Transcript メンタルレキシコン （1）

意味ネットワークについて
脳神経科学からの示唆
• Co-ordinationやSuper-ordination のリンクが
あるという心理学的研究の結果はメンタル
レキシコンが意味領野によって組織されて
いることを示唆する
• 脳神経科学の症例研究でもこれを指示する
症例が報告されている。
2015/7/7
参考文献
• Colin M. Brown & Peter Hagoort (Eds.)
The Neurocognition of Language (1999),
Oxford University Press.(特に第8章“Clues
to the functional and neural architecture of
word meang.)
本庄巌（編著） 脳から見た言語：脳機能画
像による医学的アプローチ. 中山書店
2015/7/7
具体名詞と抽象名詞
• 失語症患者
-オレンジ、りんご→思い出せない
-part, supplication などの抽象語は思い出せ
る
-“salad”を“federation”と表現してしまう
2015/7/7
2015/7/7
同じ上位カテゴリ内での混同
• 失語症患者
– 「レモンを指してください。」
＜反応＞
ディストラクターが椅子、くつ、コップなど全く
違うものなら選べるが、りんご、オレンジなど
果物だと出来ない
• 症例が進むにつれ、Co-ordinationの混同
からsuperordinateでの置き換わりに変化
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損傷部位と障害のある意味領野
との関係
• 生物と人工物で特異的に障害がみられる
場合がある。
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Category-Distinction
‐Damasio,H et al.,(1996)
「実験１（損傷研究）」
・ 被験者：脳損傷患者30人（＊1）
・ 刺激：著名人/動物/道具の三カテゴリーに
属する写真（視覚提示）
・ 手順：上記の刺激がどのような名前である
かを答えてもらう(*2)
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Damasio,H et al.,(1996)
• 実験１結果
： personにのみ欠損を生じる患者=7名、
animalにのみ欠損を生じる患者=5名、
toolにのみ欠損を生じる患者=7名、
全てのカテゴリー=4名、
person & animal = 2名、
animal & tool=5名、
persons & tools=0名
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Damasio,H et al.,(1996)
• 実験１;Map-3 results
1. Personに欠損を生ずる患者はleft TP
(temporal pole) に損傷を負っている傾向有り
2. Animalに欠損を生ずる患者はleft IT
(inferotemporal) に損傷を負っている傾向有り
3. Toolに欠損を生ずる患者はleft IT+
(posterolateral) に損傷を負っている傾向有り
⇒ Fig.2
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Fig.2 from Damasio,H et al.,(1996)
2015/7/7
Damasio,H et al.,(1996)
「実験２（PET study）」
• 被験者：右利き成人9名
• 手順：実験１と同様に、person/animal/tool
カテゴリーの写真に対してNamingをしても
らい、その際のrCBFをPETで測定する。
(*1)
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Damasio,H et al.,(1996)
• 結果（test condition – control)
‐ 実験１の結果と並行的に・・・
1. Personをretrieveする際は、TP領域に顕著な
rCBFが確認される。
2. Animalをretrieveする際は、IT領域(foruth and
inferior temporal gyri)に顕著なrCBFが確認さ
れる。
3. Toolをretrieveする際は、IT+領域(posterior
middole and inferior temporal gyri)に顕著な
rCBFが確認される。
2015/7/7
脳におけるメンタルレキシコンの
構造
• しかしcoordination関係にある語同士が、
実際に｢脳の中の物理的に近い場所に貯
蔵されている」ということは同じなのか
• ことばの意味は脳全体に分散的に貯蔵さ
れている。
• 古典的意味論で考えられたような「言語的
意味」と「一般の百科事典的意味」は切り
離されていない
2015/7/7
分散表象を示唆するデータ（１）
• 動物の名前に関する障害
→物体認識の場所に近いところに損傷が
ある場合が多い（動物は人工物に比べカ
テゴリー成員を決定する際に細かい知覚
特性に注目しなければならない）
• 人工物の名前に関する障害
→運動前野など、事物の操作（運動）にか
かわるところに損傷が見られる場合が多い
2015/7/7
健常者によるPETを用いた研究
• Martin et al. (1996)
• 人工物と動物の絵を提示、こころの中でネーミン
グさせる。
• 動物の名前では視覚の初期段階の処理をおこ
なう左後頭葉の内側部分が、工具のネーミング
では左半球の運動前野がそれぞれ選択的に活
動
• ある対象を認知、同定して単語としてあらわす際
にはその対象に内在する性質を処理する神経機
構も同時に働くと考えられる
2015/7/7
2015/7/7
健常者によるPETを用いた研究
（２）
• Martin et al., (1995)
• 色の名前とアクションの名前
• 物体の線画を提示してその物体の色ある
いはそれに付随したアクションを想起（実
験１）
• 色の名前、アクションの名前を文字で提示
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Discrete Cortical Regions Associated with
Knowledge of Color and Knowledge of Action
2015/7/7
Martin, Haxby, Lalonde, Wiggs and Ungerleider
つづき
• いずれの場合も色の名前を想起したとき
は色の知覚をする部位のすぐ前が特異的
に活性化、動作の名前を想起したときは運
動の知覚をする部位が特異的に活性化
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Semantic somatotopy model
• The motor cortex has a
somatotopic organization,
with the mouth and
articulators represented
close to the Sylvian fissure,
the arms and hands at
dorsolateral sites and the
feet and legs projected to
the vertex and
interhemispheric sulcus.
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• The postulated specific cortical topographies are
best illustrated using the case of action words
that refer to different body parts.
Ex. kick, pick, lick..
