多言語の神経科学

多言語神経科学は、神経学の分野における多言語研究です。これらの研究には、脳内の異なる言語システムの表現、脳の構造的可塑性に対する多言語の影響、多言語話者の失語症、バイモーダルバイリンガル（少なくとも1つの手話と少なくとも1つの口語を話せる人）が含まれます。多言語神経学の研究は、機能的神経画像法、^[1]電気生理学、および脳損傷を患った人々の観察を通じて行われます。

脳には言語を扱うことに特化した領域があり、左脳のシルビウス周囲皮質にあります。これらの領域は言語タスクを実行するために重要ですが、使用される領域はこれだけではありません。言語生成時には、右脳と左脳の両方の異なる部分が活動します。多言語話者では、それぞれの言語に使用される脳領域にかなりの類似点があります。多言語話者の失語症、つまり脳損傷の結果として 1 つ以上の言語を失った人の研究により、多言語話者の神経学に関する洞察が得られました。バイリンガル失語症患者は、いくつかの異なる回復パターンを示す可能性があります。1 つの言語は回復しても別の言語は回復しない、両方の言語を同時に回復する、または回復期間中に言語生成中に無意識に異なる言語を混ぜる場合があります。これらのパターンは、脳損傷の結果として言語の表現と制御のシステムが損なわれるという、バイリンガル失語症の 動的見解によって説明されます。

また、バイモーダルバイリンガル、つまり少なくとも 1 つの口語と少なくとも 1 つの手話を話せる人の神経学に関する研究も行われています。バイモーダルバイリンガルの研究により、舌先現象、作業記憶、顔の表情、手話、発話を 認識する際の神経活動のパターンに関する洞察も得られました。

多言語話者の言語習得は、言語習得年齢と熟達度の2つの要因に左右される。^{[2] [3]}特化は左半球のシルビウス葉周囲皮質に集中している。言語生成中は、右半球と左半球の両方のさまざまな領域が活性化する。多言語話者は、流暢に知っている2つ以上の言語のいずれかを使用するときに、一貫して脳内で同様の活性化パターンを示す。 ^[4]第二言語以上の習得年齢と使用熟達度によって、言語を使用する（考えるまたは話す）ときに活性化する特定の脳領域と経路が決まります。人生の異なる時点で複数の言語を習得した人とは対照的に、若いときに事実上同時に複数の言語を習得した人は、ブローカ野と左下前頭葉の一部で同様の活性化を示します。第二言語またはそれ以上の言語を人生の後半、特に臨界期を過ぎて習得した場合、その言語は母語や幼少時に習得した他の言語とは異なるブローカ野の領域に集中する。^[4]

多言語話者の下頭頂皮質の灰白質の密度は高い。多言語話者は脳の構造、特に細胞構築に影響を及ぼすことがわかっている。複数の言語を学ぶと脳が再構築され、脳の可塑性能力が高まると主張する研究者もいる。言語学習は脳の可塑性と新しい情報をコード化する脳の能力を高める。早期の言語学習は新しい情報を学習するための記憶回路の形成に重要な役割を果たす。^[5]多言語話者の脳構造のこうした違いのほとんどは、根本的には遺伝的である可能性がある。コンセンサスはまだ定まっていないが、経験的要因（生涯にわたる言語習得）と遺伝的要因（脳の可塑性への素因）の両方が混ざっている可能性がある。^{[6] [7]}

経験は脳の機能と構造の両方を変えることができます。事象関連脳電位（ERP）は皮質錐体ニューロンの同期したシナプス後活動を反映しています。ERPは脳機能の学習関連の変化を追跡するために使用できます。意味の異常は意味処理と統語処理の分離を示唆する負の波を引き起こします^[8]

乳児の脳の可塑性の向上は、その後の言語発達に影響を与える。^[9]最近の研究では、乳児期に言語に短時間さらされただけでも、脳が第二言語を習得する方法が変化することが示されている。乳児期に一時的な言語暴露を受けた、または多言語話者であった研究参加者は、単一言語話者と比較して、非言語作業記憶パターンにおける脳の活性化がより高かった。^[9]乳児の未コミット神経回路の測定値は、言語習得の初期段階での非母国語の知覚で説明できる。研究によると、7か月で非母国語の音声知覚に熟達した乳児は、母国語の音声知覚に熟達した乳児よりも言語発達が遅いことがわかっている。^[10]この研究は、もともとパトリシア・K・クールによって提唱された母国語マグネット/神経コミットメント理論を支持している。^[11]

