1951999年9月25日■原著

パーキンソン病患者の視空間的ワーキングメモリー能力について

宮崎晶子＊大澤美貴雄＊＊飯嶋睦＊＊岩田誠＊＊

要旨：パーキンソン病（以下PD）患者15例を対象に，視空間的記憶能力について，ワー キングメモリーという観点から検討した。その結果，visualmemory

spanではPD群と対照群に有意差はなかった。一方，空間的な位置と順序に関する記憶表象を更新しながらゴールまでの経路を探索していく迷路課題では，PD群の方が対照群よりも試行回数と誤反応数が増加した。これよりPD患者は視空間的な記憶範囲は対照群と同程度に保たれているが，空間的・時間的な順序に関する記憶表象を繰り返し更新していく能力，およびその更新作業に関わると推測されるワーキングメモリーの中央制御部の機能が低下している可能性が示唆された。
Key神経心理学

15；195−201，1999

word：パー一キンソン病，視空間的記憶，ワーキングメモリー一，迷路課題
Parkinson

1sdisease，

visuospatialmemory，

workingmemory，mazetest

課題は，コンピュータディスプレイ上に提示さはじめにれた複数のboxに隠されているトークンを1これまでにパーキンソン病（以下PD）患者のワーキングメモリー能力については，PD患つ1つ探し当てていくというものであった。こ者に想定されている前頭葉障害に関連した認知無と，すでにトークンが見つかって空になった機能のひとつとして検討されてきた（Morrisboxの位置に関する情報を，探索結果に応じて逐次更新，保持しながら，トークンが入っていetal，1988；Bradley

etal，1989；Brown＆の課題では，被験者は各boxのトークンの有ワーると思われるboxを探索していかなくてはならない。Owenらはこのような一連の処理過程

キングメモリーとは文章の読解，計算などの認は，短期記憶容量をこえて，視空間的ワーキン

Marsden，1991；Dalrymple−Alford
Robbinsetal，1994；Fournet

etetal，1994；al，1996）。

知課題の遂行中に，情報がいかに処理されるかグメモリーに依存するものであるとした。このといった情報処理機能を重視しており，情報の課題でPD患者は，すでにトークンが見つかって空になったboxや，トークンが入っていなかったboxを繰り返し開けてしまうといった一 時的貯蔵を重視した短期記憶とは異なった概念と考えられている。

Owenら（1992）はPD患者の実行機能につ誤反応が対照群よりも有意に多かった。これよ

いて，視空間的ワーキングメモリーの障害といりOwenらはPD患者では視空間的なワーキンう点から検討した。Owenら（1992）が行った

グメモリーが障害されているとした。

1998年6月1日受付，1999年6月14日受理
Visuospatial

Working Memory in Parkinson s Disease＊制ll市リハビリテーション病院言語・心理科， Akiko Miyazaki：E）epartfnent

Ichikawa Rehabilitation Hospital＊＊
東京女子医科大学脳神経センター神経内科，Mikioogy，Neuro｝ogica｝（別刷請求先：〒lnstitute，TokyoWomensOsawa，MedicalMutsumilijima，of

SpeechMakotoTherapy

andIwata：Department

Psychology，of

Neurol−Coilege272−0802千葉県市ll情柏井町4−229−4市lll市リハビリテーション病院言語・心理科
一 47一宮崎晶子）

196

神経

この課題での誤反応の増加は，記憶表象の更新作業の障害としても理解可能である。記憶のられる。

五

表象の現在の状態を修正するという活動であなったものか，あるいはまだ開いていないbcx

第15巻第3号

御部の機能が低下している可能性があると考え

更新とは新しく入ってきた情報に従って，記憶る。Owenらの課題では， boxにトークンが入っていたか，すでにトークンが見つかって空に亡・理学

対象および方法

対象：1997年5月から11月までに東京女子医科大学脳神経センター神経内科に外来受診，または入院した症例を対象とした。PD群かという情報を，boxの位置と関連づけて保持（N：15名）はHohen

し，それに基づいて次に開くboxを1つ1つStage選択していかなくてはならない。boxに関する逐次更新していかなくてはならない。このよう群（N・18名）は，PD群に年齢と教育歴をmatchさせ，過去に中枢神経疾患の既往のない例を対象とした。PD群，対照群とも臨床的な視空間的な記憶表象の保持と更新の並列作業に明らかな痴呆（Mini−Mentalはワーキングメモリにおける中央制御部

tion（Baddeley，1986）の機能に依存するものと考例は除外した。2群のプロフィールを表1に示

情報は固定したものではなく，探索している間，えられる。

andYahrの分類でIH以下の中・軽症例を対象とレた。対照State

Examina−23点以下）や，失語，失行，失認があるした。なお対象者には課題の内容，目的についOwenら（1992）の検討では，

visualmemoryspanで測定される，空間的，時間的順序の短期記憶能力は，PD群と対照群とでは有意な差てあらかじめ説明して了解を得て，インフォー
ムドコンセントには注意を払った。

