176

ネ申me

亡tN理学

第8巻第3号■原著

漢字および仮名文字の読字過程一

PETによるactivation

百瀬敏光＊＊

櫻井靖久＊

study一

石川尚志＊

岩田誠＊

武田克彦＊

要旨：H，150−PETを用いて，漢字および仮名文字の読字過程を比較検討した。3文字の無意味仮名，3文字の仮名単語，2文字の漢字単語の黙読課題の各々から凝視点固視課題を引いてsubtraction画像を作成し，賦活された領域を同定した。その結果，4名中2名で，仮名単語が無意味仮名，漢字単語より多くの領域を賦活し，また左優位の両側縁上回の賦活が，仮名単語に著明に見られた。つぎに，2文字の漢字単語音読課題を被検者5名に負荷した。有意に賦活されたのは，両側（左優位）側頭葉後下部，Broca野，両側基底核，左視床，右上側頭回後部，左Heschl回であった。側頭葉後下部は顔や形の弁別課題でも賦活されることから，文字の形態処理を行っていることが示唆された。

神経心理学
Key

Words：漢字，仮名，側頭葉後下部，kanji，kana，posterior

PET，inferior

activation

temporal

8；176〜181

study

area，

PET，

activation

study（音読または復唱）では，両側一次感覚運動野

はじめにの口の領域，両側運動前野，補足運動野，両側

1980年代から，PET（positron emissiontomography）を用いて人間の言語活動を局所脳血流の変化としてとらえるactivation

島皮質（左はBroca野に相当）が賦活される（Petersenetal，1988）。

study

これらの結果は，次のような意味を持つ。視がさかんに行われるようになった。英語圏で行覚入力でWernicke野および角回が賦活されなかったことは，視覚野→角回→Wernicke野

われた言語のPET

studyの明らかにしたところによると，単語の視覚入力（黙読課題）でというDejerine以来の古典的なserialpro−は，両側一次視覚野，視覚連合野，右の側頭・cessing

後頭移行部が，単語の聴覚入力（聴くのみの課視覚入力，聴覚入力いずれも共通して賦活され題）では，両側一次聴覚野，左上側頭回前部，たところがないということは，parallelWernicke野，左側頭・頭頂移行部（角回を含cessingむ）が賦活される（Petersena1，1988）。両（櫻井ら，1992）。しかし，視覚課題で果たして側一次聴覚野，聴覚連合野の賦活は単語のみなWernicke野，角回が本当に賦活されないのからず，無意味単語（Wiseどうか，また漢字，仮名という異なった表記体

etetal，1991），単語の意味判断を求める課題（Friston

Wiseetetmodelが成り立たないことを意味し，pro−modelの妥当性を示すものといえる

al，1991；

系を持つ日本語の場合，同様の結果が期待できal，1991）でも得られる。発語課題

るのかどうかについては，不明である。特に日1992年6月8日受理
Kanj i and Kana Letter Reading Process；Activation Studies＊東京大学医学部脳研究施設神経内科，Yasuhisa Sakurai， Makoto
Department＊＊of

Neurology，Institute

東京大学医学部放射線科，Toshimitsu

of

Brain

Research，Momose：Department

by Positron Emissien Tomography
Iwata， Takashi Ishikawa， Katsuhiko

UniversityofofRadiology，

一 30一

Tokyo

SchoolUniversityofofTakeda：Medicine

TokyoSchoolof

Medicine

177

1992年9月25Ei

本語の場合，左側頭葉後下部が漢字の読字，書は閉眼を命じ，また耳には耳詮をして感覚刺激

字に関わっていることが指摘されており（lwa・がなるべく入らないようにしたが，完全には遮ta，1984；岩田，1988），英語圏でのactivation断されていない。

studyとは異なった結果が期待される。これら

結果の処理得られた画像は全脳平均でnormalizeしの問題を解決するため，われわれはtracerとしてH2150を用い， PETによる漢字，仮名文た。無意味仮名，仮名単語，漢字単語について字のactivation

