内側側頭葉の構造による機能の違い？

1. Alison R. Preston and
2. John D.E. Gabrieli1

1. Department of Psychology, Stanford University, Stanford, California 94305, USA

この見解によれば、記憶課題が関係過程と親しみ過程をどの程度必要とするかによって、海馬と非海馬のMTL構造への相対的な依存度が決定されるであろう。 海馬の損傷は、ペア連想学習などの関係処理に大きく依存する課題において、大きな障害となるであろう。 一方、項目認知のテストのように、刺激の慣れによって実行できるタスクは、海馬の機能がない場合でも、周囲のMTL皮質の機能によって支えられる可能性がある。 この仮説は、動物における病変と電気生理学的研究（レビューとして、Brown and Aggleton 2001; Eichenbaum 2001参照）、ヒトにおける神経心理学的研究（Vargha-Khademら 1997）、神経画像研究（Eldridgeら 2000;Yonelinas ら 2001）から得られた証拠など、いくつかの収束した知見が支持している。

この考えに対する挑発的な挑戦は、海馬形成に限定されると考えられている両側のMTL病変を持つ健忘症患者を調べたStarkらの研究(2002)で提示されている。 この研究により、宣言的記憶におけるMTLの機能を明らかにするための重要な貢献がなされた。 海馬に局所的な損傷を受けた患者を対象とすることで、この構造への損傷が、関係性処理と親近性処理をそれぞれ必要とする記憶課題にどのような影響を及ぼすかを検証することができる。 本研究では、海馬損傷患者は、単項目認識課題と連想認識課題の両方を行った。 単項目認識では、患者は単一の顔または家の写真を学習し、遅延の後、はい/いいえ認識の記憶判定を行った。 連想課題では、顔や家の写真を学習し、遅延後に2つのアイテムを提示した。 この連想課題では、一緒に学習したもの（そのままのペア）と一緒に学習していないもの（組み替えたペア）を識別する必要があった。

これらの課題は、テスト項目の相対的な親密さの処理と比較して、テスト項目間の関係の処理に異なる焦点を当てている。 単一項目の認識は、以前研究した項目は新しい項目よりも馴染みがあるので、被験者はより馴染みのある項目を研究済みであると承認することができる（Yonelinas 2001）。 また、新奇な顔や家屋を用いることで、親近感がより強調され、親近感は研究段階でのみ得られたものであり、フォイルは全く見慣れないものである。 これに対して、本研究の連想記憶テストでは、テスト時に既習事項のみを提示することで、慣れ親しんだ過程の寄与を排除しようとするものである。 そのため、無傷の組と組み替えた組の差は、すべての項目が学習済みであるため、項目の相対的な馴染みによるものではなく、それらの項目間の学習段階での任意の関連性によるものであると考えられる。 このように、これら2つの認識テストは、それぞれ海馬周辺皮質と海馬形成の寄与に依存すると仮定される親しみと関係性のプロセスを分離するためのものである。

この仮説に基づけば、海馬局所損傷患者は、連合認識では選択的または不均衡に障害されるが、単一項目認識では無傷または障害度の低い成績を示すだろうと予測される。 しかし、海馬に選択的な障害を持つ患者は、単項目認識課題と連合的認識課題において等しく障害された。 しかし、海馬選択性障害者は、単項目認識課題でも連想認識課題でも同じような障害を示した。 異なる成績レベルで精度が比例したままであったことは、難易度の異なる2つの課題の成績を比較する際に内在する測定上の問題を解決するのに役立つ（被験者は連想認識テストよりも単項目テストの方が正確に成績を上げている）。