脳における言語の保存に関する知見は、ある種の失語症を患う多言語話者の研究から得られている。多言語話者の失語症の症状と重症度は、その人が知っている言語の数、それらをどのような順序で学習し、それによって脳に保存したか、それらを学習した年齢、各言語の使用頻度、それらの言語の使用における熟練度によって決まる。^{[12] [13]}多言語失語症者の研究と観察には、主に2つの理論的アプローチ、すなわち局在主義的アプローチと動的アプローチがある。局在主義的アプローチでは、異なる言語は脳の異なる領域に保存されているとみなし、多言語失語症者が知っている言語を1つ失っても、他の言語は失わない理由を説明する。^[14]動的理論（または共有表現）アプローチは、言語システムが、既存の言語能力と、環境のコミュニケーション要件への絶え間ない変更および適応との間の動的均衡によって管理されていることを示唆している。^{[15] [16] [17]}動的アプローチは、脳の言語領域の脳損傷の結果として、言語システムの表現と制御の側面が損なわれていると考える。^{[4] [18] [19]}動的アプローチは、脳損傷のために失語症患者が障害を受けたり失ったりした各言語の回復時間の違いについて、満足のいく説明を提供する。言語の回復は失語症患者によって異なる。一部の患者は、失われた言語または障害を受けた言語をすべて同時に回復する。一部の患者は、1つの言語が他の言語よりも先に回復する。他の患者では、回復の過程で言語の不随意な混合が発生し、話すときに知っているさまざまな言語の単語が混ざり合う。^[19]研究では、2つのアプローチを統合した仮説を裏付けており、言語は脳の一部を共有しているが、中立的な別の領域に割り当てることもできると述べている。^[17]

多言語話者（またはバイリンガル）の失語症は、一般的にバイリンガル失語症テスト（BAT）によって評価されます。BATは3つのセクションから成り、患者はテストの実施者が回答を記録する間、継続的に回答する必要があります。患者のパフォーマンスは文書化され、特定の言語スキルに基づいて正解率を決定するコンピュータプログラムで処理されます。^[20]多くの臨床現場では、BATを使用して、多言語話者の失語症の程度を判断する標準化されたシステムがあります。^[17]

バイモーダルな人々、つまり1つの口頭言語と1つの手話を話す人々に関する神経科学的研究が行われてきました。これらの研究のPETスキャンは、手話の生成と使用に関連する作業記憶のための別の脳領域があることを示しています。これらの研究では、バイモーダルな人々は、口頭言語で話しているのか、手話で身振り手振りをしているのかに応じて、右半球の異なる領域を使用していることもわかっています。^{[21]バイモーダルなバイリンガルに関する研究は、}舌先現象や顔の表情を認識する際の神経活動パターンについての洞察も提供しています。^{[22] [23]}

複数の言語が保存されている脳には、クロストークを防ぐ洗練されたメカニズムがある。^[3]多言語話者では、実行制御システムが、ある言語が別の言語に干渉するのを防ぐのに関与している可能性がある。実行制御システムは、実行機能と呼ばれることもあるプロセスを担っており、その中には監督注意システムや認知制御などがある。実行制御システムに関する研究のほとんどは非言語タスクに関するものだが、このシステムが、多言語話者の脳に保存されている競合する言語によって生じる衝突を解決し、秩序づけることに関与している可能性があるという証拠もある。^[24]発話中は、使用されている言語と一致する概念に関連する適切な単語に常に注意を向ける必要がある。単語は、適切な音韻的および形態的文脈に置かれなければならない。^[25]多言語話者は、既知の言語間の干渉/衝突を解決するために一般的な実行制御システムを常に利用し、非言語タスクでもシステムの機能的パフォーマンスを高めている。研究では、あらゆる年齢の多言語話者の被験者は、全体的に実行制御能力が向上していることが示された。これは、多言語経験が言語スキルから非言語スキルへの転移につながることを示しているのかもしれない。^[24]最近のメタ分析では、この認知的優位性を支持するものは示されていない。^[26]研究が明らかにする限り、一般実行制御システムには言語調節の特定の領域は存在しない。研究によると、多言語使用者の被験者が、言語使用の葛藤を解決するために必要な仲介の有無にかかわらず、タスクを実行する速度は、バイリンガル被験者の方がモノリンガル被験者よりも速いことがわかっている。^[25]

