Higher Cortical Functions:Association and Executive Processing(Section4,Chapter9)Neuroscience Online:神経科学のための電子教科書|Department of Neurobiology and Anatomy-テキサス大学ヒューストン校医学部

会合領域と呼ばれる高次統合皮質領域は、感覚入力と運動出力の間に介入する。 皮質の階層的組織は、有名なイギリスの神経学者、John Hughlings Jacksonによって1870年代に提案されました。, これらの関連領域は、認知処理のサイトであり、認知神経科学の急速に発展する分野における焦点領域である。

三つのマルチモーダル関連領域は、三つのユニモーダル関連領域と三つの主要な感覚領域と組み合わせて議論されます。

1. 辺縁関連領域
   側頭葉の前腹部、海馬傍回に位置する。,
   多くの感覚入力を持つ感情をリンクします。
   学習と記憶において重要です。li>
2. 後関連エリア
   後頭部、側頭葉および頭頂葉の接合部に位置する。
   一次および単峰性の感覚領域からの情報をリンクします
   知覚および言語において重要です。li>
3. 前関連エリア
   前頭前野に位置しています。
   他の関連エリアからの情報をリンクしています。
   記憶、計画、および高次の概念形成において重要である。,
   三つの単峰性会合領域は、図に示すように、それぞれの一次感覚皮質領域に隣接して位置している。 ここで学ぶべき一般的な原則は、一次感覚領域からさらに離れるにつれて、連想関数がより一般的になるということです。

感覚情報は、処理され、各半球の後方多峰性会合皮質、すなわち後頭頂および側頭皮質に平行経路に沿って受容体から一次感覚皮質および単峰,

後方多峰性会合皮質は、概念的認知機能および運動行動の計画に関与する前方会合領域に高度に接続されている。

前方会合領域における運動行動を計画した後、運動応答出力の実際の処理は、感覚（入力）システムにおける処理の逆である。 運動前皮質は運動皮質—Brodmannの領域6および8に対して吻側である。

明らかに学習された情報の取得は、この情報を格納する際に使用されるパスと構造の逆でもあります。

9.,1後方会合領域

Agnosia

後方会合領域への損傷は、時にはユニモーダル会合領域の一部を含むagnosia、”知らない”を意味するギリシャ語の単語につながることがあります。”視覚後方関連領域の病変は、おなじみの顔を認識したり、新しい顔を学ぶことができないと同時に、視覚認識の他の側面をそのまま残すことができ これらの患者は、顔としての顔、その部分、および表情から特定の感情を識別することができますが、特定の人としての顔を識別することはできません。, しばしばしても、認識できない場合は親族などの親または子どもと一部のインスタンスが認識できない自分です。 彼らはそれらを認識するために声や他の手がかりの音を使用するので、彼らは彼らの近親者や友人についての知識を失っていません。 Prosopagnosiaを引き起こす損害は両方の後頭葉の下の表面で常に両側であり、側頭葉の内部の表面に前方に伸びます。

後の集学的連合皮質に病変を有する患者（すなわち,、後頭頂皮質）は物体を知覚して描くことができるが、それらはそれらに名前を付けることができない—連想性失認と呼ばれる欠損。 彼らはタッチで正しく名前を付けることができるので、これらのオブジェクトの名前を忘れ 後頭葉および周辺領域への他の損傷は、患者が物体を描くことができないようにすることができるが、著しくそれらを名付けることができる—無受容性失認と呼ばれる欠損。

図9.,4 連想性失認症の患者は図面をコピーすることはできますが、オブジェクトに名前を付けることはできませんが、無受容性失認症の患者は図面をコピーすることはできませんが、オブジェクトに名前を付け		図9.5 左または右のTPJ損傷を受けた患者が図面をコピーしようとする方法を示すアニメーション。

右半球と左半球の同様の領域の病変がほぼ相補的な知覚差を生じる他のケースがあります。, 右半球の損傷はグローバルオブジェクトの知覚を混乱させ、左半球の損傷はローカルオブジェクトの知覚を混乱させる。 これは、stroke中直後の急性期にのみ見られ、側頭-頭頂接合部（TPJ）を中心とする病変のみで見られる。