は，凝視点固視課題とのsubtractionを行い，studyを行った。

画像上，全脳平均の5％以上（これ以下の血流なお1およびIIの結果の一部はすでに発表しており（Momoseetal，1992；Sakurai

et増加は背景ノイズと区別できない）の血流増加

a1，が見られたものを有意と判定した。

1992），重複する部分があることをお断りして結果おく。

1

無意味図形，無意味仮名については，ほとん

漢字，仮名文字の黙読過程の解析

ど見るべき血流増加が得られなかったので，も被検者

っぱら無意味仮名，仮名単語，漢字単語を分析

日本人の学部学生で強度の右利きと判定されの対象とした。賦活された領域を一括して表1た者，4人（男2人，女2人）。プロトコールに示す。言語に関係する領域では，被検者1とは東京大学医学部研究倫理委員会の承認を得て2とで，仮名単語黙読課題で，右の角回が賦活おり，検査は内容をあらかじめ被検者に十分説された。縁上回は，仮名単語課題では，左優位に，明した上で，被検者の同意を得て行われた。

漢字単語課題では右優位に賦活された。被検者
3では漢字単語課題で左の上頭頂小葉が，無意方法

被検者は1，4m前方の白いスクリーソ上に投影された刺激文字ないし図形をよく見るか，可能であれぽ，黙読するように教示された。検査

味仮名，漢字単語課題で側頭葉後下部が左優位

は全部で6つの異なった課題条件で行われた。

以上の結果は，次のようにまとめられる。
1）仮名単語課題は，無意味仮名，漢字単語課に賦活された。被検者4では左角回が無意味仮名で，また仮名単語でもわずかに賦活された。

すなわち，1）スクリーンの中央に映し出された凝視点の固視，2）二種類の無意味図形（ITPAの形の記憶に用いられる図形から任意の二種類を組み合わせて作った）を縦に並べたもの，3）3文字の無意味仮名，4）3文字の仮名単語，5）二種類の漢字類似の図形（漢字の題より多くの領域を賦活した。2）漢字，仮名課題とも共通して賦活されたのは両側上，中前頭回および帯状回であった。3）仮名単語課題
で，縁上回が左優位に賦活された。4）漢字単語課題で選択的に賦活された領域はなかった。

へんとつくりを任意に組み合わせて作った）を予想に反して左側頭葉後下部が漢字単語課題

縦に並べたもの，6）2文字の漢字単語。これによって賦活されなかったが，方法論上の問題

らは刺激文字の形態処理，意味処理過程をできとして，課題内容が容易であったこと，被検者るだけ分けて解析することができるようにデザが果たして黙読していたかどうか確認されていイソされたものである。いずれも刺激呈示時間ないことは否めない。そこで次に漢字の読字のは500msで，刺激間隔は1500msであった。一みに焦点を当てて，繰り返し測定を試みた。