1．迷路課題装置：パーソナルコンピュータ（AQUANTAがなかった。一方，視空間的ワL−一・キングメモリ
ー 課題ではPD群に誤反応が増加した。これをSC5

記憶更新作業という点から考えると，PD患者

コム製）を用いた。「迷路課題」はウェルビー

は空間的，時間的順序の系列を一時的に保持，イング社製のコンピュータ用ソフトを用いた。

再生する能力は対照群と同程度に保たれている

手続き：コンピュータディスプレイに提示しが，それに記憶の更新作業が加わり，中央＄‖御たマトリックス（4×4または5×5）上の○部の資源への依存が強まると，課題の遂行が困を，左下のマス目からスタートさせて，どのよ難になったと推測される。

Unisys製）と入力タブレット（PL−30eワ

うな経路で移動させて右上のマス目のゴールま

そこで本研究ではPD患者を対象に，視空間で到達すればよいかを予想していくものである的な記憶と，その更新作業に関わる処理過程と（図1−a）。被験者がペンで進みたい方向のマスについて，ワーキングメモリーの概念モデルに目にふれると，○がそのマス目に移動する仕組基づいて検討する。Owenらの視空間的ワーキみになっている。ただしマス目は縦か横の移動

ングメモリー課題では，boxを一定の順番で開のみで，斜め方向には移動できない。例えば図

けていく方略が有効であるということから，空間的な位置に加えて，時聞的な順序も関与してLaに示してある矢印の経路（実際には提示されていない）が正答の場合，被験者が矢印の順いると思われる。そこで空間的，時間的順序のでコマを進んでいったとする（図1−b）。×印

記憶と，その更新作業が必要な課題として迷路

表1

課題を行い，また視空間的記憶範囲の測定には
visualmemoryspanを用いた。

visual

対象

PD群
N＝15

memory対照群

N＝18spanにおける視空間的な短期記憶範囲につい

年齢（歳）

68．7

（2．0）

64．8ては正常群と差がなく，迷路課題の成績が低下

MMSE28．1（1．6）

29．0（α6）しているとすれば，PD患者は視空間的な記憶の更新作業に関与していると推測される中央制

教育年数12．3（O．4）

13．0（0．3）

一 48一（5．4）

平均（標準誤差）1999年9月25197日

ゴール

図1−aゴール

図㌔bA

スタート

スタート

図1

迷i路課題4×4の地点で間違ったマス目に入ると，画面はスタ一（複雑）表2

VisualMernoryトの状態に戻り，最初からやり直さなくてはSpan平均値（標準誤差）

PD群ならない。○が進んだ軌跡は示されないので，前試行でどこで間違ったかを思い出して，別のForward
Backward

対照群8．4（1．5）

8．3

（1．2）

6．7

7．1

（1．8）

（1．2）

方向を選択していかなくてはならない。このよ
うにして何回やり直しをしてゴールにたどり着より検討した。

いたか（試行回数）を測定した。課題の難易度

皿はマス目の数が4×4の「簡単」と「複雑」，および5×5の「簡単」の3段階に設定した。
「簡単」レベルでは○は上か右にしか進めない①visual結

memory果

spanの得点はPD群と対象群に有意な差は認められなかった（表2）が，「複雑」レベルでは上，右に加えて左と下②迷路課題は3段階に難易度レベルを設定しを加えた4方向が選択肢になる。課題は各難易て行ったので，難易度の違いによる試行回数へ度で3回ずつ行い，3回の試行回数の中央値をの影響が現れているかどうかを検討した。その被験者ごとに求めた。なおこの課題は時間制限

結果，両群ともに3つの難易度で有意な差が認はもうけなかった。

2．visualmemoryめられた（PD群：x2＝19．36，
群：X2＝27．09，

span

視覚性記憶範囲の測定のためにWechsler

p〈．001，対照

p＜．OOI）。さらに多重比較

span（forwardを行った結果，両群ともに4×4（複雑）が4×4 （簡単）（PD：p＜．OO1，対照群：p＜．001），およ5×5（PD：p〈．01，対照とbackward）を用いた。刺激は18×22cmの群：p＜．OO1）よりも有意に試行回数が多かっ