9.2対側無視

右後頭頂視覚皮質の失認は、最も顕著なもののいくつかである。, マルチモーダル後方関連領域は、視覚および聴覚系および海馬からの入力を受け取る。 その結果から不能を知覚しも正常に機能する感覚システム。 これらの患者は、オブジェクトの左半分と自分の体の左半分を含む左のものを無視します。 これは対側無視症候群と呼ばれます。

対側無視は、自分の体の左側の自己イメージの赤字と左側の世界を知覚することの赤字です。, 典型的には、対側無視症候群に罹患している患者は、左側に麻痺を有するであろう。

一部の患者は、自分の左側を洗ったり服を着たりしません—個人的な無視シンドローム。 この怠慢は、彼らの体の左側を失うことにまで及ぶかもしれません。 彼らは左腕に言及するときに”誰が私のベッドにこの腕を入れたのか”などの発言をするでしょう。

無視は、彼らの個人的な空間から彼らの周りの世界に広がることができます。 彼らは、例えば、花びらが右側にのみ、または時計の番号が右側にのみなどで、花を描くことができます。,

少し考えると、それは感覚の問題ではないことをあなたに納得させるでしょう。 環境内のすべてのオブジェクトの右半分だけでなく、このような患者の感覚システムに入力しています。 最物は複数の部品です。 のようなものと考えることができこれらの部品としてのオブジェクト。 したがって、例えば、花の各花びらはオブジェクトです。 彼らはそれぞれの花びらのちょうど右半分を”見る”ことはありません。 これが無限回帰問題です。

この視覚無視の問題がどれほど複雑で複雑になるかを示すために、イタリアのミラノにある視覚無視患者のグループの研究がありました。, 彼らは病院の診察室で、よく知られている公共広場、ドゥオーモ広場を想像するように求められました。 彼らは大聖堂に面していると想像するべきだと言われました。 彼らはその後、広場のすべての建物を思い出すように求められました。 彼らは彼らの（想像された）右の建物だけを思い出しました。 それから彼らは大聖堂の階段に立っていると言われ、彼らが反対方向に向いていると想像していました。 もう一度、彼らは広場のすべての建物を思い出すように求められました。, 彼らがしたことは、彼らが最初のリコールの間にリコールできなかったすべての建物を思い出すことでした。 彼らの記憶—これは彼らの想像力のすべてです覚えています。

図9.7 イタリアのミラノにあるドゥオーモ広場。

これは処理不足の劇的な証拠です。, ドゥオーモ広場のこれらの患者の記憶は完全である;彼らは正方形のどの部分についても記憶障害を持っていない。 彼らはまた、広場の彼らの記憶に完全にアクセスできます。 によってはその想像視点でも財政赤字を想起物体の左側フレーム内での参考値です。 さらに、彼らは明らかにこの赤字を認識していません。 参照の彼らのフレームは、メモリだけでなく、実際の生活の中で、自分の体に関して中央に配置されています。 どうやら、現実世界のシーンのような記憶は、対側半球を介してアクセスされます。, 彼らの脳病変が起こるずっと前に、彼らはこの広場を知って育ったので、記憶が失われた左のオブジェクトで置かれたことではありません。 これは、意識、自己認識、記憶の執行制御の問題を提起する。

問題をさらに複雑にするために、片側視覚無視は、患者の身体の代わりに物体に関して集中させることができる。 オブジェクト中心の片側視覚無視の患者。 左:患者は回された時でさえ審査官の左手に出席する。 右：被験者の体を90度回転させても、患者は被験者の右手を無視する。,

両側頭頂の損傷は、バリント症候群と呼ばれるものを産生する可能性がある。 これは興味深い症候群であり、両側半野無視では期待できるように、物体の両側を無視して何も見ないのではなく、同時に一つの物体を見る—同時失認。 これらの患者に報告するオブジェクトが自動的に交換ランダムと別のオブジェクトとその制御を行うオブジェクトがされました, これらの患者のADLの問題が含まれ、紛失、不把握する項目では食べられない、ワンピース、または動かずにお部屋に案内もあります。 しかし、彼らは自分の体の部分に正しく触れることができます。