これらの結果は、海馬形成が関係性または親しみの処理を必要とする宣言的記憶課題に同様に寄与していることを示唆している。 これらの知見は，他の電気生理学的，神経心理学的，神経画像学的研究（Manns and Squire 1999; Wood et al.1999; Stark and Squire 2000, 2001）でも支持されている。 異なるMTL構造の機能に関して多くの矛盾した証拠が存在するが、そのような矛盾が、そのような疑問に答えるために用いられる現在の実験や方法の限界から生じるのか、あるいは、これらの構造が宣言的記憶処理に何をもたらすかに関する現在の概念の限界から生じるのかは、不明確である。 MTL病変を有する患者の神経心理学的研究は、様々な理由から制限されることがある。 In vivo構造イメージングでは、たとえ注意深く行われたとしても、解像度に限界がある。 さらに、本研究の患者は、海馬体積が22％から46％減少しており、海馬形成を介するいくつかの記憶過程が少なくとも部分的に免除されている可能性を提起した。 さらに、海馬傍回に障害があっても海馬の機能が損なわれていない患者は報告されていないため、異なるMTL構造の機能間の二重解離を調べることは不可能であった。 また、動物を用いた電気生理学的研究や病変研究は、宣言的記憶機能をモデル化するために動物を用いた課題が、ヒトの宣言的記憶を評価するために用いられる課題とどのように類似しているかがほとんどの場合不明であるため、方法論上の課題もある。 また、現在の神経画像解析法の空間的・時間的分解能の限界も、異なるMTL構造の機能を正確に理解することを阻んでいる。 したがって、複数のMTL下部構造の異なる機能をより明確に理解するためには、様々な方法を用いた多くの収束的研究が必要になると思われる。

しかし、MTLの理解は、方法論的な課題だけでなく、概念的な課題によっても制限される可能性がある。 Stark, Bayley, and Squire (2002)は、海馬の機能的役割を周辺構造と区別するために、連想プロセスと非想像プロセスといった単純な二項対立は成功しそうにないと示唆している。 海馬形成に特化した関係性記憶能力を、その周辺構造に特化した熟知度記憶能力あるいは項目別記憶能力を割り当てれば、多くの知見を説明することができるが、Stark、Bayley、Squire（2002）がここで発表した結果を含む他の知見を説明することは不可能である。 宣言的記憶システムと非宣言的記憶システムの間に存在する明確な解離とは異なり、異なるMTL構造の間には単純で絶対的な解離は存在しないのかもしれない。 MTL構造は階層的で高度に相互接続されているため（Lavenex and Amaral 2000; Fig. 1B）、処理における単純な区別を明確にすることは難しく、MTLプロセス間の区別を特徴付けるためには、より計算的なアプローチが必要になるかもしれません（O’Reilly and Rudy 2001）。

あるいは、この患者研究は、海馬における関係性処理をより正確に定義することを制約するかもしれない。 海馬は1つの経験の複数の要素ではなく、経験間の関係を符号化するのに必須であることが示唆されている（Eichenbaum 2001）。 この考えによれば、顔と家の組み合わせは、単一の経験の要素間の関連であり、したがって、時間的に異なる経験間に生じる可能性のある結合とは異なる種類の結合を含んでいることになる。 ラットを用いたいくつかの研究は、海馬における関係性処理のこの解釈を支持しているが（Bunsey and Eichenbaum 1996）、ヒトにおいてはこの点に関する説得力のある証拠はまだ得られていない。

方法論的・概念的な限界にかかわらず、MTLの構成構造の機能を調べることは記憶研究において重要な問題であり、脳が宣言的記憶プロセスをどのように媒介するかを理解する上で極めて重要である。

謝辞

Howard EichenbaumとAndy Yonelinasの丁寧なコメントに対して感謝する。 著者はNational Institute of Health Grants MH59940、MH63576、NS26985の支援を受けている。

Footnotes

• ↵1 責任著者。

• E-MAIL gabrieli{at}psych.stanford.edu; FAX (650) 725-5699.

• 論文・書籍はhttp://www.learnmem.org/cgi/doi/10.1101/lm.54702.co.jp

• Cold Spring Harbor Laboratory Press