白紙上にL2×1．2cmの正方形8個がランダム

MemoryScale−Revised（Wechsler，1987）（以下WMS−R）のvisualmemoryに配置されているものを用いた。手続きは検者た。5×5と4×4 （簡単）については，対照群では5×5レベルの方が4×4（簡単）よりが一定の順番で正方形に触れていき，その直後も試行回数が多い傾向が認められた（p＜O．1）に被験者が検者と同じ順番（forward），またはが，PD群では両者の試行回数に有意な差は認逆の順番（backward）で正方形に触れていくというものである。その他手続きおよ結果の採められなかった。

点法はWMS−Rに規定されている方法と同じでを図2に示す。グループ間の比較では，PD群は対象群に比べると4×4（簡単），およ5×ある。

③難易度ごとの試行回数の平均値と標準誤差結果の分析：統計的分析にはノンパラメトリ

5でゴールにたどり着くまでの試行回数が有意ック検定法のMann−WhitneyのU検定とに多かった（4×4（簡単）：Z＝−2．13，

Friedman検定を，多重比較には符号検定を用いた。相関分析はSpearmanの順位相関係数にp＜．05，

一 49一5×5：Z＝−2．35，p＜．05）。

しかし4×4（複雑）では両群間の成績に有198

神経心理学

第15巻第3号

意差は認められなかった（Z＝・一一1．76，p＝の処理過程には次のような段階が想定できる。

O．13）。

例えば図1の例では，まずマトリックス上のA④迷路課題の試行回数とvisual memoryspanの得点の相関分析を行った。その結果地点の次に上方向への移動を選択した場合（図4×4（複雑）とvisualrnemory

spanのfor−1−b），それが誤りであるというフィードバックが与えられ，A地点では上に移動するというを一．69，選択肢が除外される。やり直しの試行では通過p＜．01），他には有意な相関は認められなかっするマス目の位置と，その順番に関する記憶表

た。

象を参照し，再びA地点までの経路をたどる。
そして「A→上」方向を除いた2方向（右か下）

wardのみ有意な相関が認められ（r＝＝⑤誤反応の内容は次の2つに分けて検討した。エラー1は前の試行で生じた誤反応を再び繰り返してしまったもの，エラー2は直前の試の選択肢から「A→下」を選択したとする。しかしそれも誤りであった場合は，「A→下」も行で正解だったマス目の位置までの経路を，正選択肢から除外する。次のやり直しで再びAま確に再生できなかったものである。難易度ごとでの経路を再生し，残りの「A→右」を選択しに3回の試行の総誤反応数を各エラータイプごとに求めた。群別の平均値と標準誤差を図3−1，正解する。そこでスタートからA地点までの経路に「A→右」が加わり，記憶表象が更新され

図3−2に示す。誤反応数について群間で比較しる。このように迷路課題の処理過程は，フィーた結果，エラー1は4×4（複雑）でPD群のドバック情報に従って複数の方向の選択肢の中方が対照群よりも有意に誤反応数が多かったから不適切なものを除外し，それをもとに正解（Z＝−2．30，p＜．05）。エラー2は4×4（複を推測していく段階と，逐次更新されていく経雑）と5×5条件でPD群の方が対照群よりも多い傾向が認められた（4×4（複雑）：路を保持し，やり直しの度に，その記憶表象をZ＝−1．85，p＜0．1，る。

5×5：Z＝−1．6，参照しながら再生する段階の繰り返しといえこの一連の処理過程の中で，前と同じ誤反応P＜0．1）。

N考を繰り返してしまうエラー1は，フィードバッ

察ク情報に従って，不適切となった方向の選択肢spanが消去されていない，あるいは更新された情報

では，forwardもbackwardもPD群と対照群の記銘，保持が不十分であったことが推測されに有意な差が認められなかったが，迷路課題でる。一方エラー一は4×4（簡単），およ5×5条件においては，での経路を，正しく再生できなかったものであPD群の方が有意に試行回数が多かった。またる。これはやり直しの試行で，スタートからあ試行回数とvisualspanの得点との相る地点までの間に通過するマス目の位置を，時関分析の結果，4×4（複雑）とvisual mem−ory spanのforwardを除いて，両者に有意なであったことを示す。両者を厳密に区別するこ