9.3辺縁関連領域

辺縁関連領域は、ほぼすべての他の関連領域から情報を受け取り、したがって、その感情的な文脈を含むイベントのすべての刺激 の感情の関連ンテカルロシミュレーションできるかどうかを判定かで記憶するようにしました。 これはすべての生物の生存にとって重要です。, 確かに、これは学習によって意味されるものです。 あなたは記憶なしで学習することはできません 空腹になると、食べ物を見つけることは大きな安堵であり、後で食べ物の場所を覚えている可能性が高くなります。 人が狭く危険を逃れると、そのような捕食者や彼らが住む場所を避ける可能性が高くなります。 患者ＨＭは辺縁関連領域を両側的に除去したが，場所，時間，感情を含むコンテキスト記憶に依存する新しい明示的な記憶を形成することができなかった。

9.4前方会合エリア

前関連領域は前頭葉にあります。 それはpostcentral gyri、Rolandic割れ目および運動前区域に対して吻側です。 それはその後部境界としてシルビウス亀裂を持っています。 これは、前頭前野と呼ばれています。

前頭前野の役割の初期の証拠は、フィニアスT.ゲージのケースから来ました。 ゲージは19世紀半ばに鉄道建設の職長だった。, 彼は信頼でき、よく組織され、勤勉であり、13ポンド、3½フィートの長い鉄棒で岩に掘削された穴の中で爆発的に突き刺さっていました。 彼は爆薬で梱包されていたとして、電荷が予期せず爆発しました。 何が起こったのかは、タンピングロッドが穴から吹き飛ばされ、彼の頭の前を通り抜け、彼の前頭前野の大部分を破壊したことでした。 彼は物理的に回復した後（著しくわずか数週間）、彼の性格は変わっていました。 同僚は”ゲージはゲージではなかった。”彼は信頼できなかった。 彼の行動は、結果をほとんど考慮して衝動的でした。, 彼はアルコール依存症と漂流者になった。

前頭前葉切除は、精神病症状を緩和するために二十世紀の前半に行われました。 これらは今薬物療法と取り替えられました。 片側性または両側性前頭前葉切開術では、時間の経過とともに物事を覚えて関連付ける能力の欠如があります。 遅延報酬は学習に大きな有害な影響を与えます。 集中力と集中力が大幅に低下します。 抽象的な推論はほとんど消えます。, 前頭前野は、感覚関連皮質（体性感覚、視覚および聴覚）および視床の背内側核からの大量の入力を受け取る。 視床の背内側核の病変は、前頭前葉切開術と同じ症状の多くを引き起こす可能性がある。

前頭前野は三つの領域に細分されています。,

1. Dorsal (superior) prefrontal cortex
2. Medial (surrounding the principal sulcus) prefrontal cortex
3. Ventral-orbitofrontal (or inferior) cortex

A.		B.
Figure 9.10 Subdivisions of the prefrontal cortex of the monkey brain.,

患者における前頭前野症候群（または前頭症候群）は、通常、背側（上）前頭前野関連領域の損傷を指す。 背側前頭前野における研究のほとんどは、背側前頭前野に集中している。 これは、上の図の領域（46）であり、主溝にちょうど背側（図9.10A）である。 これは、多くの高次の認知能力にとって非常に重要な領域です。 帯状皮質とともに背外側前頭前野は、注意処理、計画、ルール学習および記憶に関与している。, たとえば、算術を実行しようとすると、患者は7から100の連続した減算で正常に開始することができますが、不可解にシフトして言うことができます: “100, 93, 93, 73…63 100、93、86、79、72等の代り。 配列が学習されているとき、背外側前頭前野および帯状皮質は非常に活性である。 その学習が完了し、自動化されなくなります。

背外側前頭前野および主溝自体（すなわち、背側および内側前頭前野）の多くのニューロンは、物体がどこに位置するかについての記憶を仲介する。, これらのニューロンは、後頭頂皮質を通る背側経路からの入力を受け取る。 サルの記録は、”どこ”ニューロンが視野内の特定の位置の刺激にのみ反応し、遅延期間中に発射し続けることを示しています—おそらくイベントの記憶。 時折彼らは遅延期間中に発射を停止すると、これは通常、猿が場所を忘れてしまったことを知らせます。 アイトラッキング装置は、猿がどこを見ているかを記録するために使用され、猿は特定の記憶された場所に向かって見るように訓練される。,

背外側前頭前野とは対照的に、図46の小さな領域（9.10aのニューロンは、主溝のちょうど腹側にあり、物体が何であるか、その形状および色についての記憶 これは、下側頭葉を通る腹側視覚経路の標的である。

