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心理言語学において、意味処理とは、単語を聞いてその意味を符号化した後に起こる言語処理の段階を指します。つまり、心は単語を類似の意味を持つ他の単語と関連付けます。単語が認識されると、より深い処理を可能にする文脈の中に精神的に配置されます。したがって、意味処理によって生成される記憶痕跡は、浅い処理によって生成される記憶痕跡よりも長く持続します。浅い処理によって生成される記憶痕跡は脆弱で、急速に減衰するからです。
適切な意味認知には、1) 対象物／単語とその特徴または関連性に関する知識、2) 現在の目標や状況に合った適切な情報を引き出す能力が必要です。例えば、運転中に「前方に分岐点あり」という標識を見た場合、強い関連性（例：銀食器）を抑制し、より関連性の高い遠い関連性（例：道路構造物）を引き出すことができなければなりません。
意味処理は最も深いレベルの処理であり、聞き手は手がかりの意味について考える必要があります。脳画像研究によると、意味処理が行われる際には、他の種類の処理では見られない脳の左前頭前野領域の活動が増加することが示されています。ある研究では、被験者が意味判断を行っている間の脳活動をMRIで測定しました。その後、被験者は短時間後に記憶テストを受けました。被験者が高い自信を示し、情報を正しく保持したとき、fMRIは左前頭前野領域の活動の増加を測定しました。
収束的意味処理は、限られた数の応答を引き出すタスク中に発生します。これらのタスク中、被験者は多数の選択肢の中から最良の選択肢を1つ選択するために、他の選択肢を抑制しなければなりません。脳の左半球は、時間的統合のきめ細かく小さなウィンドウのため、収束的意味処理を支配していると考えられています。[ 1 ] [ 2 ]空間的には、左半球のニューロンは互いに排他的な領域を占めており、収束的意味処理に見られるよりきめ細かい応答を可能にしています。
意味処理中、左半球は曖昧な単語の優勢な意味と従属的な意味をプライミングします（単語は、意味的特徴が明確な意味表現に分離する場合に曖昧であると考えられます）。次に、左半球は単語の優勢な意味または最も関連性の高い意味を選択し、関連性が低いまたは頻度の低い意味を抑制します。単語の従属的な意味を活性化しても、左半球はそれらを促進することはなく、その活性化は非常に速く減衰します。右半球と比較すると、左半球は小さな意味領域と密接な意味関係を強く活性化します。[ 3 ]収束的な意味処理と共通の単語の意味と意味的特徴の活性化はさまざまな言語タスクに有利ですが、左半球は、曖昧な単語の認識に、従属的な意味に収束するか、単語の相容れない意味に分岐する可能性のある複数のプライミングの活性化が必要なシナリオで課題に直面します。
左半球損傷患者の研究では、収束的意味処理の障害が認められ、被験者は右半球によって生成される抽象的で非文字通りの意味と単語を関連付けてしまうことが明らかになっている。例えば、左半球損傷のある被験者は、「深い」という単語を、その文字通りの反意語である「浅い」ではなく、「賢い」と関連付けてしまう可能性がある。しかし、左半球の損傷は、加算プライミング効果を維持する。
意味処理は、左下前頭回および後部中側頭回への片側性脳卒中によって引き起こされる可能性のある意味性失語症など、さまざまな健康状態の影響を受けることがあります。意味性失語症の患者は、制御された意味想起に苦労する場合があります。また、異なる想起要求を伴う意味課題において、障害を示す場合もあります。
収束処理をテストするために、実験者は被験者に、各刺激の機能を最も正確に表す不定詞を選択するように指示することがあります。たとえば、実験者が「ハンマー」という単語を提示した場合、被験者は「砕く」や「組み立てる」といった関連する意味を抑え、代わりに「叩く」といった最も馴染みのある意味を選択する必要があります。その他の潜在的な刺激の例と、それに対応する適切な不定詞の選択例を以下に示します。
発散的意味処理は、多様な反応を引き起こす可能性のある言語課題において発生する。これらの課題において、聞き手は様々な意味を推測し、頭に浮かんだ他のすべての単語を列挙する。発散的意味処理は、脳の右半球が粗粒度で広い時間的統合ウィンドウを通して制御していると考えられている。右半球のニューロンは空間的に重なり合う領域を占めており、発散的処理に必要な概念のネットワーク活性化を可能にしている。
右半球は、刺激とより緩やかに関連付けられた概念を活性化し、単語の非文字通りの意味や使用頻度の低い意味の生成を可能にします。右半球における単語の活性化は、左半球に比べて識別力が低く、密接に関連する単語も、緩やかに関連する単語も、同じ程度に活性化します。右半球は、曖昧な単語の主要意味と副次意味の活性化が遅いものの、収束的意味処理中の左半球の活性化と比較して、主要意味と副次意味の両方の活性化がより長い期間持続します。
右半球損傷患者の研究では、発散的意味処理の障害が示されており、被験者は単語を左半球によって生成される具体的で文字通りの意味と関連付けてしまう。彼らは個々の単語の主要な意味を理解でき、音韻レベルでの障害もない。例えば、右半球損傷のある被験者は「deep」という単語をその反意語である「shallow」とグループ化し、「deep」と「wise」という非文字通りの関連付けをすることが困難である。さらに、発散的処理の著しい喪失は、ジョーク、比喩、慣用句などを理解する能力にも影響を与える可能性がある。なぜなら、適切な理解は単語の異なる意味の持続的な活性化に大きく依存している可能性があるからである。その他の右半球の障害としては、カテゴリーの命名はできるが機能はできない、集合名詞の絵の命名、目標指向のカテゴリーの命名などが挙げられる。
発散的処理をテストするために、実験者は被験者に刺激に対してできるだけ多くの動詞を述べるように指示します。例えば、刺激がバスケットボールであれば、被験者は「シュートする」「パスする」などを挙げます。その他の例は以下のとおりです。
上記は、意味処理における左右の大脳半球の差異の一例です。「トウモロコシ」という単語から連想されるものを尋ねられた場合、左脳は恐らく、上の図で丸で囲まれたトウモロコシの穂をすぐに思い浮かべるでしょう。一方、右脳は、トウモロコシの穂だけでなく、トウモロコシ畑の迷路、コーンブレッド、ポップコーン、さらにはエンドウ豆などのデンプン質の野菜といった、関連性の低い単語や意味も思い浮かべるでしょう。右脳は処理速度は遅いものの、より広範な意味ネットワークを活性化し、左脳よりも長くその状態を維持することができます。