課題につき，全部で60の刺激が連続して呈示さIIれ，したがって一課題修了に2分を要した。

H2150静注およびPET

漢字の音読過程の解析

被検者

scanningは刺激呈示

日本人の文学部学生で，強度の右利きと判定

30秒後に90秒間行われた。課題の呈示順序は1）〜 6）の順とし，各課題の間に15分間の休止時された者（Edinburgh

Handednesslnventory

間をおいた。部屋は常に暗く保ち，休止時間中［Oldfield，1971コで，lateralityquotientが89

一一

31一

178

神経心理学

表1
被検老

第8巻第3号

文掌黙読課題において賦活された領域
仮名単語

漢字単語

両側上，中前頭回後部

両側上，中前頭回後部

帯状回前，後部

帯状回前，後部

無意味仮名1

右中側頭回前部
両側側頭葉内側面

両側側頭葉内側面

右角回

両側後頭葉外側面
両側後頭葉内側面

両側縁上回（左優位）両側縁上回（右優位）

右喫部，模前部

両側模部，模前部

右小脳

右小脳

両側上，中前頭回

両側中前頭回後部

右視床
右基底核

2Broca野

両側下前頭回後部

帯状回前，後部帯状回前，後部
右中側頭回前部
右側頭葉内側面両側縁上回（左優位）両側縁上回（Ai優位）

右角回

両側後頭葉内側面

両側後頭葉内側面

両側後頭葉内側面

両側模部，模前部
右小脳

両側模部，模前部

両側模部，喫前部

右小脳

右小脳

3

両側上前頭回後部
両側下前頭回後部

Broca野

帯状回前部

両側側頭葉後下部

両側側頭葉後下部（左優位）（左優i位）

左上頭頂小葉両側後頭葉内側面

両側後頭葉内側面
4

左角回

左角回なるものを用いた。漢字の呈示順序はrandomとした。刺激呈示開始はH2150静注およびPET以上），5人（男3人，女2人）。
方法

全体的な手続きは1と同様であるが，周囲の景色が視野に入ってくるのを防ぐため，今回はscanningの60秒前とし，刺激呈示は90秒のscanningが終わるまで行われた。

黒いスクリーン上に白抜きの視覚刺激を呈示し結果の処理得られた画像は全脳平均が一定（40ml／10eた。課題内容は，1）スクリーンの中央に映し出された凝視点の固視，2）縦に並べた2文字g／min）となるように，漢字単語の音読，である。刺激呈示時間は1よtraction画像を漢字音読課題3回の加算平均か
ら凝視点固視課題3回の加算平均を引いて作成

りやや短く，300ms，刺激間隔は1700msで，1scanの間に全部で80の刺激が連続して呈示さnormalizeした。

sub−し，同じスライスレベルのMRI水平断画像とれた。凝視点固視課題，漢字音読課題を交互に比較して，賦活された部位を同定した。定量的それぞれ3回ずつ，計6回行い，各課題の間にに評価するため，各scanごとに直径8mmの円20分の休止時間をおいた。呈示した漢字は小学

形の関心領域を左右対称にいくつかのスライス校6年間に習う教育漢字の中から選び，全て異上に置き（計30個），局所脳血流（regional

一 32一

ce一179

1992年9月25日

AB

図1

漢字単語音読課題遂行時のactivation画像（1 scan；A）およびsubtraction画像（音読課題3回の加算平均から凝視点固視課題3回の加算平均を引いて作成；B）
向かって右が被検者の左である。この被検者では，両側眼窩回，側頭葉後下部（＃9，＃3），両側下前頭回後部（左優位，＃10，＃4，＃11），右後頭葉内側面（＃10），左基底核（＃10，rebralbloodflow，rCBF）を計測した。

表24）左Heschl回（＃11）が賦活されている。

凝視点固視課題および漢字単語音読課題遂行時の局所脳血流（SD）（ml／100g／min，

結果眼窩回（1データは欠落）のactivationscanのデータの側頭葉後下部内側面であった。それに対して，右縁上回，左角回，両側上頭頂小葉は有意に血流が低下していた。

