サブボーカリゼーション

サブボカリゼーション、またはサイレントスピーチは、典型的には読書中に行われる内なるスピーチであり、読み上げられる単語の音を提供します。 ^{[1] [2]}これは読書中の自然なプロセスであり、読んだ内容を理解して記憶するために心が意味にアクセスするのを助け、認知負荷を軽減する可能性があります。^[3]

この内なる発声は、喉頭や発声に関係する他の筋肉の微細な動きによって特徴づけられる。これらの動きのほとんどは、読んでいる本人には（機械の助けがなければ）検知できない。 ^{[3]これは、}アラン・バデリーとグラハム・ヒッチの音韻ループの提案の構成要素の1つであり、これらの種類の情報が短期記憶に保存される理由を説明するものである。^[4]

サブボーカリゼーションは1868年まで遡って考察されてきました。^[2] 1899年にHSカーティスという研究者が黙読による喉頭の動きを記録する実験を行い、 ^[5]黙読が喉頭のかなりの運動を生み出す唯一の精神活動であると結論付けました。^[2]

1950年、エドフェルトは動きを記録できる電動機器を開発し、画期的な成果をあげた。彼は、情報を正確に記録するには新しい技術が必要であり、この現象を排除するのではなく理解する努力をすべきだと結論付けた。^{[ 2]}被験者の無言話を減らす試みが失敗した後、1952年に、^{無言話は学習を強化する発達活動であり、}発達中に妨げるべきではないという結論に達した。^[要出典] 1960年、エドフェルトはこの意見に賛同した。^{[ 2]}

サブボーカリゼーションは、筋電図（EMG）記録、^[6]同時発話課題、^{[7] [8] [9]} シャドーイング、^[7]およびその他の技術を使用して研究されることが多い。^{[7] [8]}

EMGは、サブ発声の程度を示すために使用することも、 ^[6]サブ発声の抑制を訓練するために使用することもできます。^[10] EMGは、サブ発声に関与する調音筋によって生成される電気活動を記録するために使用されます。 電気活動が大きいほど、サブ発声の使用が強力であることを示唆します。^{[6] [10]}抑制トレーニングの場合、訓練生は、調音筋の動きを減らそうとしながら、自分のEMG記録を見せられます。^[10] EMG記録により、サブ発声をモニターし、理想的には減らすことができます。^[10]

同時発話課題では、研究の参加者は、実験に特有の活動を完了しながら、同時に無関係な単語を繰り返すように求められます。^[7]たとえば、「コーラ」という単語を何度も繰り返しながら段落を読むように求められます。^[9]繰り返される無関係な単語を発話すると、サブ発声に使用される調音器官が占有されると考えられています。^[7]したがって、サブ発声は、研究対象の活動の精神的処理には使用できません。同時発話課題を受けた参加者は、サブ発声の干渉を受けずに同じ活動を完了した他の研究参加者と比較されることがよくあります。同時発話課題グループの参加者の活動のパフォーマンスが、非干渉グループの参加者よりも大幅に低い場合、サブ発声はその活動の精神的処理に役割を果たしていると考えられます。^{[7] [8] [9] [10]}非干渉比較群の参加者は通常、調音筋を使わない、異なるが同様に気を散らすタスク（タッピングなど）も完了します。 ^{[8] [10]}これにより、2つのグループ間のパフォーマンスの差は、実際には発声障害によるものであり、タスクの難易度や注意の分散などの考慮事項によるものではないことが保証されます。^{[8] [10]}

シャドーイングは概念的には同時発話課題に似ています。シャドーイングでは、無関係な単語を繰り返す代わりに、被験者は単語のリストを聞き、実験者が研究している別の課題を完了しながら、できるだけ速くそれらの単語を繰り返す必要があります。^[7]

^{発声妨害のテクニックとしては、数を数えること、 [8] [9]}噛むこと^[11]、または舌を口蓋に当てたまま顎をロックすることなどが含まれる。 ^[11]

声帯下認識では、舌と声帯の実際の動きをモニタリングし、それを電磁センサーで解釈します。電極とナノ回路を使用することで、合成テレパシーが実現し、人々は沈黙したままコミュニケーションをとることができます。^[12]

