202

神経心理学

第9巻第3号■原著

PETによる仮名文字の意味処理過程の検討

櫻井靖久＊，百瀬敏光＊＊，岩田誠＊，佐藤俊哉＊＊＊，石川尚志＊
要旨：H2i50−PETを用いて，3文字の無意味仮名文字列，仮名単語音読課題のactivationstudyを行った。無意味仮名文字列，仮名単語課題とも共通して両側後頭葉内側面・外側面，左側頭葉後下部を賦活した。仮名単語課題では更に右の側頭葉後下部も賦活された。
これらの賦活領域における平均局所脳血流の変化を比較したところ，後頭葉内側面・外側面では仮名単語，無意味仮名文字列ともほとんど差がなかったが，側頭葉後下部では特に左において仮名単語が無意味仮名文字列より多く局所脳血流を増大さぜた。このことより左側頭葉後下部は文字の形態処理以外に意味処理も行っていることが示唆された。

神経心理学
KeyWords：仮名，漢字，側頭葉後下部，Kana，Kanji，posterior

PET，inferior

activation

temporal

9；202〜208study

area，positronemission

tomography，activation

study

1

は，両側（左優位）側頭葉後下部，Broca野，はじめに両側基底核，左視床，右上側頭回後部，左1990年より我々は，tracerとしてH2150を用いたPET（positronemissionHeschl回であった。側頭葉後下部は顔（Hax−tomography）

byetal，1991；Sergent

etal，1992）や形により，文字の読字過程のactivation studyを行ってきた。3文字の無意味仮名文字列（以（Corbetta下，無意味仮名と略），3文字の仮名単語，2文から，我々はここで文字の複雑な形態処理が行

etal，1990；Gulyas

etali1991）の弁別課題で両側とも同程度に賦活されること字の漢字単語の黙読課題を同一の被験者に行っわれていると考えた。側頭葉後下部の賦活が漢て賦活部位を比較したところ，仮名単語が無意字にのみ見られるものかどうか，またこの過程

味仮名，漢字単語より多くの領域を賦活し，まが同時に意味処理を伴うものかどうかを明らかた仮名単語課題で左優位の縁上回の賦活が4名にするため，さらに仮名単語，無意味仮名につ中2名に見られた（Momose

いて，同様のactivation

etal，1992；櫻井ら，1992）。その後我々は，漢字単語音読課

題を同一の被験者に3回繰り返し負荷し，30のkurai

関心領域をとって賦活部位を定量的に評価したをお断りしておく。

（Sakuraietstudyを行った。

なお結果の一部はすでに発表しており（Sa−etal，1993），重複する部分があることal，1992）。有意に賦活されたの1993年5月20日受理〔共同研究者渡辺俊明〕

Positron Emission Tomographic Studies on the Semantic Process in Kana Word Reading＊東京大学医学部脳研究施設神経内科，Yasuhisa Sakurai， Makoto Iwata， Takashi Ishikawa：Departmentlogy，＊＊Institute