世界各地で多言語使用が広がっているにもかかわらず、バイリンガルであることが子供の教育に与えるプラスとマイナスの影響については論争がある。研究により、次のようなよくある質問に対する答えが一部得られている。バイリンガルの子供は苦しんでいるのか？多言語使用は子供を賢くするのか？多言語使用の擁護者は、別の言語を話すことは知的で健康な脳に寄与すると主張するが、多言語使用の反対者は、別の言語を話すことで子供が賢くなることはなく、逆に学習の過程を妨げる可能性があると強く主張する。^{[要出典]研究者のエレン・ビアリストクは、多言語使用が}アルツハイマー病に及ぼす影響を調べ、多言語使用は発症を約4年遅らせることを発見した。この研究者の研究によると、2つ以上の言語を話す人は、単一言語の話者よりもアルツハイマー病の症状が遅く現れることがわかった。^[24]この研究では、多言語話者が知っている言語が多いほど、アルツハイマー病の発症が遅くなることがわかった。語彙力の低下は第二言語習得の結果である。^[27]

認知神経科学の分野では、古典言語野は左半球のシルビウス周囲皮質にあることがわかっています。この領域は言語の表現に不可欠ですが、脳の他の領域もこの機能で活性化していることが示されています。言語関連の活性化は、中側頭回と下側頭回、側頭極、紡錘状回、舌状体、中部前頭前野（すなわち背外側前頭前野）、および島皮質で発生します。ほとんどの言語タスク中に右半球も活性化されるようです。^[28]

言語関連領域は、言語処理の特定の要素（例えば、語彙意味論）に専念している。これらの領域は、音韻論、統語論、語彙意味論などの言語的に関連するシステムによって機能的に特徴付けられるが、話すこと、読むこと、聞くこととは関係がない。^[28]通常の人間の脳では、言語処理に関連する領域はこれまで考えられていたほど厳密ではない。例えば、言語への親しみが高まると、左背外側前頭皮質（ブロードマン領域、9、10、46）の脳の活性化が低下することがわかっている。^{[29] [30]}

バイリンガリズムとは、個人またはコミュニティが 2 つの言語を使用することを指します。バイリンガリズムの神経画像研究は、一般的に、第一言語 (L1) と第二言語 (L2) を使用するときに活性化される領域の比較に焦点を当てています。機能的神経画像法を採用した言語生成の研究では、バイリンガルの言語活動の脳内表現を調査します。これらの方法 (PET および fMRI など) では、被験者を主に L2 習得年齢に基づいて分類し、L2 の熟達度に基づいて分類しません。

PETを用いた後期学習者の研究では、局所脳血流（rCBF）分布がL1とL2で同等であることが判明した。単語の繰り返しは両言語の重複する神経構造を刺激するが、神経活動の違いは個人が第二言語で単語を繰り返すときにのみ左被殻で観察される。したがって、後期に習得した第二言語を発音する場合、発音プロセスは脳のリソースに大きな負担をかけるため、被殻は重要な役割を果たしている。^[31]

語生成タスクには、韻生成（音韻ベース）、同義語生成（意味検索ベース）、翻訳（他言語への語彙アクセス）などがあり、語彙意味を観察するために使用される。語生成は、左背外側前頭皮質（ブロードマン領域 9、45、46、47）で顕著な活性化を引き起こすことが示されている。タスク要件（韻または同義語）や使用言語（L1 または L2）に関係なく、前頭領域にかなりの重複が見られる。第 2 言語で語が生成されると、左被殻の選択的活性化が観察される（つまり、L2-L1 減算の結果、左被殻の rCBF が増加する）。第 2 言語を習得するのが人生の後半（5 歳まで）であっても、非常に熟達したバイリンガルの L2 生成では、L1 と同様の脳領域の活性化が明らかになる。^[31]

単語生成（音素言語流暢性）は、多言語話者の中で最も流暢でない言語の脳活性化の焦点を大きくすることにもつながっている（fMRIで観察）。しかし、言語に関係なく、活性化は主に左前頭前野（下前頭葉、中前頭葉、中心前回）で見られる。さらに、補足運動野と頭頂葉でも活性化が観察される。この活性化は、L3の方がL2やL1よりも大きく、L1の方がL2よりも小さい。言語に親しむと、その言語を使用するために必要な脳の活性化が減る。^[32]