われわれの検討では，visualmemorymemory2は直前に正解していた位置ま間的な順序に従って記銘，保持することが困難とは難しいが，エラー1は前の試行ですでに誤りであることが確認されているはずの方向を再相関は認められなかった。したがってvisualmemory spanと迷路課題の試行回数とは関連が低いと考えられた。これよりPD患者は1つび選択してしまうもので，情報の記銘，保持にの系列の空間的，時間的順序の保持，再生は対加えて，不適切な情報の消去と，それに基づく照群と同程度に保たれているが，空間的，時間情報の更新作業という点に，より重きのおかれ的順序の記憶表象を繰り返し更新していく能力た誤りと考えられる。今回の結果ではエラー1は対照群に比べて低下している可能性が示唆さは4×4（複雑）レベルにおいてPD群の方がれた。

対照群よりも有意に誤反応数が多かった。エラ

迷路課題において正しい経路を選択するまで

ー 2は4×4

一 50一（複雑）と5×5条件で，PD群199

1999年9月25日

1412108RV

藩回紅蕊「＊「＊1ll

1PD群

口対照群

420

4×4簡単

4×4複雑

5×5
難易度
ew2

＊：

p〈O．05

試行回数（平均値）

（回）

20．◎

16．0

掻12．0＋R）群
r一対照群

部＆o
4．00．04×4（簡単）4×4（複雑）5×5＊：P〈o・05

難易度

図3−1エラー1
（回）

12．0
1e．0

8．0＋冊群冒6・・＋対照群

4．0
2．0

O．0

4×4（簡単）5×5

4×4（複雑）

難易度
図3−2

エラー2

一 51一

†：P〈0．｜200

神経心理学の方が対照群よりも多い傾向が認められた。
4×4（複雑）レベルでは，方向の選択肢や，第工5巻第3号

く保たれていることを示すと考えられる。また

backward課題の成績にも差がみられなかった

ゴールまでのマス目の数が増えて経路自体が複ことは，迷路課題の更新作業に比べると，中央雑になり難易度が高くなったと考えられる。し制御部への負荷が小さかったため，対照群とのたがってPD患者は課題の難易度が高くなる間に差がでなかったものと推測される。したがと，フィードバック情報に基づく記憶表象の更ってPD患者は，視空間的な記憶表象の内的な新や，修正後の経路を正しい時間的順序で記銘，操作が必要な課題すべてにおいて障害が生じる

保持，再生することが，より困難になることがというわけではなく，それぞれの課題の中央制示唆された。

御部への依存の程度によって，障害の程度が異記憶の更新作業とワーキングメモリーの中央なると考えられる。

ところでOrsiniら（1988）は視覚刺激の空制御部の働きとの関連性については，言語刺激を用いた検討では，すでに指摘されている間的位置関係の処理は視空間スケッチパッドで（Morris＆Jones，1990）。今回の視空間的な記行われるが，時間的順序に関する情報の保持は，憶課題における，PD群の試行回数およ誤反応中央制御部に依存すると指摘した。この考えに数の増加は，記憶表象の更新作業への中央制御部の関与と，その機能の低下を示唆するもとの基づくと，visual memory spanはforwardも中央制御部の資源に依存する課題であると考え考えられる。PD患者の随意的な注意のコント
ロールの障害を，中央制御部の機能低下に関連は，いくつか異なった意見があり，統一されたづけて説明したBrownとMarsden（1991）は，概念モデルはいまだ確立されていない（Logie，

PD患者は中央制御部の資源容量が減少してい1995；Shah＆Miyake，1996）。今後は視空間的られる。視空間スケッチパッドの機能についてる可能性があると指摘した。しかし今回の結果

記憶課題における視空間スケッチパッドと中央は，PD患者の中央制御部の資源が減少してい制御部が，課題の遂行にどう関わるかを，さらるためか，あるいは資源容量は健常者と差はなに明確にしていく必要があると思われる。

