エレン・ビアリストック

バイリンガルであることは認知発達に影響を与えることが繰り返し示されてきたが、認知発達のどの側面が特に影響を受けるかについての研究はあまり行われてこなかった。ビアリストクとバラクは、発達に対するバイリンガル効果の一般性に関する研究で、一連の言語課題と、タスク切り替えを伴う非言語的な実行制御課題において、3つのバイリンガルグループと1つのモノリンガルグループを比較した。3つのバイリンガルグループは、話されている言語の類似性、文化的背景、教育経験のある言語という3つの要因によって異なっていた。3つのバイリンガルグループはすべて、タスク切り替えの実行制御課題においてモノリンガルグループよりも優れた成績を示したが、モノリンガルグループを除外した場合でも、3つの差異要因のいずれも実行制御課題の成績に有意な影響を与えなかった。これらの結果は、バイリンガルであること自体が、認知発達の非言語的な実行制御の側面において有利であることを示唆している。^{[ 3 ]}

実行制御には、選択的注意/抑制、注意の切り替え、ワーキングメモリという 3 つの主要な構成要素が含まれることが知られています。別の研究で、ビアリストクは、バイリンガルの子供とモノリンガルの子供における、これら 3 つの実行機能構成要素の発達とその後の協調の違いを調べました。モノリンガルまたはバイリンガルの 2 つのグループの子供が、実行制御機能の 1 つまたは複数の構成要素の使用を必要とする複雑な分類タスクを完了しました。これは、視覚および/または聴覚刺激を使用して行われ、単一モダリティ バージョンでは、視覚または聴覚コンポーネントのいずれかが提示され、実行制御コンポーネントを 1 つだけ使用する必要があります。デュアル モダリティ バージョンでは、2 つが組み合わされ、したがって複数の実行制御コンポーネントの使用が必要でした。単一モダリティ条件では、モノリンガルとバイリンガルのどちらにも有意なパフォーマンスの違いは見られませんでしたが、複数のコンポーネントの使用を必要とするデュアル モダリティ条件では、バイリンガルはモノリンガルよりもはるかに高い精度でパフォーマンスしました。^{[ 4 ]}

バイリンガルに見られる認知発達における一般的な利点に加えて、特に実行制御に関して優位性があるという顕著な証拠があります。これは、タスクを実行するために実行制御の複数の要素が必要な場合に特に顕著です。^{[ 4 ]} これは現実世界の状況に影響を与えます。マルチタスクは、バイリンガルがモノリンガルよりも優れたパフォーマンスを発揮できる可能性のある一般的な日常機能だからです。

この利点の理由については、決定的な証拠は収集されていません。しかし、バイリンガルは2つの言語を絶えず切り替え、一方の言語から正しい単語を選択し、もう一方の言語からの競合する情報を無視する必要があるため、実行機能の複数の要素を同時に使用する練習をより多く積んでいると考えられています。^{[ 4 ]} バイリンガルは生涯を通じて毎日このプロセスを経験するため、同じ同時機能をそれほど頻繁に使用しないモノリンガルの人々よりも有利になります。

子どもは一般的に、環境や両親、そしてコミュニティ内の他の人々を通して自然に言語を習得します。これは通常、子どもの母語となる言語で起こりますが、バイリンガルの子どもの場合は第二言語でも起こり得ます。ほとんどのバイリンガルの子どもは人生の非常に早い段階からこの第二言語で育てられますが、一部のバイリンガルは後になって、または異なる、あまり一般的ではない方法で第二言語を学びます。ビアリストク、ヘルマント、モレノは、英語圏のコミュニティの中で集中的なフランス語イマージョンプログラムに置かれた2年生と5年生の子どものグループを調査しました。子どもたちの学校教育はフランス語のみで行われ、英語（または他の母語）のみが話される家庭環境とは完全に異なる言語の教育環境が作られました。^{[ 5 ]}

子どもたちの英語とフランス語の言語能力とメタ言語能力の発達の進捗状況を調査し、発達中の能力が完全なバイリンガルの子どもたち（家庭で第二言語を学んだ子どもたち）の能力とどの程度一致しているか、また、集中的なフランス語イマージョンが英語の発達を妨げているかどうかを評価した。フランス語と英語の両方における言語能力とメタ言語能力に関する課題の分析では、さまざまなパターンが見られたが、それらのパターンの多くは完全なバイリンガルの子どもたちのパターンと一致していた。したがって、このイマージョンプログラムに参加している子どもたちは、真にバイリンガルになることができるだけでなく、バ​​イリンガルであることによる利点も得られる。フランス語への継続的な接触と、言語の形式的な構造に関する指導は、これらの子どもたちの発達中の言語能力をさらに向上させるはずである。^{[ 5 ]}