言語習得は、第二言語処理に関わる皮質組織化に大きな役割を果たしているようだ。機能的磁気共鳴画像法（fMRI）を用いたところ、後期学習者の左下前頭皮質（ブローカ野）の空間的に隔離された部分にL1とL2の表現が見つかっている。早期学習者の場合、両言語でブローカ野の同様の部分が活性化されるが、後期学習者はブローカ野の異なる部分を使用することが示されている。対照的に、 L2習得の年齢に関係なく、ウェルニッケ野内でL1とL2の活性領域は重複している。^[33]

逆に、早期バイリンガルと後期バイリンガルの語生成を比較すると、左前頭前野に違いがないこともあると報告されている。 ^[34]これらの研究結果は、各言語の熟達度が異なるため、上記の研究結果と矛盾する可能性があると報告されている。つまり、バイリンガル社会に住む人は、主に単一言語のコミュニティに住むバイリンガルの人よりも、両方の言語に非常に堪能である可能性が高い。したがって、言語熟達度は、バイリンガルの言語処理の神経組織化に影響を与えるもう1つの要因である。^[28]

陽電子放出断層撮影（PET）を用いた研究では、翻訳中に活動する脳領域は古典言語領域の外側にあることが示されています。^[35] L1からL2への翻訳、およびその逆では、前帯状皮質と両側の皮質下構造（すなわち、被殻と尾状核頭）が活性化します。このパターンは、精神操作のより高度な調整の必要性という観点から説明されます。より具体的には、単語を命名するための脳経路よりも自動化された回路が優先されます。言語の切り替えは、ブローカ野と上縁回の脳の活性化が高い別のタスクです。これは、Poetzl（1925、1930）とLeischner（1943）によって最初に観察されました。彼らはいずれも、上縁病変を持つ患者は言語の切り替えに欠陥があると報告しました。^[28]

音韻ワーキングメモリに関連する脳の領域は、fMRIを使用して、両方の言語に堪能なバイリンガルでより活性化していることが示されています。同等に堪能なバイリンガルは、同等でない堪能なバイリンガルよりもワーキングメモリをより多く使用します。これは、音韻ワーキングメモリ、特に左島皮質と左下前頭回の最適な使用が、より高い第二言語習得と関連していることを示唆しています。^[36]

バイリンガルの言語産出に関する神経画像研究の大半は、単語処理を必要とする課題、主に単語生成（流暢性）課題を採用している。^[28]流暢性課題では、左背外側前頭皮質の大幅な活性化がみられる。^[37]音韻言語流暢性（頭文字流暢性）は、左下前頭回と後前頭蓋蓋（Ba 44）を活性化する。一方、意味流暢性は前頭前野（ブロードマン野45と46）の個別的な活性化を伴う。^[28]

機能的神経画像研究によると、非常に早期にバイリンガルになった人は、第1言語と第2言語の脳の活性化に違いが見られないことが示されており、これは両方の言語の熟練度が高いためだと考えられています。さらに、高度に熟練した後期バイリンガルには、言語産出タスクで重要な役割を果たす共通の神経ネットワークがあります。 ^{[34] [38]}一方、後期バイリンガルでは、第1言語と第2言語のブローカ野で空間的に離れた領域が活性化しています。^[33] 最後に、言語が流暢に話されているときよりも、流暢でない言語が話されているときの方が、脳の活性化が大きいことがわかっています。 全体として、バイリンガル/ポリグロットでは、言語の脳表現において、達成された熟達度、そしておそらく言語への露出の方が、習得年齢よりも重要です。^[28] しかし、習得年齢は高い流暢さを達成する可能性に強い影響を与えるため、これらの変数は強く絡み合っています。

研究では一般的に、バイリンガルの脳における言語理解は柔軟であるという考えが支持されている。^{[39] [40] [41]} 低熟達度のバイリンガルでは、L1とL2の物語を聞くと、習得年齢に関係なく、神経活動のパターンが大きく異なる。一部の研究者は、L2をどれだけ習得しているかが、早期学習者と後期学習者のグループ間で測定された違いの原因であると主張している。^[28] 具体的には、10歳以降にL2を習得した熟練バイリンガル（後期学習者）の聴覚言語理解に関しては、活性化された神経領域は両方の言語で類似している。しかし、すでに述べたように、習得年齢が遅くなってから高度に熟達する人は少ない。