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Schematic illustration
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fMRI study
• Hauk et al. reported fMRI data.
→Somatotopic patterns of actions and reading
action words are compared.
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• Consistent with earlier findings, all words
equally activated areas in the in the temporal
cortex and also the inferior frontal cortex.
• The category-specific somatotopic activation
that was seen in the motor system in response to
face-,arm- and leg-related words was close to
and overlapped with the motor and premotor
representations.
2015/7/7
2015/7/7
名詞と動詞に特異的な障害
• 脳損傷の部位によって名詞と動詞で特異
的に障害が現れる
• 名詞の障害→左側頭葉の損傷が多い
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動詞の障害→左前頭葉、頭頂
葉の損傷が多い
• 失語症例
- Production task（There’s a crack in the mirror / Don’t crack the nuts
in here）を施した場合、動詞に対し有意なエラーを起こす
(Caramazza,A and Hills,A. 1991)
⇒ 前頭葉における損傷
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動詞のプロセス→左前頭葉、頭
頂葉の共役
• 健常者におけるPET study
- 動詞を視覚提示した場合は、名詞を視覚
提示した場合よりも、左前頭葉、頭頂葉の
活性が大きくなる（Perani.D et al.,1999）
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Fig.1 from Perani.D et al.,(1999)
(VC+VA+NC+NA)-LS
Commonalities
(VC+VA)-(NC+NC)
(VA+NA)-(VC+NC)
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動詞のプロセス→左前頭葉、頭
頂葉の共役
• TMS study
- 前頭葉に対し集中的な磁場を当てた場合
に動詞のプロセスが有意に遅くなる
（Shapiro,K et al.,2001）
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Fig.2 from Shapiro,K et al.,(2001)
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動詞プロセス
・ （Perani.D et al.,1999）、（Shapiro,K et al.,2001）
等の研究から動詞のプロセスには、前頭葉が大
きい役割を占めるらしいことが理解できる
2015/7/7
Support for sensory-grounding
iconicity in mimetics: Brain imaging
data
• 11 Japanese adults were shown videos of
walking with various manners (overlapping
with videos for the verb learning study with
children) together with a word
– Mimetics (e.g., choko-choko)
– Verb (e.g., aruku ‘walk’)
– Adverb (e.g.,yukkuri ‘slowly’)
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ちょこちょこ
Participants
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（choko-choko)
rated how well the word matched the action in the video by
pressing a bottom (1-5)
Activated areas of each word class
mimetics
verb
adverb
2015/7/7
Threshold:0.001
Extent threshold:0
WORD-Baseline
Mimetics
Verb
P<0.0003
Adverb
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Specific areas for each word class
Threshold:0.001
Extent threshold:3
mimetics
(mimetics-verb-adverb)
verb
(verb-mimetics-adverb)
adverb
(adverb-mimetics-verb)
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Supramarginal Gyrus
Specific areas for mimetics
Middle Occipital
Gyrus(MT)
Superior
Temporal
Gyrus
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Precentral Gyrus
(Pre-Motor and
Supplementary
Motor Cortex)
Superior
Temporal Gyrus
Specific areas of mimetics
Superior Temporal Gyrus
Middle Occipital Gyrus(MT)
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Specific areas of mimetics
Fusiform Gyrus
Hippocampus
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Inferior Frontal Gyrus
Analysis by degrees of matching
Precentral gyrus
(Primary Motor Cortex)
Superior Temporal Gyrus
highmimetics-highverb-highadverb
masked lowmimetics
Precentral Gyrus
(Pre-Motor and Supplementary
Motor Cortex)
lowmimetics-lowverb-lowadverb
masked highmimetics
One way anova
Uncorrected mask p-value:0.5
Nature of mask:exclusive
Threshold :0.001
Extent threshold:0
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mimetics(mimetics-verb-adverb)
Correlations between the degree of
activation and degree of matching
Motor
0
2
3
4
5
-0.5
-1
-1.5
matching
r=0.554199
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statistically-significant
0.6
0.4
activation
activation
Not
statistically-significant
0.5
1
Pre-motor
STG
1
0.2
0
1
2
3
4
-0.2
-0.4
r=-0.55539
matching
statistically-significant
5
メンタルレキシコンと脳
• 様々な症例研究、イメージング研究により、
ヒトの持つメンタルレキシコンは、語が普遍
的に有するWord Form（音韻、シンボル）と、
それぞれに特異的な意味ネットワークとの
間の相互間リンクによって実現されている
らしい
2015/7/7
分散表象モデル
運動
性情報
Verb mediation
Broca
視覚領域
Mediatory Control
2015/7/7
2015/7/7
Future reserch
•
1.
2.
3.
しかしながら、メンタルレキシコンが脳内において分散
的に表象されているということ自体は判明しつつある
が、
そのような分散表象は生理学的に如何に実現される
のか？
機能語（助詞etc.）や接尾辞、接頭辞は如何にon-lineで
の言語使用の中でプロセスされるのか？
なぜ乳幼児のみが、本質的な意味での言語獲得能力
（メンタルレキシコンの構築）を有するのか？
2015/7/7
Future reserch
4.
5.
6.
そもそも概念とは何なのか？
視覚性、運動性等の情報が極端に少ない抽象語（-e.g.
正義）などは如何に表象されているのか？
なぜヒトのみが言語を有するに至ったか？
等など脳レベルでわからないことを挙げていけば切り
が無い状況であることには変わりない。これらの問い
には言語学、心理学、脳科学などを含んだ分野融合的
な視点から取り組んでいく必要があろう
2015/7/7