サブボーカリゼーションの進化的背景の探究は、現在非常に限られている。ほとんど知られていないのは、主に言語習得と記憶に関することである。進化心理学者は、サブボーカリゼーションの発達は脳のモジュール的側面に関連していると示唆している。 ^[13]普遍文法の進化的基礎については、多くの探究がなされてきた。^[13]その考え方は、最初に学ぶ特定の言語は文化に依存するが、すべての言語は、私たち一人ひとりに存在する普遍的な「言語モジュール」の活性化を通じて習得されるというものである。^[13]このモジュール化された心の概念は、記憶と言語との関係をより明確に探究し、サブボーカリゼーションの進化的基礎を明らかにするのに役立つ、広く普及した考え方である。優れた機能のためのモジュールが心にあるという証拠は、柔軟に解決策を考案しようとして車のエンジンに何時間も費やされるかもしれないが、対照的に、非常に長くて複雑な文章は数秒で理解、理解、関連付け、応答できるという例である。^[13]サブボーカリゼーションに関する具体的な調査は今のところ最小限であるかもしれないが^{[いつ？ ]、}モジュール化された心に関しては調査すべきことがまだ多く残っている。

脳内での発声のメカニズムは、まだ十分に解明されていません。脳の複数の部分が使われており、単一のテストですべての関連プロセスを明らかにすることはできないと言っても過言ではありません。研究では、脳の活性化を示すために、事象関連電位、つまり EEG (脳波) の短い変化、またはfMRIがよく使用されます。

サブボーカリゼーションは内なる言語と関連しており、内なる言語が使用されると、主に左前頭葉で両側の活性化が起こります。^[14]この活性化は、前頭葉が発話出力の運動計画に関与している可能性を示唆している可能性があります。 ^[14]

発声練習はトップダウン処理によって制御され、^[14]概念的に駆動され、記憶にすでに存在する情報に依存します。^{[15]発声練習中は、}下前頭回、中前頭回、下頭頂回で左半球が著しく活性化するという証拠があります。^{[14]発声練習を調査した他の研究では、} ブローカ野も活性化することがわかっています。^[16]

実験者が発声下運動を観察する際には、黙読と黙数えも検査される。これらの課題では、黙読では前頭皮質、海馬、視床が活性化することが示された。^[14]黙読は、聴くことに関与する聴覚皮質の同様の領域を活性化する。 ^[14]

最後に、音韻ループは、バデリーとヒッチによって「発話のような情報の一時的な記憶を担う」と提唱され^[17]、能動的な発声下リハーサル機構であり、その活性化は主に左半球の発話領域、すなわちブローカ野、外側および内側前運動野、小脳で起こる^[18]。

言語素材を作業記憶に保存する能力と、言語素材を短期記憶に保存する能力は、音韻ループに依存しています。^{[4] BaddeleyとHitchによって提唱されたこのループは、記憶が}音韻的に表現される短期記憶とリハーサルプロセスで構成されるシステムを表しています。このリハーサルは、素材を再演して短期記憶に再提示することで素材を保存し、リフレッシュします。サブボーカリゼーションはこのリハーサルの主要な要素です。^[4]音韻ループシステムは、サブボーカリゼーションと音韻素材の特定の記憶との相互作用を特徴としています。^[4]音韻ループは、サブボーカリゼーションと聴覚イメージにおける内声の役割の研究に貢献しています。^[19]サブボーカリゼーションと音韻ループは、さまざまなタスクに対する異なる要件によって実証された非依存的な方法で相互作用します。^[19]記憶プロセスの働きにおけるサブ発声の役割は、バデリーの提唱する音韻ループとの関わりに大きく依存している。

作業記憶の基盤となるメカニズムと、アクセス可能で柔軟な状態で情報を保持するメカニズムにおいて、サブ発声の役割を支持する発見がある。内部の音声のような処理のいくつかの形式は、即時記憶タスクにおける保持メカニズムとして機能する可能性がある。^[20]作業記憶スパンは、「例外的な一貫性」の行動尺度であり^[21]、サブ発声の速度の正の関数である。実験データによると、このスパンのサイズはサブ発声の速度が増加するにつれて増加し、スパンを構成する項目の数をサブ発声するために必要な時間は一般に一定である。^[20] fMRIデータは、5文字のシーケンスが、サブ発声リハーサルのみに依存する個人の即時想起能力に近づくことを示唆している。^[22]

発声下リハーサルの役割は短期記憶にも見られる。研究により、この形式のリハーサルは認知機能に何らかの利益をもたらすことが確認されている。^[4]一連の音声を聞いたりリハーサルしたりするときに起こる発声下の動きは、被験者がこれらの音の音素表現を短期記憶に保持するのに役立ちます。この発見は、音声の明白な生成を妨害しても、音声の特徴の短期記憶へのエンコードが妨げられなかったという事実によって裏付けられています。^[10]これは、音声を短期記憶にエンコードする際に発声下の動きが重要な役割を果たしていることを示唆しています。また、バイリンガルの人々の短期記憶のパフォーマンスにおける言語の違いは、発声下リハーサルによって媒介されていますが、それだけではありません。^[23]

