上側頭溝

上側頭溝
詳細
の一部	側頭葉
識別子
ラテン	側頭溝上部
ニューロネーム	129
TA98	A14.1.09.145
TA2	5494
ＦＭＡ	83783
神経解剖学の解剖用語 [Wikidataで編集]

人間の脳において、上側頭溝（STS）は、脳の側頭葉にある上側頭回と中側頭回を分ける溝である。溝（複数形はsulci）は、脳の最大の部分である大脳に曲がった深い溝であり、回（複数形はgyri）は、大脳の外側に曲がった尾根である。^[1]

STSは側頭葉、頭頂葉、前頭葉を分ける溝である側溝の下に位置している。^{[1] STSは左}半球と右半球で非対称な構造をしており、左半球の方が長く、右半球の方が深くなっている。^[2]この半球間の非対称な構造組織は、人間の脳のSTSでのみ発生することがわかっている。^[2]

STSは、心の理論、生物学的運動、顔、声、言語などの研究分野で被験者が刺激を知覚したときに強い反応を生み出すことが示されています。^{[3] [4]}

上側頭溝は、人の声を聞くときにも活性化します。^[5]活性化の時間経過から推測すると、上側頭溝は、脳の上頭頂側頭領域を介した運動出力にリンクした感覚符号化の源であると考えられています。音声処理への関連性の結論は、人が非音声環境ベースの音や、スクランブルまたは変調された音声である対応する制御音よりも音声音を聞いているときに、STSの領域がより活発になることを示すデータから導き出されます。^[6]これらの実験結果は、音声および言語認識の領域におけるSTSの関与を示しています。

研究の大半は、音韻処理に関与しているのは STS の中央から後部であり、両側の活性化が示唆されているが、より大きな活性化が観察されたため、軽度の左半球偏向が含まれていることを明らかにしている。しかし、発話理解と生成の腹側経路における STS 前部の役割は否定されていない。^[7]音韻処理における STS の中央部の関与の証拠は、反復抑制研究から得られている。この研究では、刺激に脳を慣れさせ、刺激反応の違いを記録することで、fMRI を使用して、特殊な刺激関与を担う脳の領域を特定している。結果として得られたパターンは、STS の中央部で予想された結果を示した。^[8]

fMRI 分析を用いて上側頭溝の活性化を測定する研究では、音素、単語、文章、音韻的手がかりはすべて、側頭葉の前後軸全体の活性化の増加につながることがわかっています。^[2] この活性化パターンは、左半球で最も頻繁に発生し、音声知覚の腹側ストリームと呼ばれています。 ^[7]多くの研究は、上側頭溝の活性化が音韻信号の解釈に関連していることを一貫して示しています。^[2] 現在の研究では、上側頭溝の左半球とそれに関連する左腹側ストリームが音韻処理に役割を果たしていることが示唆されていますが、上側頭溝の右半球は、音声の知覚と音声の韻律に関連しています。^[9]

ヒコックとポッペルが提唱した聴覚経路モデルによれば、聴覚皮質によるスペクトル時間分析の後、STS は音韻ネットワークを通じて音声入力の解釈を担当する。この意味は、音声知覚と処理のタスクにおける領域の活性化に表れており、必然的に音韻情報へのアクセスと継続を伴う。近隣密度の高い単語または低い単語 (多くの単語または少数の単語と関連付けられている単語) の提供で表される音韻データの相互作用を操作することで、STS 領域の活動の変動を見ることができる。この変化する活性化は、STS を音韻経路に結び付ける。^[7]

研究によると、手話の生成と処理の際には脳のブローカ野が活性化されることがわかっています。 ^[10] しかし、ブローカ野が重要な役割を果たしている一方で、後上側頭回や左下頭頂葉などの領域も手話の処理に重要な役割を果たしています。そのため、手話はブローカ野だけでなく、脳のいくつかの領域と関係しています。^[11]

ブローカ野は前頭葉に存在しますが、上側頭溝を含む上側頭回から接続を受けています。^{[10]ネイティブ サイナーとは、生まれたときから}アメリカ手話 (ASL)などの手話を学んで使用してきた人、および/または母語として手話を使用している人のことです。^{[12]彼らは多くの場合、両親から}手話を学び、生涯にわたって使い続けます。 [ ^12]手話は、上側頭溝を含む脳の言語領域を活性化します。^[13]聴覚障害のあるネイティブ サイナーと健聴者が手話を知覚する際に上側頭溝が活性化することを示す研究があり、上側頭溝が手話の言語処理の側面と関連していることを示唆しています。^{[14] [15]}上側頭溝が聴覚および視覚処理のさまざまな部分に関与する上で重要であることを強調することも重要です。上側頭溝は手話を知覚する際に活性化されます。これは、視覚空間および言語処理に関連している可能性があります。^{[16] [17]}