f◎r

Brain

Research，

東京大学医学部放射線科，Toshimitsu

kyo

Schoolof

UniversityMomose，ofTokyo

Toshiaki

Schoolof

Watanabe：Department

Medicine＊＊＊ 統計数理研究所，Toshiya

Sato：王nstituteof

Statistical

Mathematics

一 56一of

Neuro・

Medicine

ofRadiology，

UniversityofTo−1993年9月

203

25日

fi

1A

無意味仮名音読時の局所脳血流（カッコ内にSDを示す）（m1／100g／min，音読課題

脳小眼

窩回
L

側頭葉後下部底（9．94）（9．51）

49．94（3．19）（4．55）

50．84（4．59）

50．32（3．54）

51．60（3．82）

L49．46（2．61）

52．32（2．93）

56．61（10．71）60．30（10．03）

L56．53（8．43）

60．05（8．22）

R核

76．87
80．81

51、06

R

下前頭回後部
基R75．75（6．59）
L76．75（6．56）
R50．84（3．60）

床視

R

61．35

（4．70）

6L

97（5．30）

L

55．18（4．76）

58．94（3．28）

R55．40（4．05）

57．88（3．17）

4．32）

57．13

（2．62）

R58．31（2．04）

58．60（4．22）

58．84（4．07）

60．80（4．62）

R

47．80（5．50）

53．93（5．50）

L

46．52（4．29）

51．61（5．67）

前頭前野

R52．32（3．20）
L52．60（3．80）

52．12（2．69）

52．68（4．82）

Heschl回R

66．18（6．24）

68．86（5．75）

L64．65（3．15）

67．75（4．37）

後頭葉内側面R

59．145．28）

63．83（5．66）

L58．97（5．49）

63．73（4．85）

63．88（4．27）

3．50）

51．96

（2．67）

L51．00（2．11）
R47．04（3．00）

49．34（2．25）

46．27（2．81）

3．01）

47．06

（4．05）

R64．72（5．80）
L64．91（4．20）
R64．22（6．60）

68．59（3．49）

68．73（4．50）

63．60（5．88）

62．78（5．90）

L

上側頭回後部
L

後頭葉外側面

帯状回前部
縁 上 回

56．16

R十L角L

補足運動野
上頭頂小葉
L

54．01

48．43

＊p＜0．

（62．63（3．56）

R回（62．19（（（6．31）

t一値

平均（課題一固視）＃

2
1600
928
2680
73
52
66
78
4799
2694
1900
2808
60
18
66
75
250677
3783
82
69
5
1400
123
3
0
0＝
一320＝＝16︸5002344121013300

凝視点固視n＝15）

1．64
4．98＊
− 1．38− 0．25

1．22
3．52＊＊
4．06＊＊

2．69＊

0．79
4．64＊＊

2．46＊

1．30
0．28
2．18
9．14＊＊
9．43＊＊− O．270．11
3．32＊＊
4．07＊＊
4．98＊＊
4．73＊＊

1．77
−
−

2．61＊
2．80＊

− 1．15
2．55＊−

3．51＊＊

3．02＊− 0．540．81

05＊＊p＜0．01（繰り返しを許した対応のあるt一検定による。以下同様）＃個々の音読課題からその前の固視課題を引いた値の平均を表す。
各脳回に置いた関心領域は，OMslice leve1で下から順に並べてある。

II被験kurai者etal，1992）の時と同様である。被験者は1．4m前方の黒いスクリーン上に投影され日本人の文学部学生で強度の右利きと判定さた白抜きの視覚刺激を凝視または音読するようれた者（EdinburghHandedness

Inventory

教示された。課題内容は，1）スクリーンの中［Oldfield，1971］で，lateralityquotientが央に映し出された凝視点の固視，2）縦に並べ89以上），10人（男6人，女4人）。年齢分布はた3文字の無意味仮名または仮名単語の音読，18歳から22歳。プPトコールは東京大学医学部
医学研究倫理委員会の承認を得ており，検査内である。刺激呈示時間は30ems，刺激間隔は1700msで，1scanの間に全部で80の刺激を連

容をあらかじめ被験者に十分説明したうえで，続して呈示した。凝視点固視課題，仮名音読課

被験者の同意を得てから検査を行った。被験者

題を交互にそれぞれ3回ずつ，計6回行い，各を無意味仮名音読群と仮名単語音読群とに5人課題の間に20分の休止時間をおいた。無意味仮名は連想価（秋田，1967）の低いものどうしをずつ分けた。

