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脳科学辞典 - 利用者の投稿記録 [ja]
2026-04-13T00:02:42Z
利用者の投稿記録
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実行機能
2013-06-14T04:36:10Z
<p>Daisukematsuyoshi: 定義部分の変更。（認知制御機能の総称）</p>
<hr />
<div>英語名：executive function, executive functions 独：exekutive Funktionen<br />
<br />
同義語：遂行機能、実行制御 (executive control) 、認知制御 (cognitive control)<br />
<br />
'''実行機能'''とは、複雑な課題の遂行に際し、課題ルールの維持やスイッチング、情報の更新などを行うことで、[[思考]]や[[行動]]を制御する[[認知]]システム、あるいはそれら認知制御機能の総称である<ref name=ref1>'''A Miyake, P Shah (Eds)'''<br>Models of Working Memory: Mechanisms of Active Maintenance and Executive Control<br>''Cambridge University Press'':1999</ref>。特に、新しい行動パタンの促進や、非慣習的な状況における行動の最適化に重要な役割を果たし、人間の目標志向的な行動を支えているとされ<ref><pubmed>18269902</pubmed></ref>、その神経基盤は一般に[[前頭前野]] (prefrontal cortex) に存在すると考えられている<ref><pubmed>11283309</pubmed></ref><ref name=ref2><pubmed>10945922</pubmed></ref>。代表的な行動課題には、[[ウィスコンシン・カード分類課題]]や[[ストループ課題]]（[[ストループ効果]]）などがある。<br />
<br />
==心理学モデル==<br />
実行機能の研究は、主として[[wikipedia:ja:ヒト|ヒト]]の[[ワーキングメモリー]]研究においてなされており、幾つかのモデルが提唱されているが<ref name=ref1 />、代表的なものは以下の2つである。<br />
<br />
===Baddeleyのモデル===<br />
''詳細は[[中央実行系]]を参照''<br />
<br />
Baddeleyのワーキングメモリーモデルでは、実行機能は中央実行系 (central executive) と名付けられている<ref>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref>。中央実行系は、音声情報を保持する[[音韻ループ]]、[[視空間]]情報を保持する[[視空間スケッチパッド]]、[[長期記憶]]とのインタフェースとなる[[エピソディック・バッファ]]という3つの[[記憶貯蔵庫]]を制御し、[[注意]]の焦点化と分割、スイッチング、長期記憶の活性化を行い、目標志向的行動を支えているとされる<ref><pubmed>21961947</pubmed></ref>。<br />
<br />
===MiyakeとFriedmanのモデル===<br />
Miyake et al (2000)<ref name=ref2 /> は、実行機能を測定する複数課題の成績データについて[[潜在変数分析]] (latent variable analysis) を用い、実行機能が以下の3つの要素から構成されているとした。<br />
*[[情報の更新]] (updating)<br />
*[[課題ルールのシフト]] (shifting)<br />
*[[抑制]] (inhibition)<br />
<br />
しかし、その後の研究<ref name =ref3><pubmed>18473654</pubmed></ref> では、unity/diversity framework と呼ばれる、相関の高い実行機能要素の間にはそれを支える共通因子が存在するとともに (unity)、それらを分離する固有の因子が存在する (diversity) という考え<ref><pubmed>4627626</pubmed></ref> に基づき、さらなる詳細な検討が行われた。その結果、抑制は実行機能の潜在変数からは外れ、<br />
*情報の更新 (updating)<br />
*課題ルールのシフト (shifting)<br />
*[[common executive function]] (common-EF)<br />
の3つが実行機能の要素であるとした。<br />
<br />
common-EFとは、全ての課題に影響を与える一般的な実行機能であり、課題目標や課題関連情報の維持を行うことで、効果的に低次な情報処理をバイアスする実行機能である。彼らによれば、[[行動の抑制]]はcommon-EFの媒介によって出現するものであり、実行機能としての抑制は存在しないのだという<ref>'''A Miyake, N P Friedman'''<br>The nature and organization of individual differences in executive functions: Four general conclusions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(1), 8-14'':2012</ref>。これは、行動の抑制は必ずしも神経系における抑制によって達成されているのではなく、別の選択肢の促進によっても達成しうるものであり、[[前頭前野]]が課題目標の維持を行い課題関連情報の活性化を行う事で、間接的に、現在の課題には不必要な行動の相対的抑制が達成されている<ref><pubmed>16286928</pubmed></ref><ref><pubmed>21889391</pubmed></ref> という知見とも一致する。<br />
<br />
==心理学的知見==<br />
===個人差===<br />
ワーキングメモリー容量の高い個人は、注意制御・実行機能に優れており、課題目標の維持や競合解決においてワーキングメモリー容量の低い個人よりも高い成績を示す。高容量群は、ストループ課題において色あるいは文字からの干渉（ストループ効果）が低容量群よりも少なく<ref><pubmed>12656297</pubmed></ref>、また刺激出現位置とは反対方向に[[眼球運動]]せねばならない[[アンチ・サッカード課題]] (antisaccade task) でも低容量群より成績が良い<ref><pubmed>11409097</pubmed></ref>。特に、後者の研究では、刺激出現位置にそのまま眼球運動すればよい[[順サッカード課題]]では、高・低両群に差がない事が示されており、自動的な注意補足に抗って反対方向に眼球運動するという、能動的な制御機能に個人差が存在し、それがワーキングメモリー容量と相関する事が示唆される。<br />
<br />
また、実行機能は[[注意欠陥・多動性障害]]との関連が指摘されている<ref><pubmed>10405075</pubmed></ref>。しかしながら、実行機能の弱さは注意欠陥・多動性障害の必要条件でも十分条件でもなく、ある程度の関連性が認められるに過ぎない<ref><pubmed>15950006</pubmed></ref>。<br />
<br />
===発達===<br />
実行機能は、[[wikipedia:ja:児童期|児童期]]から[[wikipedia:ja:思春期|思春期]]にかけて上昇し、初期[[wikipedia:ja:成人期|成人期]]にピークを迎えた後、しばらくの平坦期（高原期）を経て、中年期に低下し始めるという二次関数（[[wikipedia:ja:放物線|放物線]]）形の生涯発達パタンをとる<ref><pubmed>14962399</pubmed></ref>。特に、60歳以降の高齢期の減退は急激である<ref><pubmed>17612814</pubmed></ref>。<br />
<br />
児童において顕著にみられる行動パタンは、前回あるいは慣習的に行っている行動への固執である。例えば、新しい課題ルールに切り替わった時に、何をすべきかについては正しく答えられるにも関わらず、正しい運動反応を行えず古い課題ルールに基づいて反応をしてしまうなどの行動が見られ<ref>'''P D Zelazo, D Frye, T Rapus'''<br>An age-related dissociation between knowing rules and using them<br>''Cognitive Development, 11(1), 37-63'':1996</ref>、顕在的なルール認識ではなく[[行動の抑制]]が上手く行えていない事が示唆される。児童期から思春期にかけての実行機能の発達においては、慣習的行動への固執の克服、刺激を目の前にした反応的な制御から刺激不在でも事前の準備を行う順向的制御へ、外的駆動型制御から内的駆動型制御へという3つの変化が現れ、より柔軟な行動を行えるようになる<ref>'''Y Munakata, H R Snyder, C H Chatham'''<br>Developing cognitive control: Three key transitions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(2), 71-77'':2012</ref>。<br />
<br />
近年、[[自己制御]]（[[セルフコントロール]]）が上手く行えない児童は、上手く行える児童に比べ、30年後の健康状態が悪く、所得が少なく、また犯罪を行う傾向が高くなるという知見が示されるに至り<ref><pubmed>21262822</pubmed></ref>、実行機能のトレーニングを行う介入研究が盛んになりつつある<ref name=ref4><pubmed>21852486</pubmed></ref>。<br />
<br />
===遺伝と環境===<br />
Friedman et al (2008)<ref name=ref3 /> は、[[wikipedia:ja:双生児|双生児]]の縦断研究により、common-EFはその99%が遺伝によって担われていること（[[wikipedia:ja:一卵性双生児|一卵性双生児]]でほぼ同じ）に加え、実行機能はある程度の発達的安定性があること（6年後の調査でも高い安定性が見られた）を示した。しかし、児童の実行機能を向上させようとする介入研究では、トレーニングによる実行機能の改善が報告されており<ref name=ref4 />、研究間で必ずしも合致していない。これらの不一致は、Friedmanらの研究が対象としていた年齢が比較的高い（17歳から23歳間の縦断研究）一方、実行機能の介入研究では12歳以下の児童が対象になる事が多いという、年齢ならびに追跡期間の差異や、分析対象となる変数の違い（潜在変数か課題成績そのものか）等が原因と考えられる。しかしながら、幼児・児童期の自己制御能力や注意能力の差は、思春期においても保たれているという知見もあり<ref><pubmed>17894607</pubmed></ref><ref><pubmed>21668099</pubmed></ref>、実行機能にどの程度の柔軟性があり、トレーニングによって変化しうるのかは、今後の研究が待たれる。<br />