帯状回前部縁上回と仮名，日本語と英語とで賦活部位に差

1．Wernicke野，角回の局所血流
1，IIとも，漢字，仮名いずれの条件

でもWernicke野の賦活は得られてい＊p〈0．05

57．35（3．54）

55．09（3．63）

57．85（4．93）

57．15（8．42）

59．16（6．32）

42．20（4．66）

43．49（5．92）

43．11（4．69）

43．43（4．26）

53．64（2．46）

52．88（2．06）

51．28（2．85）

50．03（3．56）

62．32（3．39）

64．17（3．00）

66．73（4．68）

69．04（5．25）

62．33（4．81）

63．87（3．90）

6］．99（5．59）

63．92（3、32）

62．79（5．27）

65．27（3．82）

R

54．53（6．72）

52．57（5．75）

L55．05（5．14）

53．55（3．89）

R49．87（5．51）

49．63（5．19）

L

50．82（5．37）

48．92（5．95）

R十L

63．18（5．52）

64．75（5．80）

R62，71（2．］7）

59．45（3．92）

L

61．45（5．22）

58．33（4．97）

R十L＊＊P〈0．01対応のあるt一検定による。

1）個々の関心領域は，OMてある。
一 33一slicelevelで下から順に並べ＊ ＊にする。

57．88（4．48）

55．24（4．07）

一があるのかどうかについて検討すること

補足運動野
上頭頂小葉

58．75（6．84）

56．62（4．64）

一角回

58．21（6．55）

55．03（4．78）

一回が賦活されないのかどうか，また漢字

後頭葉内側面

61．17（7，28）

55．63（7．35）

一すなわち視覚刺激でWernicke野，角Heschl回58．58（7．77）

58．29（7．22）

一

ここでは，冒頭で述べた二つの問題

前頭前野53．83（6．48）

57．90（8．47）

一察

III考

後頭葉外側面

54．03（8．00）

49．21（5．90）＊

高かったのは，Wernicke野，左後頭葉55．27（3．04）

50．74（7．05）＊

上側頭回後部

55．42（1．98）

54．48（4．47）＊

た。有意ではなかったが，t一値が比較的75．79（8．97）

一部，左Hesch1回，帯状回前部であっ

視床

基底核

73．80（8．68）
54．36（2．78）

t一値一組について行った（表2）。有意に賦活されたのは，両側側頭葉後下部，Broca野，両側基底核，左視床，右上側頭回後下前頭回後部72．35（5．45）＊とその直前のfixation

scan

音読課題

70．12（6．57）＊

るt一検定で繰り返しを許したものを計14

凝視点固視＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
9702072622390236786666＊L604075707384LLL3504243L4273720L1O311LL2L

小脳D

RLRLRLRLRLRLRLRLRLRLR

図1に漢字音読課題遂行時の画像とsubtraction画像の例を示す。対応のあn＝14）

180

神経心理学

第8巻第3号

側面（一次視覚野），外側面（視覚連合野）かない。ただIIの漢字単語の音読課題で左のHeschl回と右のWernicke野絹当領域が賦活

ら両側（左優位）側頭葉後丁部を含む広い範囲されていた。この理由は被検者が音読時の自分にわたっていたということである。この仮名単の声を聞いていたため左右の上側頭回が部分的語音読課題での賦活領域の分布パターンは英単に賦活されたのであろうと推察された（Saku−

語黙読時のそれ（Petersenraietetal，1988）に近い。

全く逆の結果をLawら（1991）が出していal，1992）。

る。彼らは視覚連合野の賦活は仮名より漢字で角回に関しては，1の仮名黙読課題で左の角回の軽度賦活を見たのは1名にすぎなかった。

相対的に強かったとしている。また側頭葉後下1は定性的な分析しかしていないので，単語黙部が賦活されたかどうかは，前に述べたように読時の局所血流の定量的評価は他日を期した安静時のデータがないので不明である。この結い。IIの漢字単語音読課題では，左の角回はむ

果のくいちがいは，刺激文字の内容，呈示条件しろ活動性が低下（deactivate）していた。その差に基づくものであろうヵミ，今後の再検討をの後われわれはIIと同じ条件で，仮名単語音読待ちたい。

課題も施行したが（櫻井ら，1992），この場合漢字，仮名音読課題で見られた両側（左優も左角回は，血流が有意に低下していた。ちな位）の側頭葉後下部の賦活は，英単語（Peter・みにわれわれと同様に仮名および漢字音読課題

senのPET無意味語（Petersenstudyを行ったLawら（1991）によetal，1988）や英語のつづりの規則に従う

etal，1990）の視覚呈示

ると，仮名単語の音読で左の縁上回／角回の血では見られない。この領域（中，下側頭回の後流が漢字単語音読時に比べ相対的に上昇してい部，紡錘状回の一部を含み，Brodmannたというが，安静時または凝視点固視時のscanningを行っていないので，仮名単語音読や形（Corbettaで縁上回／角回が賦活されるのかどうかはこれ1991）の弁別課題で両側とも賦活されることがではわからない。

