下前頭回(IFG、または下前頭回)は、前頭葉の前頭回の中で最も下方に位置する回であり、前頭前野の一部である。
その上縁は下前頭溝(中前頭回との境界)、下縁は外側溝(上側頭回との境界)、後縁は下中心前回溝である。その上には中前頭回があり、後ろには中心前回がある。[ 1 ]
下前頭回は高度に複雑に入り組んでおり、細胞構築的に異なる 3 つの領域があります。[ 2 ] 3 つの区分は、蓋部、三角形部、および眼窩部です。これらの区分は、外側溝から発生する 2 つの枝によって区切られています。[ 3 ]上行枝は蓋部と三角形部を分離します。[ 4 ]前枝(水平枝)は三角形部と眼窩部を分離します。[ 5 ]
細胞構築学的には、下前頭回弁蓋部はブロードマン野44(BA44)として知られています。下前頭回の三角形部はブロードマン野45(BA45)として知られ、下前頭回の眼窩部は ブロードマン野47として知られています。弁蓋部と三角形部(BA44とBA45)はブローカ野を構成します。
下前頭回には、ブローカ野における音声や言語の処理など、多くの機能があります。神経回路は、さまざまな刺激部位を、他の下位領域や他の前頭回を含む他の反応領域に接続することが示されています。[ 2 ]
下前頭回左弁蓋部は、運動音節プログラムに関わる構音ネットワークの一部です。構音ネットワークには、運動前野と前部島皮質も含まれます。これらの領域は相互に関連していますが、音声の理解と生成においてそれぞれ固有の機能を持っています。構音ネットワークは、主に声道が音節を生成するために動くときに機能します。弁蓋部は、運動皮質を介して間接的に作用し、音声生成の運動面を制御し、このシステムの運動プログラムを符号化します。一方、聴覚皮質(側頭頭頂接合部(シルヴィウス溝)を介して)には、一連の感覚標的が存在します。これらの領域は、音節情報の符号化のための感覚運動ループとして機能します。
音韻処理と算術処理、および下前頭回と角回の異なる部位の関与を比較した研究では、音韻、減算、乗算のタスクにおける皮質活性化が比較された。あらかじめ設定された言語計算ネットワークは、左下前頭回、角回、上頭頂小葉、および頭頂間溝の水平部分に限定された。結果は、これらのタスクのそれぞれにおいて左側優位のパターンが存在し、すべてシルビウス溝ネットワークが活性化され、音韻と算術にはいくつかの一般的な局所領域が存在することを裏付ける有意なものであった。音韻は弁蓋部(BA44)と前角回を活性化し、乗算は主に三角部(BA45)と後角回を関与させることが支持された。これらのシステムは類似した神経プロセスによって活性化されるが、ネットワークに沿って独立して配置されている。
言語処理の大部分は、通常左半球のブローカ野で行われます。 [ 9 ]この領域の損傷は、ブローカ失語症として知られる非流暢性失語症の一種を引き起こすことがよくあります。ブローカ野は、弁蓋部と三角部から構成されており、どちらも言語流暢性に寄与しますが、それぞれに固有の寄与があります。弁蓋部(BA44)は、口と舌の運動領域との接続により、言語産出と音韻処理に関与しています。三角部(BA45)は、意味処理に関与しています。ブローカ失語症の特徴には、文法のない発話、比較的良好な言語理解、低い反復、発話困難、主に名詞で構成された短い文の発話などがあります。左下前頭回(IFG)は、望ましくない情報からの学習を抑制する傾向など、抑制プロセスにも関与していると考えられています。例えば、左下前頭回への経頭蓋磁気刺激は、そのような抑制を解除し、望ましくない情報から学習する能力を高めることが示されている。 [ 10 ]
下前頭回(IFG)の右弁蓋部(BA44)は、ゴー/ノーゴー課題に関与していることが示唆されている。[ 11 ]これらの課題では、参加者は予備課題(例えば、ボタンを繰り返し押す)に遭遇し、ノーゴー信号が提示されるたびにこの課題を中止しなければならず、最終的には優勢な反応の抑制を通して衝動制御のレベルを測定する。同じ領域はリスク回避にも関与しているようで、ある研究では、リスク回避度が高いほどIFGの活動が高いことがわかった。[ 12 ]これは、リスクのある選択肢を受け入れるための抑制信号として説明できるかもしれない。経頭蓋直流刺激(tDCS)によるこの領域の活動の阻害は、リスクのある結果に対する選択によって行動的に示されるように、リスク態度の変化につながる。[ 13 ] [ 14 ]