<br />
==神経基盤==<br />
実行機能の神経機構を調べる研究は、行動上の概念を直接脳領域に位置づけるという形ではなく、他の高次認知研究からの知見を柔軟に吸収しつつ、独自に実行機能を脳と関連づけるという形での発展を見せている。しかし、現状においては[[前頭葉]]損傷が実行機能の減退を引き起こすという事以外には、研究者間での意見の一致はさほど多くなく、実行機能の下位要素あるいは[[前頭前野]]がどのように実行機能を担っているかについて様々な知見が混在している<ref>'''M T Banich'''<br>Executive function: the search for a integrated account<br>''Current Directions in Psychological Science, 18(2), 89-94'':2009</ref>。 <br />
<br />
ただし、大まかには'''[[腹外側前頭前野]]''' (ventrolateral prefrontal cortex: VLPFC) は課題セットの切り替えと抑制<ref><pubmed>15050513</pubmed></ref><ref><pubmed>18558854</pubmed></ref>、'''[[背外側前頭前野]]''' (dorsolateral prefrontal cortex: DLPFC) は課題関連情報を維持し、計画を立てること<ref><pubmed>12963473</pubmed></ref>、'''[[前帯状皮質]]''' (anterior cingulate cortex: ACC) は、葛藤の検出とモニタリング<ref><pubmed>10846167</pubmed></ref><ref><pubmed>9563953</pubmed></ref><ref><pubmed>10647008</pubmed></ref>、'''[[吻側前頭前野]]''' (rostral prefrontal cortex: RPFC) は複数課題の遂行やエピソード記憶の検索、他者の内的状態の推測に関与するとされる<ref><pubmed>16839301</pubmed></ref>。<br />
<br />
しかし、特に前帯状皮質は議論の別れる領域であり、前帯状皮質損傷患者では葛藤の生じる課題においても課題成績に遜色がないとするデータもある他<ref><pubmed>14597698</pubmed></ref><ref><pubmed>16783368</pubmed></ref>、前帯状皮質は報酬と行為の連合を担っており、葛藤モニタリングはその下位機能に過ぎないとする説もある<ref><pubmed>17337237</pubmed></ref>。また、他の各領域の機能についても研究者間で意見の相違があり、今後の研究ではそれらの相違を克服するモデル構築が望まれる。<br />
<br />
==訳語の問題==<br />
類似概念である中央実行系にも言えることであるが、「実行」という訳語がついているものの、この概念は必ずしも何らかの行為の実行をモデル化したものではなく、行為の実行に至るまでの高次認知過程の制御を主たる問題とするものである。「統御」あるいは「執行部」「管理職」など、高次からの情報管理や制御という意味を持つ他の訳語の方が、概念が指し示すニュアンスに近い。実際、中華人民共和国においては、執行機能という訳語があてられている。<br />
<br />
ただし、神経心理学やリハビリテーションの分野においては遂行機能とも訳され、前頭葉損傷による高次脳機能障害の説明概念として機能しており、目標設定や、行動の抑制・制御が行えるかといった行為能力に重きが置かれている<ref>'''石合 純夫'''<br>高次脳機能障害学<br>''医歯薬出版'':2003</ref>。しかし、遂行機能の検査として使われているものはウィスコンシン・カード分類課題など、実行機能測定にも使われる課題と同一であり、概念そのものに異同はない<ref><pubmed>12426407</pubmed></ref><ref><pubmed>17786559</pubmed></ref>。<br />
<br />
==関連項目==<br />
*[[行動の抑制]]<br />
*[[実行抑制]]<br />
*[[セルフコントロール]]<br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[中央実行系]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
==参考文献==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br />
（執筆者：松吉大輔 担当編集委員：定藤規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E4%B8%AD%E5%A4%AE%E5%AE%9F%E8%A1%8C%E7%B3%BB&diff=14450
中央実行系
2012-09-28T01:44:09Z
<p>Daisukematsuyoshi: </p>
<hr />
<div>英語名：central executive<br />
<br />
'''中央実行系''' (ちゅうおうじっこうけい)とは、Baddeley & Hitch (1974)<ref>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref> の提唱した[[ワーキングメモリー]]モデルにおける中心的な構成概念であり、下位システムの[[記憶貯蔵庫]]（[[視空間スケッチパッド]]・[[音韻ループ]]）と相互作用して、それらの制御と情報処理を行う認知システムである。<br />
<br />
現在の課題要求に応じて、[[注意]]の[[スイッチング]]や、必要な情報の更新などの認知制御を行い、目標志向的行動を支えていると考えられている。近年、研究が進む[[実行機能]] (executive function) の元となった概念である。<br />
<br />
==Baddeleyのモデル==<br />
中央実行系の基本的な機能は、目標に応じて下位の認知・記憶システムを制御することであるが、必ずしもモデル提唱当初からその機能は明示されておらず、明確化されたのは比較的近年の事である。基本的には、2つの課題を同時に行う二重課題法 (dual task) により検討がされており、単一課題の加算では説明できない成分が中央実行系の寄与という形で説明される事が多い。<br />
<br />
===第1世代：3要素モデル===<br />
====1974年：3要素モデルの提唱====<br />
Baddeley & Hitch のワーキングメモリーモデルが登場した背景は、Atkinson & Shiffrin (1968)<ref>'''R C Atkinson, R M Shiffrin'''<br>Human memory: a proposed system and its control processes<br>''K W Spence, J T Spence (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1968</ref> による[[短期記憶]]と[[長期記憶]]からなる記憶の[[二重貯蔵モデル]]により、うまく説明できない実験結果が存在していたためである。例えば、短期記憶障害を持つ脳損傷患者であっても、長期記憶の形成が可能であることなどは、短期記憶が長期記憶の前段階である事を仮定する二重貯蔵モデルとは矛盾する。<br />
<br />
彼らのモデル提唱の直接的な契機となった実験は、彼ら自身の二重課題法による実験である。一次課題として文章の正誤判断課題を遂行する一方で、二次課題として発話された数字の記憶課題を課せられる場合、記憶する必要のある数字の増加に伴い短期記憶容量が消費される。二重貯蔵モデルによれば、二次課題により短期記憶は数字で満たされているため、一次課題に割り当てられる短期記憶容量ほとんどもしくはまったく存在しないため、成績は著しく悪化ないし遂行不可能になるはずである。しかし、最も重い記憶負荷であっても、課題成績はある程度保たれる他、エラーレートは軽記憶負荷とさほど変わらないなど、影響は限定的であった。このような実験結果は、短期記憶という単に受動的に情報を貯蔵する記憶モデルでは説明できず、記憶の保持と課題の処理とが別個のシステムによって担われている可能性を示すものと彼らは考え、彼らは記憶保持を行う2つの記憶貯蔵庫と、課題処理を行う注意制御系という3要素からなるワーキングメモリーモデルを提唱した。[[ファイル:BaddeleyModels v2.jpg|300px|thumb|'''図．Baddeleyのワーキングメモリーモデル'''<br>第1世代モデル (1G) と第2世代モデル (2G)。2G図中、グレーは内容の流動性は低いが構造上の安定性が高い結晶システム (crystalised system)、その他の色はワーキングメモリー本体であり、内容の流動性の高い流動システム (fluid system) とされる。視空間スケッチパッドと音韻ループは感覚入力を受け取るが、エピソディック・バッファについては不明。]]<br />
<br />
記憶貯蔵庫は音韻ループ (phonological loop) と視空間スケッチパッド (visuospatial sketchpad) の2つがあり、前者は音声言語情報、後者は[[視覚]]・[[空間情報]]を保持する貯蔵庫である。そして、それらを制御する認知システムが中央実行系 (central executive) である。彼らのモデルの特徴は、従来は単純な記憶保持機能のみが想定されていた「短期記憶」のモデルを、情報保持機能と情報処理機能とを区分した「ワーキングメモリー」モデルへと拡張し、読解や学習、推論など、より広範な認知課題をも説明しようとした事にある。しかし、中央実行系の機能については、提唱者のBaddeley自身が後に「王子のいないハムレット」と表現するほど、モデル提案がなされた当初においては詳しい説明がなされておらず、一般的な目的のための処理システムといった程度の位置づけであり、2つの従属システムが行わない「全ての賢い事」を中央実行系が担わされる形となっていた<ref><pubmed>21961947</pubmed></ref>。また、後のモデルでは破棄されることとなる中央実行系自身が貯蔵機能を持つという仮定も置かれていた。<br />
<br />
====1986年：SASモデルとの関連====<br />
中央実行系の機能は、1986年に出版された著書<ref>'''A D Baddeley'''<br>Working Memory<br>''Oxford University Press'':1986</ref> において、Norman & Shallice (1980)<ref>'''D A Norman, T Shalice'''<br>Attention to action: Willed and automatic control of behavior<br>''University of California San Diego CHIP Report 99'':1980</ref> によるsupervisory attentional system (SAS) のコンセプトを組み入れる形で、ようやく説明が試みられることとなった。SASモデルでは、通常の習慣的な状況では、スキーマと呼ばれる刺激と反応とが定式化された自動的な系によってほとんどの行為が行われると仮定するが、何かしら通常とは異なる状況が生じた場合には、SASが意識的にスキーマの調整を行う事で、非習慣的な状況に対処するというものである。Baddeleyはこのような（特に、非習慣的な状況における）意図的な制御を行う系としてのSASを、中央実行系にほぼ等しいものと考えていたようであり、本書において、読み・児童におけるワーキングメモリーの発達・加齢との関連について述べている。<br />