研究によると、聴覚障害者と健聴者の両方において、ASLを早く習得した人の方が、遅く習得した人よりも中位STSの活性化が大きいことも示されています。^[18]

研究では、多様な社会的処理能力があることが明らかになっています。^[19]研究では、5つの特定の社会的入力の結果としてSTSが活性化することが文書化されており、したがってSTSは社会的知覚に関与していると考えられています。心の理論（誤った信念の物語と誤った物理的な物語）、声と環境音、物語とナンセンスなスピーチ、動く顔と動く物体、生物学的運動に関連して活性化が増加しました。^{[20] [3]他の人がどこを見ているかの知覚（}共同注意）に関与しており、他の人の感情がどこに向けられているかを判断する上で重要です。^[21]

心の理論、つまり他人の精神状態を推測する能力を調べる神経画像研究では、右脳の後上側頭溝がその処理に関与していることが明らかになっている。^[2] 心の理論におけるこの領域の活性化は、他の参加者グループからの独立した評価、より具体的には、研究の各項目がどの程度主人公の視点を考慮したかによって最もよく予測できることがわかっている。^[22]他の研究で指摘された報告では、心の理論処理の局在に関して、心の理論タスクに反応して上側頭溝の中部と前部の活性化が増加するなど、多くの矛盾が示唆されている。^[3]そのため、心の理論の知覚における上側頭溝の正確な機能的役割を拡張するには、さらなる研究が必要である。

最近の研究では、顔の表情の解釈において優先的に活性化される後上側頭溝の領域が特定されました。^[23]同様に、別の研究では、経頭蓋磁気刺激が顔に対する神経反応を阻害したが、体や物体に対する神経反応は阻害しなかったことがわかりました。^[24]この研究で発見された活性化パターンは、顔の情報が後上側頭溝から前上側頭溝を経て扁桃体への右半球への投射によって処理されることを示唆しています。^[24]別の研究では、右後上側頭溝、右後頭顔面領域、初期視覚皮質、および両側上側頭溝間の安静時機能的接続が、各被験者の顔の表情を認識する能力と正の相関関係にあることが示されました。^[25]

多くの研究で、後上側頭溝は聴覚刺激と視覚刺激の異感覚結合に関連していることが示唆されている。^[2]この上側頭溝の後部の活性化は、視聴覚不一致の検出や音声知覚において報告されている。^[2]後上側頭溝は、読唇術によって優先的に活性化されることも示されている。^[26]最近の研究では、右後上側頭溝の領域が、聴覚刺激や視覚刺激単独の場合と比較して、視聴覚刺激に対する反応が強いことが特徴とされている。^[27]この研究では、顔や声など、人に関連する刺激の処理でもこの同じ領域が優先的に活性化されることも特定されている。^[27]別のfMRI研究では、視聴覚統合、非言語的感情信号、音声感度、顔感度の神経表現はすべて、上側頭溝の別々の領域に局在していることがわかりました。^[28]同様に、この研究では、音声に最も敏感な領域は上側頭溝の幹部分に位置し、顔の表情に最も敏感な領域は後終末上行枝に位置し、感情信号の視聴覚統合は、上側頭溝の分岐部の顔と音声の認識領域と重なる領域で発生することも指摘されています。^[28]

上側頭溝は、運動理解の観察可能な現れに対して独特の感度を持つことがわかっており、これは上側頭溝が人間の通常の社会的情報処理に必要な動きやジェスチャーの認識に深く関与していることを示唆している。^[2]動く人間の姿を点のパターンとして表す点光源表示の解釈を評価するfMRI研究では、点光源表示に表示されている生物学的動きを正しく識別した被験者の右半球の後部上側頭溝に、有意な脳活動のクラスターが観察された。^[29]さらに、運動知覚と運動解釈は上側頭溝の異なる領域に局在し、運動知覚は上側頭溝の後部領域で処理され、運動理解はより前部領域で処理されることが示唆されている。^[29]

高機能自閉症の人に見られるような神経疾患における社会認知機能障害の研究では、社会的情報の処理における上側頭溝の役割が、社会的解釈におけるこれらの障害の根底にあるメカニズムであることが判明している。^[30]