バイリンガルの言語理解研究ではfMRI技術が使用された。分析の基礎となったのは、綴字的および音韻的にかけ離れた2つの言語（英語と中国語）のグループだった。^[42]文章理解は視覚的に提示された刺激を通して測定され、いくつかの重要な領域で有意な活性化を示した：左下前頭回と中前頭回、左上側頭回と中側頭回、左側頭極、前補足運動野、および上頭頂領域と後頭領域の両側表現。また、綴字的および音韻的にかけ離れたこれら2つの言語の脳の活性化は、顕著な重複を示した（すなわち、直接対比では有意差は示されなかった）。L1を使用した単語理解では、L2の単語理解よりも側頭極でより大きな活性化が生成された。神経画像法を使用したバイリンガルの言語理解研究は、産出研究よりも決定的な結果をもたらす。

PETやfMRIなどの機能的神経画像法は、人間の言語システムの複雑な神経メカニズムを研究するために使用されます。機能的神経画像は、バイリンガルの人の脳言語組織の最も重要な原則を決定するために使用されます。証拠に基づいて、バイリンガルの脳は2つの単一言語言語システムの追加ではなく、個人間で異なる可能性のある複雑な神経ネットワークとして機能していると結論付けることができます。^[28]

バイリンガル言語システムは特定の要因の影響を受けますが、その中で最も重要と思われるのは熟達度です。前述の証拠によると、前部脳構造 (Ba や基底核など) における脳の活性化の差が、語の生成と産出の低パフォーマンスに関係しています。言語理解に関しては、言語熟達度レベルの違いが側頭葉 (特に側頭極) に影響します。最も熟達度の低い言語では、脳の活性化が音声生成に関係し、活性化が低いのは最も熟達度の低い言語の理解に関係しています。

習得年齢は、理解活動においては産出活動ほど重要ではありません。^[28]しかし、習得年齢がL2の熟達度において大きな要因ではないということではありません。実際、研究では、遅い学習者は早い学習者よりもL2の熟達度が低いことが判明しています。^{[43] [44] [45]}機能イメージング法では、熟達度を一定に保つと、習得年齢が脳内のL2の表現に大きな影響を与えないことが示されていますが、習得年齢が遅いほど高い熟達度を達成する人は少なくなります。

第二言語の熟達度と習得年齢は脳の灰白質密度に影響する。複数の言語を習得する人間の能力は、脳の機能的（構造的ではなく）可塑的変化によって媒介されると考えられている。第二言語の習得は左下頭頂皮質の灰白質密度を増加させると言われており、この領域の構造再編成の量は習得した熟達度と習得年齢によって調整される。灰白質密度とパフォーマンスの関係は、脳組織の一般原則を示すと示唆されている。^[5]

バイリンガルの左下頭頂皮質の灰白質密度は、モノリンガルのそれと比較して増加しています。灰白質密度は、後期バイリンガルよりも早期バイリンガルのほうが顕著です。この領域の密度は第二言語の熟達度とともに増加し、習得年齢と負の相関関係にあることも証明されています。^[5]

また、バイリンガルは脳の白質にも影響を及ぼし、第二言語を積極的に使用する成人の連続バイリンガルでは、脳梁を含む一連の白質線維の髄鞘形成の増加として表れることが示されています。 ^{[46]これらの影響は、複数の言語を扱うという認知的に要求の厳しいスキルによるものと考えられており、脳の灰白質の領域間のより効率的な接続が必要です。同様の影響は、生涯バイリンガルの高齢者[47]}や同時バイリンガルの子供にも見られます。^[48]

上記の効果は、経験に関連した構造的再編成ではなく、密度増加に対する遺伝的素因の結果であるかどうかは議論されている。^[49]第二言語は、遺伝的素因ではなく、早期バイリンガルの場合、社会的経験を通じて習得される可能性が高い。したがって、この研究は、人間の脳の構造が第二言語習得の経験によって作り直されることを示唆している。^{[6] [7]}

この理論は、人間の脳が環境の要求によって構造的に変化するという証拠が増えていることとも一致しています。例えば、言語とは無関係な領域での学習の結果として構造が変化することが立証されています。^{[50] [51]}

バイリンガルによって誘発される構造的可塑性に関しては、バイリンガルはモノリンガルに比べて前帯状皮質（ACC）の灰白質密度が高いことが最近明らかになった。ACCは被験者が自分の行動を監視するのに役立つ脳構造であり、注意および実行制御システムの一部である。バイリンガルがこの脳領域の灰白質を増加させているのは、使用していない言語からの望ましくない言語干渉を避けるために、常に自分の言語を監視しているためである。ACCの継続的な使用は、今度は可塑性神経効果を誘発する。これは、多くの注意制御タスクにおいてバイリンガルがモノリンガルよりも速いのと同じ理由である可能性がある。^[52]

