弓状束

弓状束
弓状束は、言語使用にとって重要な2つの領域、ブローカ野 とウェルニッケ野を結び付けています。
弓状束を示すトラクトグラフィー
詳細
から	前頭葉のブローカ野
に	側頭葉のウェルニッケ領域
識別子
ラテン	弓状筋
TA98	A14.1.09.557
TA2	5599
ＦＭＡ	260714
神経解剖学の解剖用語 [Wikidataで編集]

神経解剖学では、弓状束（AF、ラテン語で 「曲がった束」に由来）は、一般的に脳のブローカ野とウェルニッケ野を接続する軸索の束です。これは、尾側側頭葉と下前頭葉を接続する関連線維束です。^[1]

弓状束は上縦束と平行に走る白質の束である。近接しているため、互換的に参照されることもある。これらは前頭皮質の終点の位置と機能によって区別できる。弓状束は複雑な文法の処理に関連するブローカ野（具体的にはBA 44）で終わる。一方、上縦束は聴覚運動マッピングに関与する運動前野で終わる。^[2]

歴史的に、弓状束は言語使用に重要な2つの領域、すなわち下前頭回のブローカ野と後上側頭回のウェルニッケ野とを結びつけると考えられてきました。これは大抵単純化しすぎだと考えられていますが、満足のいく代替モデルが開発されていないため、このモデルは今でも使用されています。^[3]白質と灰白質の完全性の独立した測定値間の地形的関係は、豊富な発達または環境の相互作用が脳の構造と機能に影響することを示唆しています。このような関連性の存在と強さは、言語や運動計画などのシステムに影響を与える病態生理学的プロセスを解明する可能性があります。

拡散MRIの技術が向上したため、これは検証可能な仮説となった。研究により、弓状体線維の終末はこれまで考えられていたよりも拡散していることが示された。線維束の主な尾側起源は後上側頭葉皮質であると思われるが、前側終末は主にブロードマン領域44の一部である運動前野にある。^{[4] [5] [6]}

髄鞘形成とは、軸索がミエリンと呼ばれる保護物質で覆われるプロセスであり、これによりニューロンの信号伝達効率が劇的に向上します。^[7]健康な成人の脳では、弓状束が高度に髄鞘化しています。この髄鞘形成の密度によって、文章を理解する正確さと速度が予測されることがわかっています。しかし、新生児の弓状束は髄鞘化されていません。髄鞘形成プロセスは小児期に徐々に起こり、ミエリン密度は3歳から10歳の間に増加することが示されています。6歳児のグループと3歳児のグループを比較した研究では、6歳児の方が弓状束の機能的結合が強いことがわかりました。弓状束は、チンパンジーやマカクザルなどの非ヒト霊長類でも同様に未発達です。これは弓状束が言語において重要な要素であるという理論を裏付けている。^[2]

言語の2つの流れ仮説は、脳が言語情報を処理する2つの流れ、すなわち背側流れと腹側流れがあると提唱している。このモデルの基礎は一般的に受け入れられているが、その詳細については非常に議論がある。^[8]背側経路は複数の線維束で構成されており、そのうちの1つが弓状束である。背側経路は全体として、感覚から運動へのマッピングと複雑な構文の処理に関与している。^[2]

統語論とは、言語内で単語を順序付ける一連の規則を指します。一部の研究者は、統語論こそが言語を人間特有の能力として特徴づけるものであると主張しています。弓状束の正確な機能についてはまだ議論が続いていますが、統語論の複雑なシーケンスの処理に関与しているというのが有力な説です。研究によると、弓状束が成熟して髄鞘化が起こると、それに応じて統語論の処理能力が高まります。さらに、弓状束の損傷は、しばしば統語論の困難につながります。研究者は、被験者が難しい統語構造に直面したとき、弓状束によってつながっている左前頭葉と頭頂葉の間に高い同期性があることを発見しました。この研究は、弓状束が人間の言語の重要な構成要素であることをさらに裏付けています。^[2]

弓状束は両側構造であり、つまり脳の右半球と左半球の両方に存在する。これらの線維束は非対称であり、左弓状束は右弓状束よりも強い。左弓状束は構文処理に関与していると考えられているが、右弓状束は韻律処理に関与していると考えられている。^{[2] [9]}さらに研究では、右弓状束が人間の表情から感情を読み取る能力に関与していることが示唆されている。^[10]

歴史的に、弓状束は伝導失語症と関連付けられてきました。これは通常、皮質下白質にまで広がり弓状束を障害する下頭頂小葉の損傷の結果です。 ^[11]このタイプの失語症は、復唱の困難と一般的な音韻錯語が特徴です。患者はそれ以外の点では比較的正常な言語制御を示します。伝導失語症の症状は、後側頭皮質と前頭皮質の接続が、新しい単語や聞いたばかりの音声の短期記憶に重要な役割を果たしていることを示唆しています。弓状束は、これら 2 つの領域の主な接続です。弓状束が復唱に関与しているという主張に異議を唱える研究では、弓状束の損傷や完全な無形成によって伝導失語症が発生するケースがあることが示されています。^[3]

進行性失語症は、時間の経過とともに徐々に悪化する失語症の一種です。言語の生成と理解の両方に影響を及ぼします。弓状束に損傷がある進行性失語症患者は、特に構文処理能力に欠陥があります。構文処理の悪化は弓状束の劣化の程度と相関しています。^[2]

音痴の10人中9人では右半球の上弓状束が検出できず、後上側頭回と後下前頭回の間の断絶を示唆している。研究者らは、後上側頭回がこの障害の原因であると示唆した。^[12]

吃音者では、弓状束の両側に障害があり、非吃音者に比べて弓状束の機能が3分の1以上低下しているようです。^[13]しかし、各半球の寄与については議論が続いています。吃音者と対照群の違いに関する拡散に基づく証拠は、弓状束に限定されていません。

特定言語障害は、子どもが言語を正常に発達させることを妨げる障害です。これらの子どもは特に、言語の統語的構造や階層構造を理解するのに困難を抱えています。弓状束の損傷が特定言語障害の原因である可能性が示唆されていますが、この主張を検証するにはさらなるデータが必要です。^[2]

失読症は、主に読字障害を特徴とする障害です。研究によると、失読症患者の弓状束の完全性の低下は読字能力の低下と一致しています。^[9]

• ウェルニッケ・ゲシュヴィントモデル

ウィキメディア・コモンズには、 Arcuate fasciculusに関連するメディアがあります。

• https://web.archive.org/web/20070528184714/http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section8/8ch15/s8c15_14.htm
• http://thebrain.mcgill.ca/flash/d/d_10/d_10_cr/d_10_cr_lan/d_10_cr_lan.html
• [1]