III坊組み合わせて作成し，仮名単語は熟知価の高い法もの（小柳，1959）を選んだ。刺激呈示開始は全体的なデザインは漢毒単語音読課題（Sa一PET

一 57一scanningの60秒前とし，刺激呈示は90神経心理学

204

表IB

仮名単語音読時の局所脳血流（カッコ内at眼窩

回

側頭葉後下部
下前頭回後部

基底核

2．27）74．38（2．05）

L76．44（5．10）

77、26（5．21）

R

57．35（3．44）

57．35（3．33）

L57、46（3．67）

58．66（3．29）

R46．90（4．98）
L49．10（3．52）
R57．00（6．76）

49．10（5．57）

54．21（4．30）

59．44（7．39）

L

57、76（5．16）

61．00（4．65）

R

56．14（5．14）

59．86（3．02）

L55．82（4．10）
R55．21（2．83）

58．68（3．29）

58．43（3．16）

56．74（2．68）

57．68（3．78）

R

57．67（4．98）

58．14（5．17）

L

57．26（3．29）

58．17（3．03）

R49．73（4．79）

R

視
床
L

上側頭回後部
後頭葉外側面L

前頭前野

RHeschl回

R上5．02）

4．66）

54．66

（2．76）

52．83（（2．88）53．10（2．42）64．05

4、47）

67．27

（4．56）

L64．21（3．65）
R59．80（3．17）

67、37（2．90）

63．33（3．73）

3．66）

65．27

（2．83）

63．03（2．86）

63．21（4．13）

R55．34（2．64）
L55．71（3．00）

54．71（2．74）

55．95（3．49）

R

54．69（7．76）

53．28（6．87）

L

53．72（6．40）

52．28（5．14）

R

64．00（4．40）

69．27（5．92）

L

63．47（4．88）

68．46（7．06）

R60．53（3．79）
L63．06（3．67）

59．56（3．30）

64．09（2．71）

62．43

R十L角

上頭頂小葉（（52．64回

補足運動野

54．03

48．89

4．04）L

帯状回前部（L52．34（3．42）

後頭葉内側面縁

72．18

（（t一値

平均（課題一固視）

2ぱOLa5．a33．2＆00．ぴ▲
己00a翫32000LLふ臥αL
一一 ⁝一一脳n＝15）08202020142
47
18
529
34
79
03
171
97
621
65
38
41
76
42
44
24
52
609
70
42

音読課題

凝視点固視小SI）を示す）（m1／100g／min，第9巻第3号

2．60＊

0、640．00
1．26
3．77＊＊

1L

29＊＊

2．66＊
2．

24＊

3．09＊
3．10＊
4．28＊＊

0．97
1．

01

1．51
6．26＊＊

10．45＊＊− 2．181．07
3．25＊＊

3．58＊
5、02＊＊

2．47＊

0．22− 0．97
0．

35− 1．79−2．

56＊

3．73＊＊
4．20＊＊− 1．18

1．15秒間のscanningが終わるまで行った。呈示しのデータの組（5人×3回の繰り返し，計15た刺激は全て異なるものを用い，呈示順序は個）について，繰り返しのある場合の対応のあrandomとした。
全脳平均を40ml／100g／minとして，局所脳た。両側有意水準5％で賦活されたと判断し血流（regionalた。

cerebralの値をnorma▲izeした。

bloodflow，rCBF）

るt一検定（Appendix参照）を用いて検討しsubtraction画像は，IV

音読課題3回の加算平均から凝視点固視課題3interest，果各課題遂行時の局所脳1血流の平均値（＋標準回の加算平均を引いて作成した。各scanごとに直径16mmの円形の関心領域（region結of偏差）を，関心領域ごとに検定結果を含めて表RODをいくつかのスライス上に置1に示す。無意味仮名，仮名単語とも共通してき（計40個），rCBFを計測した。原則として賦活されたのは，両側後頭葉内側面・外側面設定した領野それぞれに一一つのROIを置くよ（一次視覚野および視覚連合野），左側頭葉後下うにした。いくつかのスライスにまたがってい部，両側Heschl回，両側下前頭回後部，補足る領野が賦活された場合は，subtraction画像

運動野，左基底核，右視床であった。その他，を参考にして最も賦活されているところにROI

無意味仮名では左小脳が，仮名単語では右側頭を置いた。

葉後下部，右基底核，右小脳がさらに賦活されactivationscanとその直前のfixationscanた。頭頂葉では，逆に有意な血流低下（deac・一 58一1993年9月25日

205AB
図1

音読課題遂行時のactivation画像（1scan；左2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；右）
向かって右が被験者の左である。subtraction画像の表示スケールは，最大（1200・．）が16ml／100g！minに相当する。主な賦活領域は以下の通り。
A．無意味仮名課題：両側側頭葉後下部（＃9，3，10），左基底核，Broca野（＃3，ユ0），両側後頭葉内側面・外側面（＃10．4，11，5，12），両側Heschl同r＃11），両側中心前回（口唇領域：＃12，6P，補足運動野（＃7）

B．仮名単語課題：両側（左優位）側頭葉後下部・＃9，3），両側〔左優位）下前頭回後部，両側基底核（＃10，4，11），両側後頭葉内側面・外側面（＃10，4，1］，5），右1−leschl回，両側視床・＃11），両側中心前回〔口唇領域；＃5，12，6，13）、補足運動野C＃］3，7，14），両側上・中前頭回後部〔＃7，14）

仮名単語課題の方が無意味仮名課題に比べ，賦活される領域が広範に及んでいることがわかる。ただし仮名単語課題でも賦活領域が少ない例が少数ながらある。

察tivatiOn）が見られた。すなわちt無意味仮V名，仮名単語とも左角回の血流が低下し，無意味仮名ではさらに両側縁上回も血流が低下し考

ここでは我々が先に行った仮名・漢字黙読課た。図1に無意味仮名課題および仮名単語課題

題（Momoseの遂行時の画像とsubtraction画像の例を示

漢字単語音読課題（Sakura｛etす。

結果を含めて，仮名単語と無意味仮名，また仮etal，1992；櫻井ら，1992），al，1992）の名と漢字の賦活領域およびrCBFの増加量を
一59一

206

神経心理学第9巻第3号面）の賦活が仮名より漢字で相対的に強かった比較検討することにする。と報告している。彼らは，刺激文字を横に呈示

1．仮名，漢字の賦活領域
無意味仮名も仮名単語もともに両側後頭葉内しており，しかも漢字，仮名いずれも文字数をitにしていないので，我々の結果とのくいち側面・外側面，左側頭葉後下部を含む広範な領一一域を賦活した。仮名単語はさらに右側頭葉後下がいはこのような呈示条件の差に基づくもので部も賦活した。一方，我々が先に行った漢字単あろう。