<br />
====1990年代後半：中央実行系機能の明示====<br />
Baddeley (1996)<ref>'''A D Baddeley'''<br>Exploring the central executive<br>''Quarterly Journal of Experimental Psychology A, 49(1), 5-28'':1996</ref> は中央実行系の機能を細分化し、<br />
*注意の焦点化<br />
*注意の分割<br />
*課題のスイッチング<br />
*長期記憶とのインタフェース<br />
の4点を挙げた。<br />
<br />
Baddeley & Logie (1999)<ref>'''A D Baddeley, R H Logie '''<br>Working memory: The multi-component model<br>''A Miyake, P Shah (Eds) "Models of Working Memory: Mechanisms of Active Manitenance and Executive Control" Cambridge University Press'':1999</ref> は、二つの隷属システムの調整、注意の焦点化とスイッチング、長期記憶内表象の活性化が中央実行系の基本的な機能であり、読解・推論・計算などの高次認知機能に関与し、新しい知識の獲得や問題解決に貢献して目標志向的な行動を支えているとした。中央実行系の基本的な概念は、1990年代後半のこれらの研究によって形成されたと考えられる。<br />
<br />
===第2世代：4要素モデル===<br />
====2000年：エピソディック・バッファと意識====<br />
3要素からなる第1世代のワーキングメモリーモデルでは「短期的な」記憶のみしか扱ってこなかったため、長期記憶がどのように現在の課題に役立てられているか、また、長期記憶がどうやって形成されるかについては不明のままであった。そこで、Baddeley (2000)<ref><pubmed>11058819</pubmed></ref> は、[[エピソディック・バッファ]] (episodic buffer) と呼ばれる新たな構成要素をモデルに導入し、中央実行系が、このエピソディック・バッファを通じて長期記憶との相互作用を行っていると主張した。<br />
<br />
エピソードとは、複数のソースからの情報が時空間的に統合されたまとまり (chunck) を意味する。エピソディック・バッファは、容量制約のある記憶貯蔵庫の一種であり、中央実行系により様々なソースからの情報を統合・操作する「場」となっており、長期記憶とのインタフェースとして働いているのだという。また、中央実行系とバッファとの相互作用は意識を伴うものであるとした。<br />
<br />
===最近の状況===<br />
近年、この中央実行系という概念は、ワーキングメモリー研究以外の分野にも浸透し、それらにおいては実行機能 (executive function) や実行制御 (executive control) と呼ばれている <ref>'''P Rabbit (Eds)'''<br>Methodology of Frontal and Executive Function<br>''Psychology Press (Hove)'':1997</ref>。用語は微妙に異なるものの、想定されている認知機能に大差はなく、概念間で相互に影響しあっている。ただし、ワーキングメモリー研究であれば必ず中央実行系と呼ばれるわけではなく、Baddeley以外のモデルでは、実行機能や実行制御と呼ばれており<ref name=ref1><pubmed>10945922</pubmed></ref>、むしろ近年では「実行機能のことをBaddeleyは中央実行系と呼んでいる」とさえ表現できるかもしれない。PubMedにおける検索では、central executiveをタイトルもしくはアブストラクトに含む論文件数は459であるのに対し、executive functionの論文件数は4649であり、大幅に上回る（2012年6月26日現在）。<br />
<br />
中央実行系、実行機能ともに、類似概念である注意とどのように異なるかについての明確な理論・区分はなされていないが、おおよそ中央実行系・実行機能の場合には前頭前野の関与が強調されるのに対し、注意の場合は頭頂葉の関与が強調される傾向がある<ref name=ref1 /><ref><pubmed>15040547</pubmed></ref>。ただし、必ずしも二分化できるものではなく、研究者により見解が異なるところである。<br />
<br />
==神経基盤==<br />
''詳細は[[実行機能]]を参照''<br />
<br />
D'Esposito et al (1995)<ref><pubmed>7477346</pubmed></ref> は、[[言語]]課題と空間課題とを別々に行う場合と、両課題を同時に行う場合とを比較し、後者のみに[[前頭前野]] (prefrontal cortex) と[[前帯状皮質]] (anterior cingulate cortex) の活動が確認されることから、これらの領域が中央実行系を担っているとした。これ以降の研究の多くがこの二領域の関与を指摘しているが、近年は実行機能の名の下に神経機構が検討される事が多い。<br />
<br />
==関連項目==<br />
<br />
*[[行動の抑制]]<br />
*[[実行機能]] <br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
== 参考文献 ==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br />
（執筆者：松吉大輔 担当編集委員：定藤規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:BaddeleyModels_v2.jpg&diff=14449
ファイル:BaddeleyModels v2.jpg
2012-09-28T01:37:02Z
<p>Daisukematsuyoshi: 「ファイル:BaddeleyModels v2.jpg」の新しい版をアップロードしました: 入力を追加</p>
<hr />
<div>Baddeleyによるワーキングメモリのモデル。1974年に提唱されたオリジナルのモデルでは、3要素から構成されていたが、2000年に新たな要素が追加された。</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E5%AE%9F%E8%A1%8C%E6%A9%9F%E8%83%BD&diff=12572
実行機能
2012-08-03T03:39:13Z
<p>Daisukematsuyoshi: </p>
<hr />
<div>英語名：executive function, executive functions 独：exekutive Funktionen<br />
<br />
同義語：遂行機能、実行制御 (executive control) 、認知制御 (cognitive control)<br />
<br />
'''実行機能'''とは、複雑な課題の遂行に際し、課題ルールの維持やスイッチング、情報の更新などを行うことで、[[思考]]や[[行動]]を制御する[[認知]]システムである<ref name=ref1>'''A Miyake, P Shah (Eds)'''<br>Models of Working Memory: Mechanisms of Active Maintenance and Executive Control<br>''Cambridge University Press'':1999</ref>。特に、新しい行動パタンの促進や、非慣習的な状況における行動の最適化に重要な役割を果たし、人間の目標志向的な行動を支えているとされ<ref><pubmed>18269902</pubmed></ref>、その神経基盤は一般に[[前頭前野]] (prefrontal cortex) に存在すると考えられている<ref><pubmed>11283309</pubmed></ref><ref name=ref2><pubmed>10945922</pubmed></ref>。代表的な行動課題には、[[ウィスコンシン・カード分類課題]]や[[ストループ課題]]（[[ストループ効果]]）などがある。<br />
<br />
==心理学モデル==<br />
実行機能の研究は、主として[[wikipedia:ja:ヒト|ヒト]]の[[ワーキングメモリー]]研究においてなされており、幾つかのモデルが提唱されているが<ref name=ref1 />、代表的なものは以下の2つである。<br />
<br />
===Baddeleyのモデル===<br />
''詳細は[[中央実行系]]を参照''<br />
<br />
Baddeleyのワーキングメモリーモデルでは、実行機能は中央実行系 (central executive) と名付けられている<ref>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref>。中央実行系は、音声情報を保持する[[音韻ループ]]、[[視空間]]情報を保持する[[視空間スケッチパッド]]、[[長期記憶]]とのインタフェースとなる[[エピソディック・バッファ]]という3つの[[記憶貯蔵庫]]を制御し、[[注意]]の焦点化と分割、スイッチング、長期記憶の活性化を行い、目標志向的行動を支えているとされる<ref><pubmed>21961947</pubmed></ref>。<br />
<br />
===MiyakeとFriedmanのモデル===<br />
Miyake et al (2000)<ref name=ref2 /> は、実行機能を測定する複数課題の成績データについて[[潜在変数分析]] (latent variable analysis) を用い、実行機能が以下の3つの要素から構成されているとした。<br />
*[[情報の更新]] (updating)<br />
*[[課題ルールのシフト]] (shifting)<br />
*[[抑制]] (inhibition)<br />
<br />
しかし、その後の研究<ref name =ref3><pubmed>18473654</pubmed></ref> では、unity/diversity framework と呼ばれる、相関の高い実行機能要素の間にはそれを支える共通因子が存在するとともに (unity)、それらを分離する固有の因子が存在する (diversity) という考え<ref><pubmed>4627626</pubmed></ref> に基づき、さらなる詳細な検討が行われた。その結果、抑制は実行機能の潜在変数からは外れ、<br />
*情報の更新 (updating)<br />
*課題ルールのシフト (shifting)<br />
*[[common executive function]] (common-EF)<br />
の3つが実行機能の要素であるとした。<br />
<br />