短期記憶における音響エラーの発生も、部分的には、発声下音化によるものと考えられています。^[24]吃音のある人は、発声下音化の速度が遅く、^[25]吃音のない人に比べて、連続した素材の短期的な再生が遅いことも示しています。^[26]

サブ発声は記憶の符号化に大きな役割を果たしている。サブ発声は視覚言語情報を音響情報に変換することを促進するようであり^{[7] [11]}、その逆も同様である。^[6]たとえば、サブ発声は、単語を見てそれを発音するように言われたとき（見て言う条件）、または単語を聞いてそれを書くように言われたとき（聞いて書く条件）に起こるが、単語を見てからそれを書くように言われたとき（見て書く条件）、または単語を聞いてからそれを発音するように言われたとき（聞いて言う条件）には起こらない。^[6]見て言う条件は、視覚情報を音響情報に変換する。聞いて書く条件は、音響情報を視覚情報に変換する。しかし、見て書く条件と聞いて言う条件は同じ感覚領域にとどまり、異なるタイプのコードへの変換を必要としない。^[6]

これは、発声の符号化には発声下行は必要ないという研究結果によっても裏付けられています。 ^{[10] [11]}聞こえている単語はすでに音響形式になっているため、発声下行を使わずに直接短期記憶に入るからです。^[11]さらに、発声下行の干渉は読解を妨げますが、聴解は妨げません。^[9]

読解におけるサブ発声の役割は、課題の複雑さの関数として見ることができます。サブ発声は、即時の理解にはほとんど関与しないか、まったく関与しません。^[27]たとえば、サブ発声は同音異義語の判断には使用されませんが^[4]、文の理解にはより多く使用され、段落の理解にはさらに多く使用されます。^[8]視覚的な読書情報をより耐久性があり柔軟な音響コードに変換するサブ発声は^[28]、過去の概念と現在処理されている概念を統合することを可能にすると考えられています。^{[9] [27]}

速読の支持者は一般的に、サブボーカリゼーションは認知資源に余分な負担をかけ、読む速度を遅くすると主張している。 ^{[29]速読コースでは、読むときにサブボーカリゼーションを排除するための長時間の練習を指示することが多い。通常の読書指導者は、}唇、顎、または喉に目に見える動きをするほどサブボーカリゼーションをする読者に、単に補習指導を施すことが多い。^[30]

さらに、速い読者と遅い読者を比較したfMRI研究（読書課題中）では、2つのグループ間で活性化される脳領域に大きな違いがあることが示されています。特に、速い読者は発話に関連する脳領域の活性化が低いことがわかり、これは部分的にはサブボーカリゼーションの減少によってより速い速度が達成されたことを示しています。^[31]

遅い速度（暗記、学習、理解のための読書）では、読者のサブボーカリゼーションが非常に検出されます。速い速度（スキミングやスキャンニング）では、サブボーカリゼーションは検出されにくくなります。有能な読者にとっては、スキャンニング速度であっても、ある程度のサブボーカリゼーションは正常です。^[30]

通常、サブボーカリゼーションは単語の読みと理解に不可欠な要素です。ミクロ筋テストでは、サブボーカリゼーションを完全に永久に排除することは不可能であることが示唆されています。^{[要出典]これは、単語の}視覚と発声音を関連付けて読み方を学ぶ方法に由来している可能性があります。単語の音の関連付けは、聴覚障害者であっても神経系に消えることなく刻み込まれます。なぜなら、聴覚障害者は単語を音を発生させるメカニズムや特定の手話の手話と関連付けているからです。^[要出典]

より遅い読書速度（100～300語/分）では、サブボーカリゼーションによって理解力が向上する可能性があります。^[3]サブボーカリゼーションまたは実際の発声は、文章を逐語的に学習したい場合に非常に役立ちます。これは、紙の文章を見るだけでなく、聴覚的にも情報を繰り返すためです。

聴覚イメージの定義は、他のイメージ様式（視覚、聴覚、嗅覚イメージなど）で使用される定義と類似しており、イントンズ・ピーターソン（1992）によれば、聴覚イメージとは^{「聴覚体験}の内省的な持続であり、その体験を直接的に刺激する感覚がない場合、長期記憶から引き出された要素から構築されたものも含む」とされている。聴覚イメージは、しばしばサブボーカリゼーションの影響を受けるが、必ずしもそうではない。^[19]また、ワーキングメモリのリハーサルプロセスと関連している。^[4]ワーキングメモリの概念は、「内耳」と「内なる声」（サブボーカリゼーション）の関係に依存しており、この記憶システムが聴覚イメージの基礎であるとされている。サブボーカリゼーションと音韻記憶は、多くの聴覚イメージタスクで連携して機能する。^[4]