音韻認識は、どの言語でも読み方を学ぶための必要条件です。しかし、2つの異なる言語、特に異なる文字体系を持つ言語の読み方を学んでいる子供の場合、子供が最終的に読み方を学ぶプロセスは、1つの言語の文字体系だけを学んでいる子供とは何らかの点で異なっているはずです。ビアリストクとルクは、異なる文字体系を持つ言語を学習している子供の音韻認識と初期の読み方の関係を調査するために、英語と広東語のバイリンガルの子供を研究しました。子供たちは、英語と広東語でそれぞれ1回ずつ、計2回のテストセッションに参加しました。テストセッションには、音韻認識と単語識別（初期の読み方）が類似したプロセスを使用しているか、異なるプロセスを使用しているかを判断するために、ワーキングメモリと認知能力の評価に加えて、音韻認識と単語識別のタスクが含まれていました。^{[ 6 ]}

結果は、2 種類の異なる処理を示した。2 つの言語間で強い相関関係が見られた音韻認識は、学習する言語に関係なく共通の認知基盤があることを示唆している。一方、単語識別は 2 つの言語間で相関関係が見られず、それぞれの言語とその特有の要求によって支配される特定の能力であることを示唆している。2 つの異なる文字体系の読み方を学ぶバイリンガルの子供の場合、音韻認識は言語間で容易に転移できるより一般的な能力であるように思われるが、単語識別 (したがって読み方) は各言語ごとに別々に発達させる必要がある。^{[ 6 ]}

成人バイリンガルに見られるバイリンガルの利点を考慮すると、抑制などの実行制御の特定の側面を調節する脳の物理的構造と神経プロセスに関心が集まります。Bialystok、Luk、Craik、Grady、およびAndersonは、fMRI技術を使用して、干渉抑制（正しい応答キーを手動で押す）または応答抑制（参加者が特定の眼球運動を意図的に抑制する必要がある）を表すタスク中に、モノリンガルとバイリンガルの若年成人の活動脳領域を調べました。^{[ 7 ]}

反応抑制条件では、モノリンガルとバイリンガルの両方が同じ神経ネットワークを活性化し、同じ時間でタスクを実行しました。しかし、干渉抑制試行では、バイリンガルはモノリンガルとは異なる神経領域を活性化し、タスクをより速く実行しました。モノリンガルとバイリンガルの神経応答の違いは、干渉抑制と反応抑制が認知的に互いに異なることを示しているだけでなく、バ​​イリンガルであることは意識的な注意（手動キー押し）に関する抑制の認知制御において有利であるが、より瞬間的な運動反応（眼球運動の抑制）の制御には大きな影響を与えないという考えも裏付けています。^{[ 7 ]}

子供に見られるバイリンガルの優位性は、成人期を通して持続し、さらに強まる可能性があるようです。この継続的な優位性の説明として考えられるのは、注意を奪い合う2つの同等に重要な言語を常に管理することで、実行機能の使用頻度が高まり、この能力が実行制御の機能を継続的に強化するというものです。^{[ 8 ]} さらに、この優位性は、加齢に伴う認知制御の自然な低下を遅らせるのに役立つ可能性もあります。^{[ 9 ]}

ビアリストク、クレイグ、ルークは、若年および高齢の単言語話者と二言語話者を対象に、ワーキングメモリ、語彙検索、実行制御を評価するさまざまな課題を実施し、二言語使用が認知に及ぼす具体的な影響と、加齢がこれらの影響をどのように変化させるかをさらに調査した。言語グループの影響は課題ごとに異なり、ワーキングメモリ課題では単言語話者と二言語話者はほぼ同じ成績を示したが、語彙検索課題では単言語話者が二言語話者を上回り、実行制御課題では二言語話者が単言語話者を上回った。さらに分析した結果、二言語話者は実際には単言語話者に比べて言語知識が劣っていたものの、ワーキングメモリ能力は同程度であったことがわかった。しかし、実行制御機能に関しては、二言語話者は単言語話者よりも全体的に優れていた。さらに、生涯を通じてバイリンガルであることが、加齢に伴う実行制御タスク（非言語的な性質を持つタスク）の衰えを軽減するという予測と一致して、最も高いレベルの実行制御が高齢のバイリンガルグループによって達成された。バイリンガルは言語的尺度においてモノリンガルよりも成績が悪い傾向があるためである。^{[ 8 ]}