眼窩前頭皮質および内側前頭前野は、辺縁系の扁桃体および帯状皮質と直接接続しており、計画された行動および記憶に感情的な要素を

前頭前野領域における支配的な神経伝達物質はドーパミンである。 ドーパミンの枯渇は徴候のような損害を作成できます。 ドーパミン作動性システムの障害は統合失調症患者の症状に寄与すると考えられており，多くの統合失調症患者は前頭前野皮質領域の機能低下を有する。, 異星人の声によって制御されるなどの症状は、統合失調症患者の執行制御システムの機能不全を示唆している。

例えば、統合失調症患者がウィスコンシン州カードソーティングテストで検査された場合、前頭前野への血流は正常な個体よりもはるかに少ない。 精神分裂病患者が正しい応答のために報酬を与えられるとき血の流れは正常のためにするより大いに多くを増加し、改善された性能を示すので前,

前頭前野と帯状皮質との密接な相互作用のさらなる証拠は、統合失調症患者の神経画像は、認知課題における帯状皮質の活性化障害を示し、死後の組織学的分析は、統合失調症患者の帯状皮質に異常を示していることである。,

認知機能の側方化に関するいくつかの最終的な考え

機能が一方の半球に側方化されているか、または両方の半球に表されているかどうかを判断するもう一つの方法は、脳梁を切断した患者であるスプリット脳患者をテストすることである。 脳梁を切断することは難治性てんかんの最後の手段である。 刺激は、他方がこれらの刺激を認識することなく、一方の半球のみに入力することができる。 患者さんが試験されるがどのようなプロセスを示唆しています。,

図9.12 左眼視野の物体は、左鼻網膜からの信号が対側に伝達され、右網膜からの信号が同側に伝達されるため、右半球の領域を興奮させる。		図9.13 スプリットブレイン患者は、画面の中央を見て、彼が見たものを示しています。, その名のオブジェクトを選択し、オブジェクトによるタッチティング.

刺激は、タキストスコピック的に一方の半球にのみ提示される。 患者はスクリーンの真中のポイントにまっすぐに焦点を合わせる。 刺激が左に現れると、それは右半球に行きます。 刺激が右に現れると、それは左半球に行きます。 したがって、右（左半球）に提示された円錐に応答して、患者は”円錐”と言います。,”しかし、左側に提示されたとき、患者は何かを見ることを拒否し、応答を与えるために押されたとき、患者はconfabulates。 したがって、円錐刺激が左側にあるとき、患者は視覚刺激を円錐として認識することができないのでしょうか？

実際には、患者は刺激を円錐として認識することができる。 だいても示す。 患者は、感触によって正しい物体を正しく選択することができる。 または、患者はそれを指して正しく識別することができますが、左手でのみ識別できます。,

これは単なるマッチングであり、クロスモダリティ（視覚から触覚）マッチングであっても、言語ではないと言うかもしれません。 しかし、あなたはこれが本当に言語であることを自分自身を納得させることができますなぜなら、あなたが右半球に文字D-O-Gをフラッシュすると、患者はもちろん、左手でのみ犬のモデルを選ぶことができるからです。

スプリット脳患者からの他の結果は、ほとんどの人にとって、左半球が数学と言語にとって支配的であることを示しています。

右半球は、音楽、顔認識、および空間的関係とは何でも支配的です。

例えば、脳梁を切除した後の右利きの患者（分裂脳）でさえ、左手を制御する右半球であるため、右手よりも左手で描くことができます。,

したがって、右半球は左半球の機能よりも優れた機能を持ち、右半球は言語のない左半球と同じようなものではありません。 右半球の優位性の他の例としては、スプリットブレイン患者は、異なる色の木製ブロックを合わせて、右手よりも左手でパターンをよくすることができ、右半球が空間知覚タスクにおいて優れていることを再び示すことができるということである。,

結論として、特定の脳領域に局在する脳の機能は、かなりの臨床的重importanceを有している。 機能の局在化は、特定の症候群が特定の脳領域における疾患の特徴である理由を説明することができる。 それにもかかわらず、脳のどの部分も孤立して機能しません。 脳のすべての部分は、他のすべての部分と協調して動作します。 脳の一部が除去されると、結果として生じる行動は、除去された部分よりも残りの”部分”の調整された容量についての詳細を反映する可能性がある。,

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