バイリンガル失語症は、バイリンガル（またはマルチリンガル）の人の1つ以上の言語に影響を及ぼす失語症の特定の形態である。2001年現在、米国では毎年45,000人のバイリンガル失語症の新規症例が発生すると予測されている。^[53]バイリンガル失語症の結果に影響を与える主な要因は、話される言語の数とそれらを習得する順序であり、どちらも失語症発症前の各言語の日常的な使用パターンと熟練度によって影響を受ける。失語症の種類と重症度、病変の位置と大きさ、患者の教育レベルと識字能力も、バイリンガル失語症の機能的結果に影響を与える。^{[12] [54]}

これまでの研究では、バイリンガルの言語は脳内でより対称的に表現されており、大脳半球における対称的な表現は言語の異なる局在化に起因するという仮説が立てられてきた。したがって、言語の 1 つが右半球で大きく表現されている場合、別の場所で部分的に表現される可能性があり、これがいくつかの非平行な回復パターンの説明となってきた。右半球の損傷に関連するコミュニケーション障害に関するさらなる研究に基づくと、言語を使用する語用論の処理には右半球が不可欠であると安全に推測できる。バイリンガルの場合、弱い言語の言語理解のギャップを語用論への依存度を高めることで補う可能性が高い。したがって、このプロセスを可能にするために右半球の使用が関与することが強く予想され、これにより複数言語の側方化の概念がさらに裏付けられる。^[19]

バイリンガル失語症へのアプローチには、一般的に 2 つの理論的見解が提唱されている。より伝統的な局在主義的見解では、患者の言語が異なる脳領域または異なる半球で表されているため、1 つの言語が失われるとしている。したがって、1 つの領域が損傷した場合、そこに表される言語のみが影響を受け、他の領域は影響を受けない。^[55] 2 つ目の見解は、選択的言語回復の動的見解で、損傷の結果、言語の表象と制御のシステムが損なわれると提唱している。^{[19] [4] [18]}この理論は、正常なバイリンガルの機能的画像データによって裏付けられており、言語の流暢さが失われるのは活性化閾値の上昇によるものだとしている。動的見解は、言語の選択的回復と、バイリンガル失語症で報告されている多くの回復パターンを説明する (回復を参照^[19] )。バイリンガルの個人において、どの半球が言語をサポートし、どの半球内神経領域が各言語を表すかについては、多くの議論がある。ほとんどの神経画像研究では、単一言語話者とバイリンガル話者の間に左右差は見られず、言語は脳の一部の領域を共有しているが、別の神経領域もあるという仮説を裏付けている。^{[33] [56] [57]}右半球の損傷は、単一言語話者とバイリンガル話者の認知コミュニケーション障害のパターンに同じ影響を与えることが示されている。しかし、左半球の損傷があるバイリンガル話者は失語症のリスクがあるのに対し、単一言語話者はそうではないことが分かっている。^[58]

これまで、バイリンガルまたはマルチリンガルの失語症の評価は、病院の言語でしか利用できませんでした。これは問題でした。なぜなら、これらの評価を行う専門家が、専門家の母国語ではない言語で患者の回復の進行状況を誤って判断することが多かったからです。この問題を解決するために、ミシェル・パラディスと共同研究者はバイリンガル失語症テスト (BAT) を開発しました。このテストは、失語症をより正確に評価するための手段として開発されました。このテストは多くの異なる言語で利用可能であり、内容が同等になるよう設計されており、互いの翻訳ではありません。一部の言語の言語構成の要素は、他の言語に直接翻訳されません (英語では受動態)。したがって、テストは文化的および言語的に同等になるよう設計されています。テストの目的は、構成の動機となった理論的根拠に関して、異なる言語で同じ情報を活用することです。BAT は 3 つの主要セクションで構成され、それぞれがパート A、パート B、パート C として記載されています。患者は各セクションに応じて受験する必要があります。パート B では、聞く、話す、読む、書くという 4 つの様式で言語能力を調べます。単語、文、段落のレベルで、患者は言語スキルのレベル (音韻、形態、統語、語彙、意味) についてテストされます。パート C は、被験者が既知の言語の特定のペア間で資料を翻訳する能力を評価するために使用されます。現在、パート B では 65 の言語、パート C では 160 の言語ペアが利用可能です。^[20]各言語の詳細と関連する文化が考慮され、これらのセクションの資料は直接翻訳されるのではなく、それに応じて適応されました。^[17]次の例では、フリウリ語と英語のペアで、英語の刺激に「mat、cat、bat、hat」が含まれ、フリウリ語の対応する単語 (最初の音素が 1 つだけ異なる 4 つの単語を含む) は「'cjoc、c¸oc、poc、toc' (drunk、log、chicory、piece)」と表されました。^[20]患者の回答は記録され、各言語スキルの正答率を示すコンピュータプログラムで処理されます。このように、BATを使用すると、バイリンガル失語症の評価において、患者の各言語の知識とパフォーマンスを直接比較して、失語症の重症度を判定することができます。^[17]