さらに、若年および高齢の単言語話者と二言語話者の成人グループを対象に、成人期における二言語話者の優位性の持続性、および二言語話者が加齢に伴う実行制御の低下に対する防御策となるという考えを調査する3つの連続した研究が行われた。ビアリストク、クレイグ、クライン、およびヴィスワナサンは、二言語話者の優位性が成人期まで継続すること、および高齢の二言語話者の成人では実行プロセスの加齢に伴う低下が遅くなることを示唆するパターン、および認知機能におけるその他の肯定的な効果を発見し、当初の仮説を超えた二言語話者の広範な利点を示唆した。^{[ 9 ]}

加齢に伴い、脳の白質の完全性は一般的に老化の自然な過程とともに低下し、認知機能と制御能力の低下につながることが示されている。しかし、これまでの研究では高齢のバイリンガル成人の認知能力が高いことが示されているため、生涯にわたるバイリンガルは認知機能の低下を緩和し、これらの人々の白質の完全性と接続性を高め、その結果、モノリンガルの同年代の人々よりも認知能力が高くなると考えられている。^{[ 10 ]}

ビアリストク、ルーク、クレイグ、グラディは、拡散テンソル画像法（DTI）を用いて、単言語話者と二言語話者の高齢者の両方で白質の完全性を測定した。結果は予測と一致し、生涯にわたる二言語使用と白質の完全性の維持との間に強い相関関係があることを示しており、これは最終的に、これらの二言語話者に見られる高いレベルの脳予備能に寄与する可能性がある。考えられる説明としては、2つの競合する言語の維持と管理における継続的な経験が脳内の特定の構造経路を強化し、広範な白質接続ネットワークをもたらし、それが自然な認知機能低下から保護するのに役立つというものがある。^{[ 10 ]}

バイリンガルであることは一般的な認知機能の低下を防ぐ効果があるように、アルツハイマー病（AD）によって引き起こされる症状の発症を遅らせる効果もあるのではないかという仮説が立てられている。バイリンガルであることは認知予備力を高める要因の一つであり、それがアルツハイマー病の症状の発症を遅らせるのに役立つと考えられている。^{[ 11 ]}

ビアリストク、クレイグ、フィッシャー、ウェア、シュバイツァーらは、コンピューター断層撮影（CT）スキャンを用いて、ADと診断された単言語話者と二言語話者の両方で脳萎縮を分析・測定した。その根拠は、疾患の重症度レベルで単言語話者とマッチングさせた場合、二言語話者患者は、AD患者と健常者を区別するために通常用いられる領域でより大きな萎縮を示すはずであるというものだった。これは、二言語使用によってもたらされる認知予備力の向上により、通常その疾患レベルに関連付けられるよりも高いレベルの機能が可能になるためである。結果はこの考えを支持し、ADの二言語話者患者は実際に関連領域でより大きなレベルの脳萎縮を示したことがわかった。しかし、この萎縮レベルの増加にもかかわらず、二言語話者グループは依然として単言語話者グループと同じ認知レベルを維持していた。^{[ 12 ]} これらの結果は、バイリンガルが認知予備力に貢献し、アルツハイマー病に関連する脳萎縮の根底にある行動表現の修飾因子として作用するという仮説を支持する。

さらなる研究は上記の仮説を支持し、バイリンガルであればADの症状の発症を4～5年遅らせることができると主張して、この仮説を拡張している。ビアリストック、クレイグ、フリードマンは、アルツハイマー病の可能性が高いと診断されたバイリンガルとモノリンガルの患者から、最も重要な認知障害の発症年齢と言語歴および能力に関するデータを収集した。バイリンガルでは、モノリンガルと比較して、診断が4.3年遅れ、症状の発症が5.1年遅れていることがわかった。これらのデータは、バイリンガルが認知予備力に貢献し、それによって脳萎縮のレベルが高いことを補うという考えを支持するだけでなく、バ​​イリンガルであればADの症状の発症を劇的に4～5年遅らせる可能性があることも示している。^{[ 13 ] [ 11 ]}