聴覚イメージが知覚や記憶との関係を通じて刺激の検出、符号化、想起にどの程度影響を与えるかは文書化されている。 ^{[19]聴覚イメージは}ピッチの記憶の衰えを遅らせる可能性があることが示唆されており、TA Keller、Cowan、Saults (1995) ^[19]は、リハーサルを妨害すると、気を散らす競合刺激の導入によりピッチ比較タスクの記憶パフォーマンスが低下することを実証した。また、サブボーカリゼーションがブロックされると、言語資料の聴覚イメージが損なわれることも報告されている。^[32]これらの調査結果は、サブボーカリゼーションが聴覚イメージとリハーサルの両方に共通していることを示唆している。

聴覚イメージの基礎となるサブボーカリゼーションメカニズムに反対する意見は、聴覚イメージのかなりの部分が、音楽や環境音など、発話や発話に似た刺激を含まないという事実にある。 ^[33]しかし、この点に対抗するために、このメカニズム内では非発話音を作り出すことは不可能であるとしても、非発話音のリハーサルは前述の音韻メカニズムによって実際に実行可能であると示唆されている。^[34]

黙読に関しては、一般的に2つのタイプの人がいます。低発声者と高発声者です。^{[35]喉頭の筋肉活動電位（つまり喉頭の筋肉の動き）を記録するために}筋電図検査を使用し、黙読中に喉頭の筋肉がどの程度動くかによって、個人は高発声者と低発声者に分類されます。

多くの場合、高声者も低声者も、言葉の強さや音量に応じて発声速度が常に調整されており（朗読間の長い遅延が影響すると言われている）、発声の遅延が長くなり、自分の声が聞こえるようになることを「遅延聴覚フィードバック」という効果という。^[35]朗読中の声の強さの増加は、高声者よりも低声者のほうが高いことがわかった。^[35]高声者は黙読中に喉頭の筋肉の動きが大きいため、低声者は動きの不足を補って内容を理解するために声を大きくして読むと考えられている。^[35]個人がこれらの筋肉の動きを意識する「フィードバックトレーニング」を受けると、この違いは小さくなる。^[35]

沈黙中の発音は重要ですが、発話は発音だけに依存しているわけではありません。発音が損なわれると、読んでいる情報を理解するための喉頭の筋肉の動きから脳への感覚入力が減少する可能性があります。また、読書中に思考を誘導するための継続的な発話も損なわれます。^[35]類似性の高い単語は発音を最小限に抑えて干渉を引き起こし、発声練習を減らす可能性があります。^[36]類似した単語の発音は発声練習に影響を与えるため、短期記憶と想起の音響エラーが増加します。^[36]

発音を阻害したり抑制したりすると、パフォーマンスに大きな影響が及びます。^{[37]発音抑制の例としては、「} the 」などの同じ単語を何度も繰り返し、他の単語を短期記憶に記憶しようとすることが挙げられます。これらの単語を思い出すために一次手がかりが与えられたとしても、単語は間違った手がかりで思い出されるか、まったく思い出せなくなります。^[37]

統合失調症の患者は幻聴を経験することが知られており、喉頭の筋肉の過剰な活性化の結果が現れる可能性がある。^[38]筋電図を使用して筋肉の動きを記録すると、幻覚を経験する人は、幻覚が起こる前に筋肉の活動がより活発であることが示された。^[38]しかし、この筋肉の活動は簡単には検出されないため、筋肉の動きをより広い範囲で測定する必要がある。 ^[38]筋肉の動きを検出するにはより広い範囲が必要であるが、それでもサブボーカリゼーションと見なされる。サブボーカリゼーションと幻覚を関連付けるにはさらに多くの研究が必要であるが、多くの統合失調症患者は喉から「声が聞こえる」（幻覚として）と報告している。^[39]この小さな事実は、サブボーカリゼーションと幻覚の間に真の関連があるかどうかを見つける手がかりになる可能性があるが、幻覚を経験する患者はそれほど多くないため、この関係を見極めるのは非常に難しい。^[38]

ウィキブックスには「速読」に関する本があります。

• NASA、無声の「声帯下発話」をコンピューター化するシステムを開発
• NASAの研究者は、あなたが音を出さなくても、あなたが何を言っているか聞くことができる
• NASA のチャック・ジョーゲンセン氏によるサブボーカルスピーチに関するインタビュー – この技術の写真とビデオ付き。Archive.org にコピーあり (写真/ビデオなし)