明らかにされている。このことより側頭葉後下etet37野にほぼ相当する）は，顔（Haxbyal，1991）

ai，1990：Guly4s

etal，部は，文字の形態的特性に対して反応している

結局，漢字，仮名単語音読課題では，われわれの研究結果でも英語圏での結果と同様，ことが十分考えられる。このプロセスが意味処

Wernicke野，左角回の賦活は得られていない。しかし，このことからただちに音読時にWemicke野，左角回が機能していないとはい

理を伴うものかどうかは，今後明らかにすべき課題である。

えない。何故なら，rCBFは全脳平均を常に一一定に保った相対値で表現されているからであ文1）CorbettaM，

献

Miezin

FM，Dobmeyerる。また左角回の活動性低下の意味も現時点でAttentionalmodulation

ofは不明である。

ofcolor，

velocity

shape，

Science

2．仮名，漢学の賦活領域

2）Friston

1の黙読課題では，仮名単語で右の角回および左優位の縁上回の賦活が，漢字単語で右優位の縁上回の賦活が，2名に見られた。しかしII
名音読課題（櫻井ら，1992）では頭頂葉の賦活そのものが得られていない。音読課題での両者の違いは，賦活部位が漢字単語音読課題で両側

neural248；1556−1559，

1990

KJ，

LiddleFrithCD，Investigating

ageneration

positronphy．の漢字音読課題およびわれわれが最近行った仮andwith

Proc

R

Soc

network
Lond

S

al：

processinginPF

humans，etal：mede｝ofemission

B

etwOrdtomogra−244：101−106，

19913）Guly五s

B，RolandPE：Corticalfieldscipatinginformanddiscrimination

iR

human

the（左優位）側頭葉後下部に比較的限局していた

588，

1991のに対し，仮名単語音読課題では両側後頭葉内4）Haxby

JV，

一 34一colourb「ain・

Grady

CL，

NeuroReport

Horwitz

2B

parti−；585−

etal：1992年9月

18125日Dissociationof

objectproceSSing

pathwayscortex．

Natl1625，5）lwata

Procandspatial

Naturevisualin

human

extraStriate

AcadSciUSA11）

88；1621−versuslogicalcorrelates

system．

Trerdskana．

Activationofextrastriate

byvisualof

theNeurosci

Japanese

語症研究
I，

FujitaHmarginal／angular

gyri

activationofguage．

8）Momosesyllabograms
J

etin

al：Leftthe

Neuroiinguistics

SasakiY，

Sakurai

Functionalstudies

with

H2150

Research9）Oldfieldof

13（supPl

RC：Thehandedness10）PetersenSE，

Fox

rea−

word

Japaneselan−emission

YPT，emission

tomographic

corticalanatomyof

etRadiology，

We
that

comparedof

kanareadingbyregiona｝

cerebralnedeachforfixationtask

imagesletter

of

kana

word

orBrainthecomprehension

emission

tomography

Toshimitsu

ofMomese＊＊，］班akoto

Ishikawa＊，

ofBrainof

kanji

imagesof

Katsuhiko

Research，Tokyo

University

Schoolofwith

task．

Next，

thewasresponses

totwooccurredin

kanlireading

theThebilateralthalamus，

the

right

posterior

superior

The

gyrus

and

the

left

Heschlgyrus．

word．

area，

the

bilateral

thattheposterior

ses

the

morphologicalregions

than

kana

non−word

kanli

word

task

on

the

fact

of

the

bya

kana

word

four

dominant

activation

was

in

noted

一 35一

face

or

that

inferior

shape

s

area

area，ganglia，・theWe

believeproces−ofletters，

was

also

discrimination

left

temporal

tempora至area

featuresthis

temporal

basal

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cortcal（left−sidethree−sinferior

aloud

main

non−word，

the

gyrus

o麦Medicine

Broca

subjects

supramarginal

Schooldominant）posteriorinleft−sideinvolved

retrieval．

point−

widespread

that

word

subjects．

more

andTokyoletterfiveactivatedorandreading

kanjiofal：Distri・

thetwo−letter
twoetnetworks

Medicine

given

obtai−

of

task

thatU

silentthePET

Iwata＊，

word

showed3；445−

Takeda＊kana

results

positron

NeuroReport

114；1803−1817，1991

positronsubtracting

kanaal：KanlibyHadar

bywerethreeLletteretneuralstudies

changesbywordF，corticalprocess

bloodfrominCholletofreadingThe

subjectM

analysed

1992

R，letter

H2i50−PET．

task恒ages

Wise

kana

University

processIwata

tomography．

andInstituteflowp271，15）

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stimuli．

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M：Kanji331；585−589，

Petersenbased

activated

task・