common-EFとは、全ての課題に影響を与える一般的な実行機能であり、課題目標や課題関連情報の維持を行うことで、効果的に低次な情報処理をバイアスする実行機能である。彼らによれば、[[行動の抑制]]はcommon-EFの媒介によって出現するものであり、実行機能としての抑制は存在しないのだという<ref>'''A Miyake, N P Friedman'''<br>The nature and organization of individual differences in executive functions: Four general conclusions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(1), 8-14'':2012</ref>。これは、行動の抑制は必ずしも神経系における抑制によって達成されているのではなく、別の選択肢の促進によっても達成しうるものであり、[[前頭前野]]が課題目標の維持を行い課題関連情報の活性化を行う事で、間接的に、現在の課題には不必要な行動の相対的抑制が達成されている<ref><pubmed>16286928</pubmed></ref><ref><pubmed>21889391</pubmed></ref> という知見とも一致する。<br />
<br />
==心理学的知見==<br />
===個人差===<br />
ワーキングメモリー容量の高い個人は、注意制御・実行機能に優れており、課題目標の維持や競合解決においてワーキングメモリー容量の低い個人よりも高い成績を示す。高容量群は、ストループ課題において色あるいは文字からの干渉（ストループ効果）が低容量群よりも少なく<ref><pubmed>12656297</pubmed></ref>、また刺激出現位置とは反対方向に[[眼球運動]]せねばならない[[アンチ・サッカード課題]] (antisaccade task) でも低容量群より成績が良い<ref><pubmed>11409097</pubmed></ref>。特に、後者の研究では、刺激出現位置にそのまま眼球運動すればよい[[順サッカード課題]]では、高・低両群に差がない事が示されており、自動的な注意補足に抗って反対方向に眼球運動するという、能動的な制御機能に個人差が存在し、それがワーキングメモリー容量と相関する事が示唆される。<br />
<br />
また、実行機能は[[注意欠陥・多動性障害]]との関連が指摘されている<ref><pubmed>10405075</pubmed></ref>。しかしながら、実行機能の弱さは注意欠陥・多動性障害の必要条件でも十分条件でもなく、ある程度の関連性が認められるに過ぎない<ref><pubmed>15950006</pubmed></ref>。<br />
<br />
===発達===<br />
実行機能は、[[wikipedia:ja:児童期|児童期]]から[[wikipedia:ja:思春期|思春期]]にかけて上昇し、初期[[wikipedia:ja:成人期|成人期]]にピークを迎えた後、しばらくの平坦期（高原期）を経て、中年期に低下し始めるという二次関数（[[wikipedia:ja:放物線|放物線]]）形の生涯発達パタンをとる<ref><pubmed>14962399</pubmed></ref>。特に、60歳以降の高齢期の減退は急激である<ref><pubmed>17612814</pubmed></ref>。<br />
<br />
児童において顕著にみられる行動パタンは、前回あるいは慣習的に行っている行動への固執である。例えば、新しい課題ルールに切り替わった時に、何をすべきかについては正しく答えられるにも関わらず、正しい運動反応を行えず古い課題ルールに基づいて反応をしてしまうなどの行動が見られ<ref>'''P D Zelazo, D Frye, T Rapus'''<br>An age-related dissociation between knowing rules and using them<br>''Cognitive Development, 11(1), 37-63'':1996</ref>、顕在的なルール認識ではなく[[行動の抑制]]が上手く行えていない事が示唆される。児童期から思春期にかけての実行機能の発達においては、慣習的行動への固執の克服、刺激を目の前にした反応的な制御から刺激不在でも事前の準備を行う順向的制御へ、外的駆動型制御から内的駆動型制御へという3つの変化が現れ、より柔軟な行動を行えるようになる<ref>'''Y Munakata, H R Snyder, C H Chatham'''<br>Developing cognitive control: Three key transitions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(2), 71-77'':2012</ref>。<br />
<br />
近年、[[自己制御]]（[[セルフコントロール]]）が上手く行えない児童は、上手く行える児童に比べ、30年後の健康状態が悪く、所得が少なく、また犯罪を行う傾向が高くなるという知見が示されるに至り<ref><pubmed>21262822</pubmed></ref>、実行機能のトレーニングを行う介入研究が盛んになりつつある<ref name=ref4><pubmed>21852486</pubmed></ref>。<br />
<br />
===遺伝と環境===<br />
Friedman et al (2008)<ref name=ref3 /> は、[[wikipedia:ja:双生児|双生児]]の縦断研究により、common-EFはその99%が遺伝によって担われていること（[[wikipedia:ja:一卵性双生児|一卵性双生児]]でほぼ同じ）に加え、実行機能はある程度の発達的安定性があること（6年後の調査でも高い安定性が見られた）を示した。しかし、児童の実行機能を向上させようとする介入研究では、トレーニングによる実行機能の改善が報告されており<ref name=ref4 />、研究間で必ずしも合致していない。これらの不一致は、Friedmanらの研究が対象としていた年齢が比較的高い（17歳から23歳間の縦断研究）一方、実行機能の介入研究では12歳以下の児童が対象になる事が多いという、年齢ならびに追跡期間の差異や、分析対象となる変数の違い（潜在変数か課題成績そのものか）等が原因と考えられる。しかしながら、幼児・児童期の自己制御能力や注意能力の差は、思春期においても保たれているという知見もあり<ref><pubmed>17894607</pubmed></ref><ref><pubmed>21668099</pubmed></ref>、実行機能にどの程度の柔軟性があり、トレーニングによって変化しうるのかは、今後の研究が待たれる。<br />
<br />
==神経基盤==<br />
実行機能の神経機構を調べる研究は、行動上の概念を直接脳領域に位置づけるという形ではなく、他の高次認知研究からの知見を柔軟に吸収しつつ、独自に実行機能を脳と関連づけるという形での発展を見せている。しかし、現状においては[[前頭葉]]損傷が実行機能の減退を引き起こすという事以外には、研究者間での意見の一致はさほど多くなく、実行機能の下位要素あるいは[[前頭前野]]がどのように実行機能を担っているかについて様々な知見が混在している<ref>'''M T Banich'''<br>Executive function: the search for a integrated account<br>''Current Directions in Psychological Science, 18(2), 89-94'':2009</ref>。 <br />
<br />
ただし、大まかには'''[[腹外側前頭前野]]''' (ventrolateral prefrontal cortex: VLPFC) は課題セットの切り替えと抑制<ref><pubmed>15050513</pubmed></ref><ref><pubmed>18558854</pubmed></ref>、'''[[背外側前頭前野]]''' (dorsolateral prefrontal cortex: DLPFC) は課題関連情報を維持し、計画を立てること<ref><pubmed>12963473</pubmed></ref>、'''[[前帯状皮質]]''' (anterior cingulate cortex: ACC) は、葛藤の検出とモニタリング<ref><pubmed>10846167</pubmed></ref><ref><pubmed>9563953</pubmed></ref><ref><pubmed>10647008</pubmed></ref>、'''[[吻側前頭前野]]''' (rostral prefrontal cortex: RPFC) は複数課題の遂行やエピソード記憶の検索、他者の内的状態の推測に関与するとされる<ref><pubmed>16839301</pubmed></ref>。<br />
<br />
しかし、特に前帯状皮質は議論の別れる領域であり、前帯状皮質損傷患者では葛藤の生じる課題においても課題成績に遜色がないとするデータもある他<ref><pubmed>14597698</pubmed></ref><ref><pubmed>16783368</pubmed></ref>、前帯状皮質は報酬と行為の連合を担っており、葛藤モニタリングはその下位機能に過ぎないとする説もある<ref><pubmed>17337237</pubmed></ref>。また、他の各領域の機能についても研究者間で意見の相違があり、今後の研究ではそれらの相違を克服するモデル構築が望まれる。<br />
<br />
==訳語の問題==<br />
類似概念である中央実行系にも言えることであるが、「実行」という訳語がついているものの、この概念は必ずしも何らかの行為の実行をモデル化したものではなく、行為の実行に至るまでの高次認知過程の制御を主たる問題とするものである。「統御」あるいは「執行部」「管理職」など、高次からの情報管理や制御という意味を持つ他の訳語の方が、概念が指し示すニュアンスに近い。実際、中華人民共和国においては、執行機能という訳語があてられている。<br />
<br />
ただし、神経心理学やリハビリテーションの分野においては遂行機能とも訳され、前頭葉損傷による高次脳機能障害の説明概念として機能しており、目標設定や、行動の抑制・制御が行えるかといった行為能力に重きが置かれている<ref>'''石合 純夫'''<br>高次脳機能障害学<br>''医歯薬出版'':2003</ref>。しかし、遂行機能の検査として使われているものはウィスコンシン・カード分類課題など、実行機能測定にも使われる課題と同一であり、概念そのものに異同はない<ref><pubmed>12426407</pubmed></ref><ref><pubmed>17786559</pubmed></ref>。<br />
<br />
==関連項目==<br />
*[[行動の抑制]]<br />
*[[実行抑制]]<br />
*[[セルフコントロール]]<br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[中央実行系]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
==参考文献==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br />
（執筆者：松吉大輔 担当編集委員：定藤規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E5%AE%9F%E8%A1%8C%E6%A9%9F%E8%83%BD&diff=12024
実行機能
2012-07-19T01:23:47Z