2．後頭葉内側面・外側面，側頭葉後下部に語課題では賦活領域が両側側頭葉後下部に限局していた（Sakuraietおける局所脳血流al，1992）。このように後方領域では，仮名単語課題が無意味仮名，漢無意味仮名と仮名単語，また仮名と漢字とで字単語課題より多くの領域を賦活した。冒頭で賦活領域に若子差があることが明らかとなった述べたように，この傾向は後方領域に限らず，が，つぎにこれらの賦活部位におけるrCBFの仮名・漢字黙読課題（Momose増加量を定量的に比較した（表1の平均（課題固視）の項参照）。その結果，仮名単語は無一etal，1992；

櫻井ら，1992）でも確認されている。

漢字単語課題で，何故両側後頭葉内側面が賦意味仮名に対して，左後頭葉外側面でのrCBF活されなかったのか疑問であるが，後頭葉内側の増加量が十〇．68（ml／100g／min）とほとんど面のrCBFは，左が1．93，右がL54（ml／100差がなく，後頭葉内側面，右後頭葉外側面ではg／min）（Sakurai

逆にマイナスの値を示した。漢字単語では1で述べた通り，これらの領域で有意な血流増加がetal，1992；櫻井ら，1992）と，左が右をわずかに上回って増加している（ただし，すでに述べたように，検定の結果左得られていない。一方，側頭葉後下部では，仮右とも有意ではなかった）。本来，一次視覚野

名単語課題が無意味仮名課題より多くrCBFをは視覚刺激に対して左右同程度に賦活されるは増加させた。この傾向は左において十2．25と特ずであるが，両側とも賦活されず，しかも左でに著しかったが，右においても＋0．93と増力日がもせいぜい凝視点固視時の3％の血流増加にと見られ，そのため仮名単語課題で右側頭葉後下どまったことは，すでに視覚情報が視覚連合野部に有意な血流増加をもたらす結果となった。

における処理の段階に入っており，言語に関す漢字単語課題でも，血流増加は左優位であるる何らかの処理が行われていることを示唆する。

が，左右差は著明ではない。

以上の事実より次のような推論が可能であろこのわずかな血流増加は，一次視覚野以外に隣接した内側の視覚連合野の影響が部分容積効果う。まず，仮名単語と無意味仮名とを比較するとして入り込んでいるためと思われる。恐らくと，後頭葉内側面・外側面ではほとんど血流増

漢字単語課題で置かれたROIがOM line上，幾分低く設定されたために，このようなことが加に差がなかったが，後頭葉後下部において仮起こったのであろう（Sakuraiの理由として第一に考えられるのは，仮名単語etal，1993）。

名単語での血流増力日が特に左で著しかった。こ賦活領域の分布から仮名，漢字の読字におけの意味的属性が側頭葉後下部をさらに左優位にる情報処理過程を推測すると，仮名文字情報は賦活させたのではないかということで凝號す

一 次視覚野から後頭葉内側・外側をびまん性になわち，左側頭葉後下部で文字の意味処理過程伝わっていき（分散処理），一部は側頭葉後下が行われている可能性が，示唆される。もう一部に達するのに対し，漢字文字情報は後頭葉内つの可能性は，無意味仮名が遂字的（letter側から側頭葉後下部に達する（集中処理）のがby

主要な情報処理の流れのように思われる。

は語全体として，いわぽGestalt的に認知されLawら（1991）は，我々と同様，漢字，仮名の音読のactivationstudyを行い，我々の結果とは全く逆に，視覚連合野（後頭葉外側letter）に認知されるのに対し，仮名単語るために，それが血流増加の差となって現れたのではないかということである。しかしながら，語全体としての形（word from）に対し

一 60一

1993年9月

207

25日

繰り返しの平均値）ので，結局，てのみ反応したのなら，これは形態処理と考えられるので，左右同程度に賦活されるはずであ

T＝元Mる。実際は，仮名単語でむしろ左右差が開いたsが自由度15−5＝10のt一分布に従うことかわけであるから，この可能性は低い，あるいはら，p値を求めることができる。