くてもそれらの資源を有効に使用できないため

文

献

AD：WorkingMemory．に迷路課題の成績が低下したのかは断定できな
1）Baddeley

いo

また迷路課題でのPD群の成績の低下については，中央制御部とは別に視空間スケッチパッ

versity

Press，

2）Bradley

VA，

workingmemory

ド（Baddeley，1986）の機i能の低下が関与してNew

JL，sNeurol］Nぎeurosurg

Psychiatry

52；1228−1235，

1989
RG，

Marsdenmanceandprocessingや，迷路課題における記憶の更新作業のようなsubjects
ease．

al：A依存するものであったと考えられる。今回の結果ではviSUa1

memOrySpanで1まfOrwardだけandBrainlcentral

Jonesinpatientswith

Neurosurg

Psy−

Moreaud

seems

60；313−317，1996

todis−

AS，

disease．

snormals

deficit

患者において視空間スケッチパッドの機能がよParkins◎nin

Parkinson

KalderssN，

perfor−

JG，57；360−367，1994

memoryJ

executive

chiatrying

task

resources

with

Parkinson5）Foumetdisease．

14；215−231，1991

ではなくbackwardにおいても， PD群と対照群との間に有意差がなかった。forward課題における成績が良好であったということは，PD

一 52一

CD：Dualpatients

4）Dalrymple−Alford

記憶表象の内的な操作は，中央制御部の資源にDJ：Visuospatial

Parkinson3）Brown

spanのforward課題の成績が低下するはずである。一方backward課題における系列の逆転

Dickinいる可能性もある。視空間スケッチパッドの機

memoryUni−−York，1986

Welch

能を，視空間的な情報のリハーサルと保持とす

ると，この機能が低下すればvisual

Oxferdin

JO，NeurolRou｝in

medicateddisease：Thework．

J

NeurolJL

etRD

etal：Work−patients

withcentralexecutive

Neurosurg

Psychiatry

201

1999年9月25日

6）Logie

RH：Visuospatia▲Working

Lawrence

Erlbaum

Associates，

Memory．

RG，11）Robbinsning

Downes∬，andsons

Sahakianspatialdisease．

Betmemory

NeurolNeurosurgJ51；757−766，1988

8）Morris

Parkin−sdiseas，andPsychiatry

tests

sensitive

toin

Neurolmemory

span

Moter

SkillsJames81；111−121，1990

Chiacchio

inL

etdementia．

Perceptual

cognitive

LeighPN

etdeficits

atdi鉦erent

a▲：Fr◎nto−

Visuospatial
Akiko

stage

working

Miyazaki＊，＊Departmentof

SpeechofNeurology，memory輌nVisuospatialw◎rkingmemorypatients

withandagroupalwas

age−matched

group

Memorypsychological

MikiosIchikawa

Rehabilitation

Tokyoofgreaternumberofcondit輌ons．

Therewasbetween

numberof

scoreoftask

theandthe

Womenofs

Hospita｝

Medicaltrialsin

onlyCollege4×4（easy）andsignificant

trialsinvisualmem◎rytests

imlnediate

seri−

does

PD

weretientsCo．），

either4×4（difficult）andcorrect

resultssuggested

thatPD

patients

ospatial

memoryspan

but

impaired

But

where

subjects

wereroutetoaandresentations

inin

a

maze

requiredgoal（easyandspatial

thetosearchdifficult

5×5matrices）byoftest（Wellbeing

route，

tasks◎fupdatingl◎cationsPDstheandneeded（JapaRese

4×4ma−condition），suggestingnotdependtendedmentalrep−

datementaltemporal

order

ry

relatedsignificantly
Joumalof

San

Osawa＊＊，

lnstitute，disease（PD）

patients

Scale−Revised

lwata＊＊

conditions），which

memOry，ap−

diseaseandvisuospatialdifferecesc◎rporation，

subjects．

ofworking
and▲an−individualtask（forward

normal．

move

asofthinking

Psychol（General）125；4−27，

spanvisualfoundtobetween

Parkinson

terms

The

Parkinson

Psychology，

Neuro▲ogicalinJseparability

controlarecalltrices，c◎mpared

idiopathic

offunction

dysfunction．

57；79−88，1994

spatialmemoryInbackward

memoryandExpin

Antoio，1987

Mutsumi珂ima＊＊，

Therapyfor

D：Wechsler

manual．

of

Makoto＊＊Department

J

A：TheParkin−

atrophy1996

13）Wechsler

67；267−272，1988

M，proach．

al：Ilnme−

systemPsychiatry

deficits

palsy，

frontal▲obe

Neurosurg

processing：An

PsycholL，in12）Shahmultiple

guage

J

updating

115；1727−1751，

al：Cognitiveson

Britishdiate

striataletresouces

ano

AM，

M

supra−nuclear

MiyakeTr（）j10）Owen

James

P，

DM：Memory

A，andTW，progressive，

Jones

Braininmemoryecutive．
9）Orsinidisease．

memory：The・role・of・the・central・ex−

N，

workinga1：Plan−workings1992HiHsdale，1995

7）Morris

Parkinson

publishers，

working

Neuropsychology

一 53一

tothat4×4（difficult）

thespan（forward

numberofonvisua▲memory

span．

makemorethanerrorshadability

These

v輌su−

toup−

memo−

executive

memory．

invisuospatial

to15；195−201，1999）

pa−

controls

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5×5conditions．

representations

the

5×5

correlatioll

functionof