<p>Daisukematsuyoshi: </p>
<hr />
<div>英語名：executive function, executive functions 独：exekutive Funktionen<br />
<br />
同義語：遂行機能、実行制御 (executive control) 、認知制御 (cognitive control)<br />
<br />
'''実行機能'''とは、複雑な課題の遂行に際し、課題ルールの維持やスイッチング、情報の更新などを行うことで、[[思考]]や[[行動]]を制御する[[認知]]システムである<ref name=ref1>'''A Miyake, P Shah (Eds)'''<br>Models of Working Memory: Mechanisms of Active Manitenance and Executive Control<br>''Cambridge University Press'':1999</ref>。特に、新しい行動パタンの促進や、非慣習的な状況における行動の最適化に重要な役割を果たし、人間の目標志向的な行動を支えているされ<ref><pubmed>18269902</pubmed></ref>、その神経基盤は一般に[[前頭前野]] (prefrontal cortex) に存在すると考えられている<ref><pubmed>11283309</pubmed></ref><ref name=ref2><pubmed>10945922</pubmed></ref>。代表的な行動課題には、[[ウィスコンシン・カード分類課題]]や[[ストループ課題]]（[[ストループ効果]]）などがある。<br />
<br />
==心理学モデル==<br />
実行機能の研究は、主として[[wikipedia:ja:ヒト|ヒト]]の[[ワーキングメモリー]]研究においてなされており、幾つかのモデルが提唱されているが<ref name=ref1 />、代表的なものは以下の2つである。<br />
<br />
===Baddeleyのモデル===<br />
''詳細は[[中央実行系]]を参照''<br />
<br />
Baddeleyのワーキングメモリーモデルでは、実行機能は中央実行系 (central executive) と名付けられている<ref>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref>。中央実行系は、音声情報を保持する[[音韻ループ]]、[[視空間]]情報を保持する[[視空間スケッチパッド]]、[[長期記憶]]とのインタフェースとなる[[エピソディック・バッファ]]という3つの[[記憶貯蔵庫]]を制御し、[[注意]]の焦点化と分割、スイッチング、長期記憶の活性化を行い、目標志向的行動を支えているとされる<ref><pubmed>21961947</pubmed></ref>。<br />
<br />
===MiyakeとFriedmanのモデル===<br />
Miyake et al (2000)<ref name=ref2 /> は、[[潜在変数分析]] (latent variable analysis) を用い、実行機能が以下の3つの要素から構成されているとした。<br />
*[[情報の更新]] (updating)<br />
*[[課題ルールのシフト]] (shifting)<br />
*[[抑制]] (inhibition)<br />
<br />
しかし、その後の研究<ref name =ref3><pubmed>18473654</pubmed></ref> では、unity/diversity framework と呼ばれる、相関の高い実行機能要素の間にはそれを支える共通因子が存在するとともに (unity)、それらを分離する固有の因子が存在する (diversity) という考え<ref><pubmed>4627626</pubmed></ref> に基づき、さらなる詳細な検討が行われた。その結果、抑制は実行機能の潜在変数からは外れ、<br />
*情報の更新 (updating)<br />
*課題ルールのシフト (shifting)<br />
*[[common executive function]] (common-EF)<br />
の3つが実行機能の要素であるとした。<br />
<br />
common-EFとは、全ての課題に影響を与える一般的な実行機能であり、課題目標や課題関連情報の維持を行うことで、効果的に低次な情報処理をバイアスする実行機能である。彼らによれば、[[行動の抑制]]はcommon-EFの媒介によって出現するものであり、実行機能としての抑制は存在しないのだという<ref>'''A Miyake, N P Friedman'''<br>The nature and organization of individual differences in executive functions: Four general conclusions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(1), 8-14'':2012</ref>。これは、行動の抑制は必ずしも神経系における抑制によって達成されているのではなく、別の選択肢の促進によっても達成しうるものであり、[[前頭前野]]が課題目標の維持を行い課題関連情報の活性化を行う事で、間接的に、現在の課題には不必要な行動の相対的抑制が達成されている<ref><pubmed>16286928</pubmed></ref><ref><pubmed>21889391</pubmed></ref> という知見とも一致する。<br />
<br />
==心理学的知見==<br />
===個人差===<br />
ワーキングメモリ容量の高い個人は、注意制御・実行機能に優れており、課題目標の維持や競合解決においてワーキングメモリ容量の低い個人よりも高い成績を示す。高容量群は、ストループ課題において色あるいは文字からの干渉（ストループ効果）が低容量群よりも少なく<ref><pubmed>12656297</pubmed></ref>、また刺激出現位置とは反対方向に[[眼球運動]]せねばならない[[アンチ・サッカード課題]] (antisaccade task) でも低容量群より成績が良い<ref><pubmed>11409097</pubmed></ref>。特に、後者の研究では、刺激出現位置にそのまま眼球運動すればよい[[順サッカード課題]]では、高・低両群に差がない事が示されており、自動的な注意補足に抗って反対方向に眼球運動するという、能動的な制御機能に個人差が存在し、それがワーキングメモリ容量と相関する事が示唆される。<br />
<br />
また、実行機能は[[注意欠陥・多動性障害]]との関連が指摘されている<ref><pubmed>10405075</pubmed></ref>。しかしながら、実行機能の弱さは注意欠陥・多動性障害の必要条件でも十分条件でもなく、ある程度の関連性が認められるに過ぎない<ref><pubmed>15950006</pubmed></ref>。<br />
<br />
===発達===<br />
実行機能は、[[wikipedia:ja:児童期|児童期]]から[[wikipedia:ja:思春期|思春期]]にかけて上昇し、初期[[wikipedia:ja:成人期|成人期]]にピークを迎えた後、しばらくの平坦期（高原期）を経て、中年期に低下し始めるという二次関数（[[wikipedia:ja:放物線|放物線]]）形の生涯発達パタンをとる<ref><pubmed>14962399</pubmed></ref>。特に、60歳以降の高齢期の減退は急激である<ref><pubmed>17612814</pubmed></ref>。<br />
<br />
児童において顕著にみられる行動パタンは、前回あるいは慣習的に行っている行動への固執である。例えば、新しい課題ルールに切り替わった時に、何をすべきかについては正しく答えられれるにも関わらず、正しい運動反応を行えず古い課題ルールに基づいて反応をしてしまうなどの行動が見られ<ref>'''P D Zelazo, D Frye, T Rapus'''<br>An age-related dissociation between knowing rules and using them<br>''Cognitive Development, 11(1), 37-63'':1996</ref>、顕在的なルール認識ではなく[[行動の抑制]]が上手く行えていない事が示唆される。児童期から思春期にかけての実行機能の発達においては、慣習的行動への固執の克服、刺激を目の前にした反応的な制御から刺激不在でも事前の準備を行う順向的制御へ、外的駆動型制御から内的駆動型制御へという3つの変化が現れ、より柔軟な行動を行えるようになる<ref>'''Y Munakata, H R Snyder, C H Chatham'''<br>Developing cognitive control: Three key transitions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(2), 71-77'':2012</ref>。<br />
<br />
近年、[[自己制御]]（[[セルフコントロール]]）が上手く行えない児童は、上手く行える児童に比べ、30年後の健康状態が悪く、所得が少なく、また犯罪を犯す傾向が高くなるという知見が示されるに至り<ref><pubmed>21262822</pubmed></ref>、実行機能のトレーニングを行う介入研究が盛んになりつつある<ref name=ref4><pubmed>21852486</pubmed></ref>。<br />
<br />
===遺伝と環境===<br />
Friedman et al (2008)<ref name=ref3 /> は、[[wikipedia:ja:双生児|双生児]]の縦断研究により、common-EFはその99%が遺伝によって担われていること（[[wikipedia:ja:一卵性双生児|一卵性双生児]]でほぼ同じ）に加え、実行機能はある程度の発達的安定性があること（6年後の調査でも高い安定性が見られた）を示した。しかし、児童の実行機能を向上させようとする介入研究では、トレーニングによる実行機能の改善が報告されており<ref name=ref4 />、研究間で必ずしも合致していない。これらの不一致は、Friedmanらの研究が対象としていた年齢が比較的高い（17歳から23歳間の縦断研究）一方、実行機能の介入研究では12歳以下の児童が対象になる事が多いという、年齢ならびに追跡期間の差異や、分析対象となる変数の違い（潜在変数か課題成績そのものか）等が原因と考えられる。しかしながら、幼児・児童期の自己制御能力や注意能力の差は、思春期においても保たれているという知見もあり<ref><pubmed>17894607</pubmed></ref><ref><pubmed>21668099</pubmed></ref>、実行機能にどの程度の柔軟性があり、トレーニングによって変化しうるのかは、今後の研究が待たれる。<br />
<br />
==神経基盤==<br />
実行機能の神経機構を調べる研究は、行動上の概念を直接脳領域に位置づけるという形ではなく、他の高次認知研究からの知見を柔軟に吸収しなつつ、独自に実行機能を脳と関連づけるという形での発展を見せている。しかし、現状においては[[前頭葉]]損傷が実行機能の減退を引き起こすという事以外には、研究者間での意見の一致はさほど多くなく、実行機能の下位要素あるいは[[前頭前野]]がどのように実行機能を担っているかについて様々な知見が混在している<ref>'''M T Banich'''<br>Executive function: the search for a integrated account<br>''Current Directions in Psychological Science, 18(2), 89-94'':2009</ref>。 <br />