異なる回復パターンの概念は、 1895年にアルベール・ピトレスによって初めて指摘されました。それ以来、7つのパターンが概説され、さらにミシェル・パラディによって、差動回復、交互回復、交互拮抗回復、混合回復が指摘されました。^[19]

1. 選択的回復 - 一方の言語は障害が残り、もう一方の言語は回復する。障害のある言語の活性化閾値は永久的に増加する。
2. 両言語の並行回復（つまり、障害のある両方の言語が同程度に同時に改善する場合）。
3. 連続的な回復（つまり、一方の言語の完全な回復が他方の言語の回復に先行する場合）。
4. 差別的回復 – ある言語が他の言語よりも抑制されている場合に発生します
5. 交互回復（つまり、最初に回復された言語は、最初に回復されなかった言語の回復により再び失われます）。
6. 交互拮抗的回復 - 一時的に使用していなかった言語が現在使用されている言語になる（つまり、ある日は患者が1つの言語で話せるが、次の日には別の言語しか話せない）。
7. 混合回復 – 2 つの言語の病的な混合（つまり、言語生成中に 2 つの言語の要素が不本意に混合される）

これらのパターンは、脳の基質の状態によって生じます。研究では、脳の基質が物理的に破壊されたのではなく、その弱体化状態がさまざまな抑制形態につながっていると提唱されています。このシステムの弱体化は、そのシステムの活性化の閾値が損傷により不自然に上昇する抑制の増加という考えと結び付けられています。これにより、言語はさまざまな形で抑制され、その結果、言語の回復、時には回復しないというばらつきが生じます。^[19]

さまざまな回復パターンの普及を比較した研究では、一般的に最も一般的な回復パターンは並行回復であり、次いで差別的、混合的、選択的、逐次的であることが示されています。^[53]差別的回復に関しては、L1のより良い回復はL2のより良い回復よりもわずかに一般的であることが示されています。^[59]

1977年に、年齢、熟達度、習得の状況、バイリンガルのタイプの影響を組み合わせると、バイリンガル失語症の回復パターンを適切に予測できることが提案されました。^[60] 最近では、言語状態（他の言語と比較してその言語がどのくらい頻繁に使用されているか）、損傷の種類や部位、言語が使用された状況、失語症のタイプ、言語の使用方法では、回復パターンを確実に予測できないことが報告されています。^[20]

モノリンガルと比較して、バイリンガルは脳卒中後の回復が早いことが分かっています。アルツハイマー病患者と同様に、虚血性脳卒中を患ったバイリンガル患者は認知転帰が良好であることが分かっており、研究者らは、これは認知的予備力の高さによるものだと考えています。^[61]この認知的予備力の増加は、バイリンガルの人の灰白質の増加に起因する可能性があります。バイリンガルの人は常に言語を変えたり抑制したりする必要があるため、脳は脳トレーニングに慣れており、使用するスペースをより適切に最適化することができます。脳トレーニングは、脳卒中患者の回復を早め、より良くする要因であると研究者らは考えています。そのため、バイリンガルはモノリンガルの患者と比較して、脳卒中後のリハビリテーションからより多くの恩恵を受けることができます。これは、脳の可塑性が高く、脳卒中後の脳のより良いリモデリングを可能にするためです。失語症を伴う脳卒中患者（バイリンガル）は、注意力や情報を整理して検索する能力を測定する他の認知タスクでもより良い成績を収めます。これも灰白質の増加によるものとされる。灰白質は認知制御や、バイリンガルに多く見られる高次認知機能に関与しているからである。一部の患者では言語の自動化が損なわれており、基底核病変や前頭葉皮質と高い相関関係にあるため、このことは関連がある。患者が第一言語の自動化を失うことはまれであるが、基底核病変は言語の自動化の喪失と相関関係にあり、これは自動化された運動機能や認知機能における基底核の役割と合致している。 ^[62]これは、第二言語を習得するのが遅い年齢になった患者でより顕著であり、研究によると、後期バイリンガル失語症患者の統語的判断能力は第二言語でより損なわれている可能性があることが示唆されている。^[63]言語が重複しないため、年齢を重ねてから言語を習得すると、脳内の言語のマッピングが変化する。このマッピングの違いは、第一言語専用の第二言語制限領域が存在するため、バイリンガル失語症患者の回復に寄与する要因であると思われる。^[64]