高機能自閉症の子供は、非生物学的運動と比較して、生物学的運動に対する上側頭溝の活性化に有意な変化がないことが報告されており、これは、自閉症のない子供のように生物学的運動の処理において上側頭溝が特異的に活性化されていないことを示唆している。^[30]社会認知の重大な障害に関連する別の神経疾患である統合失調症の被験者では、これらの社会機能障害が、情動理論、感情認識、および中立的な表情の解釈における後上側頭溝の活性化の変化に関連付けられている。^[31]より具体的には、統合失調症の被験者は、中立的な表情の処理において右半球の後上側頭溝内で過活動を示したが、感情認識と情動理論についてはこの同じ領域内で低活動も示したことが判明した。^[31]この同じ研究では、感情理論の処理において、後上側頭溝の右半球と左半球の接続性が損なわれていることも発見されました。^[31]最近の別の研究では、統合失調症患者の上側頭溝内のグルタミン酸濃度と質問票で評価した神経症傾向スコアの間に逆相関関係が見られ、グルタミン酸濃度の上昇が統合失調症患者の神経症傾向を防ぐ代償メカニズムとして作用する可能性があることが示唆されました。^[32]

STSのさまざまな障害が記録されており、患者は特定の刺激を認識できないが、刺激の皮質下処理は依然として示しており、これは失認として知られています。 さらに、失認は、他の点では正常または無傷の感覚機能を示しているにもかかわらず、刺激の認識に関して困難を経験することと関連していることがよくあります。失認は、後頭頂皮質や後頭側頭領域などの皮質領域も含む脳の高次中枢を障害することがわかっています。^{[33] [34]}

純粋聴覚失認（失語症を伴わない失認）は、咳、口笛、泣き声などの非言語音を識別できないが、言語理解に障害のない患者にみられる。言語失認は、聴力、発話、読解力が損なわれていないにもかかわらず、話された言葉を理解できない状態として知られている。患者は、単語の見慣れた名前を認識しているが、その意味を思い出すことができない。音声失認は、 他の聴覚能力はあるものの、馴染みのある声を認識できない状態として特徴付けられる。患者は、特定の有名な声と名前や顔を一致させることができない、または馴染みのある声と馴染みのない声を区別することができないという二重の解離を示した。 視覚失認は、認識されているものに関して別々の障害に分けることができる。^[35] 書かれた言葉を認識できないことは失読症または語盲として知られ、馴染みのある顔を認識できないことは相貌失認として知られている。相貌失認は音声失認と同様の二重解離を示すことが示されており、患者の中には見慣れた顔の記憶に障害を示す人もいれば、見慣れた顔と見慣れない顔の区別に障害を示す人もいます。

デュアルパスウェイモデル:

グレゴリー・ヒコックとデイヴィッド・ポッペルのモデルは、いわゆる二重経路または二重ストリームモデルを提唱した。このモデルは、音声刺激の知覚と経験を探究するものである。このモデルは、音声の知覚時に腹側ストリームと背側ストリームの2つのストリームが情報を処理することを示唆している。腹側ストリームは、耳を通過して脳に入る音声入力の理解と認識を助ける。一方、背側ストリームは、音声刺激が上側頭回によってさらに処理される際に、個人が前述の入力に反応することを可能にする。これは上側頭溝と相関しており、二重経路モデルは聴覚皮質を通じて「スペクトル時間分析」が実行された後に次に発生するためである。^{[36] [37]}

音声か非音声かの判定:

上側頭溝は、人間の発話の処理、特に人間の声や話し言葉の理解と知覚において重要な役割を果たしています。「上側頭溝」（(Howard 2023)）によると、Blinder（2000）とBeline（2000）は、上側頭溝がさまざまな刺激、特に発話と非発話刺激にどのように反応するかを調べた研究を行っています。結果は、上側頭溝が人間の声に反応するのに有利であることを示しました。^{[36] [38]}

音韻的近傍:

音韻的近傍とは、共通または類似の音を持つ単語の「近傍」またはグループです。研究により、上側頭溝が音韻的近傍の処理と理解に重要な役割を果たしていることがわかっています。単語は、類似の音を持つ他の単語の量に基づいて分類されます。近傍密度の高い単語は、他のいくつかの単語と音声的に類似している単語を表します。一方、近傍密度が低い単語は、類似した発音の単語が少ない単語を表します。^{[39] [40]}

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