<br />
ただし、大まかには'''[[腹外側前頭前野]]''' (ventrolateral prefrontal cortex: VLPFC) は課題セットの切り替えと抑制<ref><pubmed>15050513</pubmed></ref><ref><pubmed>18558854</pubmed></ref>、'''[[背外側前頭前野]]''' (dorsolateral prefrontal cortex: DLPFC) は課題関連情報を維持し、計画を立てること<ref><pubmed>12963473</pubmed></ref>、'''[[前帯状皮質]]''' (anterior cingulate cortex: ACC) は、葛藤の検出とモニタリング<ref><pubmed>10846167</pubmed></ref><ref><pubmed>9563953</pubmed></ref><ref><pubmed>10647008</pubmed></ref>、'''[[吻側前頭前野]]''' (rostral prefrontal cortex: RPFC) は複数課題の遂行やエピソード記憶の検索、他者の内的状態の推測に関与するとされる<ref><pubmed>16839301</pubmed></ref>。<br />
<br />
しかし、特に前帯状皮質は議論の別れる領域であり、前帯状皮質損傷患者では葛藤の生じる課題においても課題成績に遜色がないとするデータもある他<ref><pubmed>14597698</pubmed></ref><ref><pubmed>16783368</pubmed></ref>、前帯状皮質は報酬と行為の連合を担っており、葛藤モニタリングはその下位機能に過ぎないとする説もある<ref><pubmed>17337237</pubmed></ref>。また、他の各領域の機能についても研究者間で意見の相違があり、今後の研究ではそれらの相違を克服するモデル構築が望まれる。<br />
<br />
==訳語の問題==<br />
類似概念である中央実行系にも言えることであるが、「実行」という訳語がついているものの、この概念は必ずしも何らかの行為の実行をモデル化したものではなく、行為の実行に至るまでの高次認知過程の制御を主たる問題とするものである。「統御」あるいは「執行部」「管理職」など、高次からの情報管理や制御という意味を持つ他の訳語の方が、概念が指し示すニュアンスに近い。実際、中華人民共和国においては、執行機能という訳語があてられている。<br />
<br />
ただし、神経心理学やリハビリテーションの分野においては遂行機能とも訳され、前頭葉損傷による高次脳機能障害の説明概念として機能しており、目標設定や、行動の抑制・制御が行えるかといった行為能力に重きが置かれている<ref>'''石合 純夫'''<br>高次脳機能障害学<br>''医歯薬出版'':2003</ref>。しかし、遂行機能の検査として使われているものはウィスコンシン・カード分類課題など、実行機能測定にも使われる課題と同一であり、概念そのものに異同はない<ref><pubmed>12426407</pubmed></ref><ref><pubmed>17786559</pubmed></ref>。<br />
<br />
==関連項目==<br />
*[[行動の抑制]]<br />
*[[実行抑制]]<br />
*[[セルフコントロール]]<br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[中央実行系]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
==参考文献==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br />
（執筆者：松吉大輔 担当編集委員：定藤規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E5%AE%9F%E8%A1%8C%E6%A9%9F%E8%83%BD&diff=11971
実行機能
2012-07-18T01:51:29Z
<p>Daisukematsuyoshi: 文面の冗長部分を修正</p>
<hr />
<div>英語名：executive function, executive functions 独：exekutive Funktionen<br />
<br />
同義語：遂行機能、実行制御 (executive control) 、認知制御 (cognitive control)<br />
<br />
'''実行機能'''とは、複雑な課題の遂行に際し、課題ルールの維持やスイッチング、情報の更新などを行うことで、[[思考]]や[[行動]]を制御する[[認知]]システムである<ref name=ref1>'''A Miyake, P Shah (Eds)'''<br>Models of Working Memory: Mechanisms of Active Manitenance and Executive Control<br>''Cambridge University Press'':1999</ref>。特に、新しい行動パタンの促進や、非慣習的な状況における行動の最適化に重要な役割を果たし、人間の目標志向的な行動を支えているされ<ref><pubmed>18269902</pubmed></ref>、その神経基盤は一般に[[前頭前野]] (prefrontal cortex) に存在すると考えられている<ref><pubmed>11283309</pubmed></ref><ref name=ref2><pubmed>10945922</pubmed></ref>。代表的な行動課題には、[[ウィスコンシン・カード分類課題]]や[[ストループ課題]]（[[ストループ効果]]）などがある。<br />
<br />
==心理学モデル==<br />
実行機能の研究は、主として[[wikipedia:ja:ヒト|ヒト]]の[[ワーキングメモリー]]研究においてなされており、幾つかのモデルが提唱されているが<ref name=ref1 />、代表的なものは以下の2つである。<br />
<br />
===Baddeleyのモデル===<br />
''詳細は[[中央実行系]]を参照''<br />
<br />
Baddeleyのワーキングメモリーモデルでは、実行機能は中央実行系と名付けられている<ref>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref>。中央実行系は、音声情報を保持する[[音韻ループ]]、[[視空間]]情報を保持する[[視空間スケッチパッド]]、[[長期記憶]]とのインタフェースとなる[[エピソディック・バッファ]]という3つの[[記憶貯蔵庫]]を制御し、[[注意]]の焦点化と分割、スイッチング、長期記憶の活性化を行い、目標志向的行動を支えているとされる<ref><pubmed>21961947</pubmed></ref>。<br />
<br />
===MiyakeとFriedmanのモデル===<br />
Miyake et al (2000)<ref name=ref2 /> は、[[潜在変数分析]] (latent variable analysis) を用い、実行機能が以下の3つの要素から構成されているとした。<br />
*[[情報の更新]] (updating)<br />
*[[課題ルールのシフト]] (shifting)<br />
*[[抑制]] (inhibition)<br />
<br />
しかし、その後の研究<ref name =ref3><pubmed>18473654</pubmed></ref> では、unity/diversity framework と呼ばれる、相関の高い実行機能要素の間にはそれを支える共通因子が存在するとともに (unity)、それらを分離する固有の因子が存在する (diversity) という考え<ref><pubmed>4627626</pubmed></ref> に基づき、さらなる詳細な検討が行われた。その結果、抑制は実行機能の潜在変数からは外れ、<br />
*情報の更新 (updating)<br />
*課題ルールのシフト (shifting)<br />
*[[common executive function]] (common-EF)<br />
の3つが実行機能の要素であるとした。<br />
<br />
common-EFとは、全ての課題に影響を与える一般的な実行機能であり、課題目標や課題関連情報の維持を行うことで、効果的に低次な情報処理をバイアスする実行機能である。彼らによれば、[[行動の抑制]]はcommon-EFの媒介によって出現するものであり、実行機能としての抑制は存在しないのだという<ref>'''A Miyake, N P Friedman'''<br>The nature and organization of individual differences in executive functions: Four general conclusions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(1), 8-14'':2012</ref>。これは、行動の抑制は必ずしも神経系における抑制によって達成されているのではなく、別の選択肢の促進によっても達成しうるものであり、[[前頭前野]]が課題目標の維持を行い課題関連情報の活性化を行う事で、間接的に、現在の課題には不必要な行動の相対的抑制が達成されている<ref><pubmed>16286928</pubmed></ref><ref><pubmed>21889391</pubmed></ref> という知見とも一致する。<br />
<br />
==心理学的知見==<br />
===個人差===<br />
ワーキングメモリ容量の高い個人は、注意制御・実行機能に優れており、課題目標の維持や競合解決においてワーキングメモリ容量の低い個人よりも高い成績を示す。高容量群は、ストループ課題において色あるいは文字からの干渉（ストループ効果）が低容量群よりも少なく<ref><pubmed>12656297</pubmed></ref>、また刺激出現位置とは反対方向に[[眼球運動]]せねばならない[[アンチ・サッカード課題]] (antisaccade task) でも低容量群より成績が良い<ref><pubmed>11409097</pubmed></ref>。特に、後者の研究では、刺激出現位置にそのまま眼球運動すればよい[[順サッカード課題]]では、高・低両群に差がない事が示されており、自動的な注意補足に抗って反対方向に眼球運動するという、能動的な制御機能に個人差が存在し、それがワーキングメモリ容量と相関する事が示唆される。<br />
<br />
また、実行機能は[[注意欠陥・多動性障害]]との関連が指摘されている<ref><pubmed>10405075</pubmed></ref>。しかしながら、実行機能の弱さは注意欠陥・多動性障害の必要条件でも十分条件でもなく、ある程度の関連性が認められるに過ぎない<ref><pubmed>15950006</pubmed></ref>。<br />
<br />
===発達===<br />