少なくともこれが主たる機序ではないと考えられる。

冒頭で述べた通り，側頭葉後下部は複雑な形態処理も行っていると考えられる。このことも考え合わせると，左側頭葉後下部は，読字の形

文献1）秋田清：数字，アルファベット，日本語各1文
字刺激に対する1字連想．心理学研究 38；215−

態処理，意味処理を同時に行っているものと思われる。

232，

1967

2）Corbetta

また，側頭葉後下部において漢字が仮名に比べ血流増加の左右差が著明でなかった。これはof

漢字が仮名より形態的に複雑なため，漢字の読Scienceみに形態処理がより多く関わっていることを反M，

Attentional
shape，

color

B，ticipatinginthe588，

謝辞：本稿作成に当たり，御指導を賜った東京大学
医学部脳研究施設神経内科

金澤〜郎教授に深謝いた

etal：

processingvelocityinhumans．

1990PE：Cortical麦ields

form

and

human
JV，

processingcortex、Appen｛Hx：繰り返しがある場合の対応のある

andS

neuralRolandincolourbrain、Grady

Dissociation

1625，Dobmeyerofpar−

discrimination

NeuroReport

2；585−

19914）Haxby

します。

FH，

248；1556−1559，

3）Guly2s

映したものであろう。

MiezinmodulationofCL，

objectPathways

Proc

Horwitz

NatlandBetspatialin

human

Acad

Sci

al：

visualextrastriate

USA88；1621−1991

5）小柳恭治，石川信一，大久保幸郎ら：日本語三t一検定

データは5人の被験者についてactivationとその直前のfixation

音節名詞の熟知価．心理学研究

scan

scanのrCBFを3回繰6）Law工，り返して測定した。測定が1回だけであれぽ，通language．

i番目の被験者について，元回目の繰り返しの7）Momose

scanのrCBFの差をxガで表す。各被験者についてrCBFの差は分

Neurolingu輌stics

Sakakistudies

Research8）Oldfield「金ての被験者について同方向の差がある（全てuropsychologia

al：Leftsupra−Y

2i50

PET．

H1）；77−82，

assessment
Edinburgh

Y，

Momose

lwata

word

reading

positronemission
3；445−448， 1992

T，

al：
Biome・1992

andprocess

M

1991

etanalysis

inventory．

1971

仮説に対して「全ての被験者についてrCBFの差は0（全ての朽＝0）」という仮説を検定する。15個のデータ全体の平均値をMとすると，rr6；243−251，

Sakurai

9；97−ll3，9）Sakurai

Kanjiwith（supplhandedness：theのPti≧0または灼≦0）」かどうかであり，このetNe・

al：anaiysedtomography．

by

NeuroReport10）櫻井靖久，百瀬敏光，岩田誠ら：漢字および仮名文字の読字過程一PETによるactivation

均0，分散〆／15の正規分布に従う。〆は，

S2＝13Y，

RC：Theof3

study−．

i＝1i＝115−511）SakuraiΣΣ（κ∠ゴールfど）2

etJ正規分布に従うと仮定する。我々が知りたいのは

530；49−57，1959

HT，

Functional
dical

散〆が被験者によらず一定で，平均＃iが異なる

CBFの差は0」という仮説が正しい時，刀4は平Fujita

reading

では3回の繰り返しを考慮した検定を説明する。

scanとfixationI，

marginal／angular gyri activation duringof syllabograms in the Japanese

常の対応のあるt一検定を用いれぽよいが，ここactivation

Kanno

フ申経

Semanticで推i定できる（ただしMiは各被験者の3回のactivation
一 61一

Y，

C♪理

8；176−181，

1992

MomoseT，

M

processstudiesinkanalwata

withword
positronetal：

reading：emission

神経心理学

208

tomography．

NeuroReport

12）Sergent∫，
nal

Ohta

neuroanatomy

S，of4；327−330，1993

Macdonaldfaceand

B：Functio−

objectYasuhisa

Sakurai＊，＊DepartmentofduringJapanesaloudnon−word
and

tasks

lateralinferior

lnstituteof

Statisticalin

activatedarea．

cerebra玉biood

tomography

regioalkanatasks．

wasword

and

kana

left

posterior

area．

TheUniversityofTokyoSchoolMedicine

inferior

of

mean

al

lateral

and

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Takashi

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Medicine

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Sato＊＊＊，

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Toshimitsu

ToshiyaPositronl15；15−36，1992

proces一instudy

A

Brain

emission tomographic studies on the semantic

Positron

＊＊

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第9巻第3号

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