それにもかかわらず、言語マッピングと発達した灰白質の量の違いにより、習得年齢も脳卒中患者の回復度の要因であることが示されています。研究によると、脳卒中患者は、より広範な脳トレーニングにより高い認知能力を必要とする新しいスキルを習得した場合、リハビリテーションからより多くの恩恵を受け、より早く回復することができます。これは、年齢を重ねてから新しいスキルを習得した患者にも当てはまります。それでも、早い段階でスキル（この場合は第二言語）を習得した脳卒中患者は、言語を後から習得した患者よりも回復の可能性が高いです。これも、早期に習得した患者の方が灰白質領域が広いことに起因します。

バイモーダルバイリンガルとは、手話と話し言葉の両方に堪能な人のことである。この言語経験が脳に及ぼす影響を、モノリンガルや話し言葉のバイリンガルの脳領域と比較することは、ごく最近になって研究対象となったが、現在ではバイリンガルの統語的統合と言語制御への洞察を提供するために使用されている。^[65]左前頭葉損傷のある37歳、右利き、バイリンガル（英語とアメリカ手話）の男性のPETスキャンでは、英語とアメリカ手話（ASL）の両方で物語を自発的に生成する際に、正常対照と比較して右半球の活動が増加している証拠が明らかになった。^[66] fMRIを用いた研究では、聴覚障害のある手話者に手話を見せたり、聴覚障害のない手話者に書き言葉の英語を見せたりすると、どちらの場合も左半球の古典言語野が活性化することがわかっている。^[67] この分野の研究では、一般的に、聴覚正常の音声言語の単一言語話者、遺伝的に聴覚障害のあるネイティブの手話話者、および聴覚正常のバイモーダルバイリンガルの行動または脳活動を比較しています。Kovelman (2009) は、機能的近赤外線イメージング ( fNIR ) を使用して、絵の命名課題におけるこれら 3 つのグループのパフォーマンスと脳活動を比較しました。これらの研究者は、すべてのグループのパフォーマンスは同様であったものの、神経イメージングにより、バイリンガルは、1 つの言語のみを使用しているときよりも、両方の言語を急速に交互に使用している場合、後側頭葉領域 (ウェルニッケ野) 内でより大きな信号強度を示すことが明らかになったことを発見しました。^[68]

PET 研究により、手話には言語様式特有のワーキングメモリ神経領域 (両側側頭葉、両側頭頂葉、左前運動野の活性化のネットワークに依存) があること、また、バイモーダルバイリンガルでは手話と会話のときで右小脳の活性化が異なることが明らかになっています。ブローカ野に類似した活性化が見られ、意味検索は前左下前頭葉に同様の活性化パターンを引き起こします。手話の両側頭頂葉の活性化パターンは、非言語視覚空間課題中の神経活動に似ています。^[21]

バイモーダルバイリンガルの手話と音声言語の経験は、表情を認識する際の上側頭溝内の活性化パターンに別々の影響を及ぼすことが示されている。脳の側頭葉にある上側頭溝は、さまざまな社会的プロセスに関与している。これらの社会的プロセスには、言語知覚や他人の精神的発達を模倣する能力（心の理論）などがある。Deen B、Koldewyn K、Kanwisher N、Sax R が実施した fMRI 研究では、上側頭溝に起因する最初の認知機能は言語理解であると結論付けられた。^[69]さらに、聴覚手話者（手話を聞き、話すこともできる人）は、聴覚障害手話者に見られるような表情認識の左側集中の強い活性化を示さない。この理由として考えられるのは、人間を対象に行われたほとんどの顔面処理研究で、右半球の刺激が左半球よりも強いことが示されていることである。^[70]これは、手話の経験と難聴の両方が顔の表情を認識する神経組織に影響を及ぼす可能性があることを示唆している。^[23]

• 第二言語習得