実行機能は、[[wikipedia:ja:児童期|児童期]]から[[wikipedia:ja:思春期|思春期]]にかけて上昇し、初期[[wikipedia:ja:成人期|成人期]]にピークを迎えた後、しばらくの平坦期（高原期）を経て、中年期に低下し始めるという二次関数（[[wikipedia:ja:放物線|放物線]]）形の生涯発達パタンをとる<ref><pubmed>14962399</pubmed></ref>。特に、60歳以降の高齢期の減退は急激である<ref><pubmed>17612814</pubmed></ref>。<br />
<br />
児童において顕著にみられる行動パタンは、前回あるいは慣習的に行っている行動への固執である。例えば、新しい課題ルールに切り替わった時に、何をすべきかについては正しく答えられれるにも関わらず、正しい運動反応を行えず古い課題ルールに基づいて反応をしてしまうなどの行動が見られ<ref>'''P D Zelazo, D Frye, T Rapus'''<br>An age-related dissociation between knowing rules and using them<br>''Cognitive Development, 11(1), 37-63'':1996</ref>、顕在的なルール認識ではなく[[行動の抑制]]が上手く行えていない事が示唆される。児童期から思春期にかけての実行機能の発達においては、慣習的行動への固執の克服、刺激を目の前にした反応的な制御から刺激不在でも事前の準備を行う順向的制御へ、外的駆動型制御から内的駆動型制御へという3つの変化が現れ、より柔軟な行動を行えるようになる<ref>'''Y Munakata, H R Snyder, C H Chatham'''<br>Developing cognitive control: Three key transitions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(2), 71-77'':2012</ref>。<br />
<br />
近年、[[自己制御]]（[[セルフコントロール]]）が上手く行えない児童は、上手く行える児童に比べ、30年後の健康状態が悪く、所得が少なく、また犯罪を犯す傾向が高くなるという知見が示されるに至り<ref><pubmed>21262822</pubmed></ref>、実行機能のトレーニングを行う介入研究が盛んになりつつある<ref name=ref4><pubmed>21852486</pubmed></ref>。<br />
<br />
===遺伝と環境===<br />
Friedman et al (2008)<ref name=ref3 /> は、[[wikipedia:ja:双生児|双生児]]の縦断研究により、common-EFはその99%が遺伝によって担われていること（[[wikipedia:ja:一卵性双生児|一卵性双生児]]でほぼ同じ）に加え、実行機能はある程度の発達的安定性があること（6年後の調査でも高い安定性が見られた）を示した。しかし、児童の実行機能を向上させようとする介入研究では、トレーニングによる実行機能の改善が報告されており<ref name=ref4 />、研究間で必ずしも合致していない。これらの不一致は、Friedmanらの研究が対象としていた年齢が比較的高い（17歳から23歳間の縦断研究）一方、実行機能の介入研究では12歳以下の児童が対象になる事が多いという、年齢ならびに追跡期間の差異や、分析対象となる変数の違い（潜在変数か課題成績そのものか）等が原因と考えられる。しかしながら、幼児・児童期の自己制御能力や注意能力の差は、思春期においても保たれているという知見もあり<ref><pubmed>17894607</pubmed></ref><ref><pubmed>21668099</pubmed></ref>、実行機能にどの程度の柔軟性があり、トレーニングによって変化しうるのかは、今後の研究が待たれる。<br />
<br />
==神経基盤==<br />
実行機能の神経機構を調べる研究は、行動上の概念を直接脳領域に位置づけるという形ではなく、他の高次認知研究からの知見を柔軟に吸収しなつつ、独自に実行機能を脳と関連づけるという形での発展を見せている。しかし、現状においては[[前頭葉]]損傷が実行機能の減退を引き起こすという事以外には、研究者間での意見の一致はさほど多くなく、実行機能の下位要素あるいは[[前頭前野]]がどのように実行機能を担っているかについて様々な知見が混在している<ref>'''M T Banich'''<br>Executive function: the search for a integrated account<br>''Current Directions in Psychological Science, 18(2), 89-94'':2009</ref>。 <br />
<br />
ただし、大まかには'''[[腹外側前頭前野]]''' (ventrolateral prefrontal cortex: VLPFC) は課題セットの切り替えと抑制<ref><pubmed>15050513</pubmed></ref><ref><pubmed>18558854</pubmed></ref>、'''[[背外側前頭前野]]''' (dorsolateral prefrontal cortex: DLPFC) は課題関連情報を維持し、計画を立てること<ref><pubmed>12963473</pubmed></ref>、'''[[前帯状皮質]]''' (anterior cingulate cortex: ACC) は、葛藤の検出とモニタリング<ref><pubmed>10846167</pubmed></ref><ref><pubmed>9563953</pubmed></ref><ref><pubmed>10647008</pubmed></ref>、'''[[吻側前頭前野]]''' (rostral prefrontal cortex: RPFC) は複数課題の遂行やエピソード記憶の検索、他者の内的状態の推測に関与するとされる<ref><pubmed>16839301</pubmed></ref>。<br />
<br />
しかし、特に前帯状皮質は議論の別れる領域であり、前帯状皮質損傷患者では葛藤の生じる課題においても課題成績に遜色がないとするデータもある他<ref><pubmed>14597698</pubmed></ref><ref><pubmed>16783368</pubmed></ref>、前帯状皮質は報酬と行為の連合を担っており、葛藤モニタリングはその下位機能に過ぎないとする説もある<ref><pubmed>17337237</pubmed></ref>。また、他の各領域の機能についても研究者間で意見の相違があり、今後の研究ではそれらの相違を克服するモデル構築が望まれる。<br />
<br />
==訳語の問題==<br />
類似概念である中央実行系にも言えることであるが、「実行」という訳語がついているものの、この概念は必ずしも何らかの行為の実行をモデル化したものではなく、行為の実行に至るまでの高次認知過程の制御を主たる問題とするものである。「統御」あるいは「執行部」「管理職」など、高次からの情報管理や制御という意味を持つ他の訳語の方が、概念が指し示すニュアンスに近い。実際、中華人民共和国においては、執行機能という訳語があてられている。<br />
<br />
ただし、神経心理学やリハビリテーションの分野においては遂行機能とも訳され、前頭葉損傷による高次脳機能障害の説明概念として機能しており、目標設定や、行動の抑制・制御が行えるかといった行為能力に重きが置かれている<ref>'''石合 純夫'''<br>高次脳機能障害学<br>''医歯薬出版'':2003</ref>。しかし、遂行機能の検査として使われているものはウィスコンシン・カード分類課題など、実行機能測定にも使われる課題と同一であり、概念そのものに異同はない<ref><pubmed>12426407</pubmed></ref><ref><pubmed>17786559</pubmed></ref>。<br />
<br />
==関連項目==<br />
*[[行動の抑制]]<br />
*[[実行抑制]]<br />
*[[セルフコントロール]]<br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[中央実行系]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
==参考文献==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br />
（執筆者：松吉大輔 担当編集委員：定藤規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
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実行機能
2012-07-17T09:23:28Z
<p>Daisukematsuyoshi: </p>
<hr />
<div>英語名：executive function, executive functions 独：exekutive Funktionen<br />
<br />
同義語：遂行機能、実行制御 (executive control) 、認知制御 (cognitive control)<br />
<br />
'''実行機能'''とは、複雑な課題の遂行に際し、課題ルールの維持やスイッチング、情報の更新などを行うことで、[[思考]]や[[行動]]を制御する[[認知]]システムである<ref name=ref1>'''A Miyake, P Shah (Eds)'''<br>Models of Working Memory: Mechanisms of Active Manitenance and Executive Control<br>''Cambridge University Press'':1999</ref>。特に、新しい行動パタンの促進や、非慣習的な状況における行動の最適化に重要な役割を果たし、人間の目標志向的な行動を支えているされ<ref><pubmed>18269902</pubmed></ref>、その神経基盤は一般に[[前頭前野]] (prefrontal cortex) に存在すると考えられている<ref><pubmed>11283309</pubmed></ref><ref name=ref2><pubmed>10945922</pubmed></ref>。代表的な行動課題には、[[ウィスコンシン・カード分類課題]]や[[ストループ課題]]（[[ストループ効果]]）などがある。<br />
<br />
==心理学モデル==<br />
実行機能の研究は、主として[[wikipedia:ja:ヒト|ヒト]]の[[ワーキングメモリー]]研究においてなされており、幾つかのモデルが提唱されているが<ref name=ref1 />、代表的なものは以下の2つである。<br />
<br />
===Baddeleyのモデル===<br />
''詳細は[[中央実行系]]を参照''<br />
<br />
Baddeleyのワーキングメモリーモデルでは、実行機能は中央実行系と名付けられている<ref>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref>。中央実行系は、音声情報を保持する[[音韻ループ]]、[[視空間]]情報を保持する[[視空間スケッチパッド]]、[[長期記憶]]とのインタフェースとなる[[エピソディック・バッファ]]という3つの[[記憶貯蔵庫]]を制御し、[[注意]]の焦点化と分割、スイッチング、長期記憶の活性化を行い、目標志向的行動を支えているとされる<ref><pubmed>21961947</pubmed></ref>。<br />
