かつ機能局在に関して従来の神経心理学的病巣

1）Biederman

検討からでは推定不可能な部位の関与まで意味

theoryしている。このことは多くの下位構成部分が相互作用的に働きあってはじめて1つの認知プロ

of

human

image

chological

Review

94，115−147，1987

2）Farah

セスが実現されるのであり，個々の部位がある

M：The

agery：A

特定の中枢的役割を持つような形で神経学的にインプリメントされている必要がないことを意

献l：Recognition−by−componenets：A

neurologicalcomponential

245−272，1984
3）Farah M：Visual

4）Feinberg

した機能として研究してきた。脳研究としてのand

神経心理学は今後どんなスタンスを取りうるのAgnosia．

ical

近年の認知神経科学では1つの領域の結論がTE，FarahT：HowWe

かまわない）として扱われると言われている。

The

Press，1993

このような脳科学の大きな流れの中にあって現

7）Kosslyn

在の神経心理学に必要なのは他の脳研究分野か

sityPress，1980

ら「無視されない」神経心理学的制約条件を提8）Marr

D：Vision．

psychology，Kazuyoshi

Cognitive
brainsciencen◎rma1

Neuropsychology
which

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Mind．

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Univer−Freeman，1982

neuropsychology

Fukuzawa＊ofLiterature，ofandtoof

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Neurology

McGraw−Hill，1997

KnowofPsychology，MIT

10−1，11−17，1998

Fallibilityof

im−

18，

M：Behavioral

Neuropsychology．

6）Gilovich

他の領域のデー一タ（または制約条件と考えても＊Department

mentalCognition5）福沢一音：認知神経心理学の方法，Brainであろうか？

cognitiveof学出版社，1997）

より言語，記憶，認識，運動などを比較的限局

of

basis

analysis．

Psy−（河内十郎，福沢〜吉訳：視覚性失認，薪興医味している。これに対して，神経心理学は従来

Methodology

understanding．

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advancechological
一 8一

Wasedaandbrainevidencedamagedconstrains

ofcognition

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25

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Neuropsychology

一 9一14；76−83，1998

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