<br />
===MiyakeとFriedmanのモデル===<br />
Miyake et al (2000)<ref name=ref2 /> は、[[潜在変数分析]] (latent variable analysis) を用い、実行機能が以下の3つの要素から構成されているとした。<br />
*[[情報の更新]] (updating)<br />
*[[課題ルールのシフト]] (shifting)<br />
*[[抑制]] (inhibition)<br />
<br />
しかし、その後の研究<ref name =ref3><pubmed>18473654</pubmed></ref> では、unity/diversity framework と呼ばれる、相関の高い実行機能要素の間にはそれを支える共通因子が存在するとともに (unity)、それらを分離する固有の因子が存在する (diversity) という考え<ref><pubmed>4627626</pubmed></ref> に基づき、さらなる詳細な検討が行われた。その結果、抑制は実行機能の潜在変数からは外れ、<br />
*情報の更新 (updating)<br />
*課題ルールのシフト (shifting)<br />
*[[common executive function]] (common-EF)<br />
の3つが実行機能の要素であるとした。<br />
<br />
common-EFとは、全ての課題に影響を与える一般的な実行機能であり、課題目標や目標関連情報の維持を行い、これらの情報を低次の情報処理を効果的にバイアスする実行機能であるという。彼らによれば、[[行動の抑制]]はこのcommon-EFによって媒介された結果として出現するものであり、実行機能として抑制は存在しないのだという<ref>'''A Miyake, N P Friedman'''<br>The nature and organization of individual differences in executive functions: Four general conclusions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(1), 8-14'':2012</ref>。これは、行動の抑制は必ずしも神経系における抑制によって達成されているのではなく、別の選択肢の促進によっても達成しうるものであり、[[前頭前野]]が課題目標の維持を行い課題関連情報の活性化を行う事で、間接的に、現在の課題には不必要な行動の相対的抑制が達成されている<ref><pubmed>16286928</pubmed></ref><ref><pubmed>21889391</pubmed></ref> という知見とも一致する。<br />
<br />
==心理学的知見==<br />
===個人差===<br />
ワーキングメモリ容量の高い個人は、注意制御・実行機能に優れており、課題目標の維持や競合解決においてワーキングメモリ容量の低い個人よりも高い成績を示す。高容量群は、ストループ課題において色あるいは文字からの干渉（ストループ効果）が低容量群よりも少なく<ref><pubmed>12656297</pubmed></ref>、また刺激出現位置とは反対方向に[[眼球運動]]せねばならない[[アンチ・サッカード課題]] (antisaccade task) でも低容量群より成績が良い<ref><pubmed>11409097</pubmed></ref>。特に、後者の研究では、刺激出現位置にそのまま眼球運動すればよい[[順サッカード課題]]では、高・低両群に差がない事が示されており、自動的な注意補足に抗って反対方向に眼球運動するという、能動的な制御機能に個人差が存在し、それがワーキングメモリ容量と相関する事が示唆される。<br />
<br />
また、実行機能は[[注意欠陥・多動性障害]]との関連が指摘されている<ref><pubmed>10405075</pubmed></ref>。しかしながら、実行機能の弱さは注意欠陥・多動性障害の必要条件でも十分条件でもなく、ある程度の関連性が認められるに過ぎない<ref><pubmed>15950006</pubmed></ref>。<br />
<br />
===発達===<br />
実行機能は、[[wikipedia:ja:児童期|児童期]]から[[wikipedia:ja:思春期|思春期]]にかけて上昇し、初期[[wikipedia:ja:成人期|成人期]]にピークを迎えた後、しばらくの平坦期（高原期）を経て、中年期に低下し始めるという二次関数（[[wikipedia:ja:放物線|放物線]]）形の生涯発達パタンをとる<ref><pubmed>14962399</pubmed></ref>。特に、60歳以降の高齢期の減退は急激である<ref><pubmed>17612814</pubmed></ref>。<br />
<br />
児童において顕著にみられる行動パタンは、前回あるいは慣習的に行っている行動への固執である。例えば、新しい課題ルールに切り替わった時に、何をすべきかについては正しく答えられれるにも関わらず、正しい運動反応を行えず古い課題ルールに基づいて反応をしてしまうなどの行動が見られる<ref>'''P DZelazo, D Frye, T Rapus'''<br>An age-related dissociation between knowing rules and using them<br>''Cognitive Development, 11(1), 37-63'':1996</ref>。児童期から思春期にかけての実行機能の発達においては、慣習的行動への固執の克服、刺激を目の前にした反応的な制御から事前の準備を行う順向的制御を行う事、外的駆動型制御から内的駆動型制御へという3つの変化が現れ、より柔軟な行動を行えるようになる<ref>'''Y Munakata, H R Snyder, C H Chatham'''<br>Developing cognitive control: Three key transitions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(2), 71-77'':2012</ref>。<br />
<br />
近年、[[自己制御]]（[[セルフコントロール]]）がうまく行えない児童は、うまく行える児童に比べ、30年後の健康状態が悪く、所得が少なく、また犯罪を犯す傾向が高くなると言う知見が示されるに至り<ref><pubmed>21262822</pubmed></ref>、実行機能のトレーニングを行う介入研究が盛んになりつつある<ref name=ref4><pubmed>21852486</pubmed></ref>。<br />
<br />
===遺伝と環境===<br />
Friedman et al (2008)<ref name=ref3 /> は、[[wikipedia:ja:双生児|双生児]]の縦断研究により、common-EFはその99%が遺伝によって担われていること（[[wikipedia:ja:一卵性双生児|一卵性双生児]]でほぼ同じ）に加え、実行機能はある程度の発達的安定性があること（6年後の調査でも高い安定性が見られた）を示した。しかし、児童の実行機能を向上させようとする介入研究では、トレーニングによる実行機能の改善が報告されており<ref name=ref4 />、研究間で必ずしも合致していない。これらの不一致は、Friedmanらの研究が対象としていた年齢が比較的高い（17歳から23歳間の縦断研究）一方、実行機能の介入研究では12歳以下の児童が対象になる事が多いという、年齢ならびに追跡期間の差異や、分析対象となる変数の違い（潜在変数か課題成績そのものか）等が原因と考えられる。しかしながら、幼児・児童期の自己制御能力や注意能力の差は、思春期においても保たれているという知見もあり<ref><pubmed>17894607</pubmed></ref><ref><pubmed>21668099</pubmed></ref>、実行機能にどの程度の柔軟性があり、トレーニングによって変化しうるのかは、今後の研究が待たれる。<br />
<br />
==神経基盤==<br />
実行機能の神経機構を調べる研究は、行動上の概念を直接脳領域に位置づけるという形ではなく、他の高次認知研究からの知見を柔軟に吸収しなつつ、独自に実行機能を脳と関連づけるという形での発展を見せている。しかし、現状においては[[前頭葉]]損傷が実行機能の減退を引き起こすという事以外には、研究者間での意見の一致はさほど多くなく、実行機能の下位要素あるいは[[前頭前野]]がどのように実行機能を担っているかについて様々な知見が混在している<ref>'''M T Banich'''<br>Executive function: the search for a integrated account<br>''Current Directions in Psychological Science, 18(2), 89-94'':2009</ref>。 <br />
<br />
ただし、大まかには'''[[腹外側前頭前野]]''' (ventrolateral prefrontal cortex: VLPFC) は課題セットの切り替えと抑制<ref><pubmed>15050513</pubmed></ref><ref><pubmed>18558854</pubmed></ref>、'''[[背外側前頭前野]]''' (dorsolateral prefrontal cortex: DLPFC) は課題関連情報を維持し、計画を立てること<ref><pubmed>12963473</pubmed></ref>、'''[[前帯状皮質]]''' (anterior cingulate cortex: ACC) は、葛藤の検出とモニタリング<ref><pubmed>10846167</pubmed></ref><ref><pubmed>9563953</pubmed></ref><ref><pubmed>10647008</pubmed></ref>、'''[[吻側前頭前野]]''' (rostral prefrontal cortex: RPFC) は複数課題の遂行やエピソード記憶の検索、他者の内的状態の推測に関与するとされる<ref><pubmed>16839301</pubmed></ref>。<br />
<br />
しかし、特に前帯状皮質は議論の別れる領域であり、前帯状皮質損傷患者では葛藤の生じる課題においても課題成績に遜色がないとするデータもある他<ref><pubmed>14597698</pubmed></ref><ref><pubmed>16783368</pubmed></ref>、前帯状皮質は報酬と行為の連合を担っており、葛藤モニタリングはその下位機能に過ぎないとする説もある<ref><pubmed>17337237</pubmed></ref>。また、他の各領域の機能についても研究者間で意見の相違があり、今後の研究ではそれらの相違を克服するモデル構築が望まれる。<br />
<br />
==訳語の問題==<br />
類似概念である中央実行系にも言えることであるが、「実行」という名前はついているものの、この概念は必ずしも何らかの行為の実行をモデル化したものではなく、行為の実行に至るまでの高次認知過程の制御を主たる問題とするものである。「統御」あるいは「執行部」「管理職」など、高次からの情報管理や制御という意味を持つ他の訳語の方が、概念が指し示すニュアンスに近い。実際、中華人民共和国においては、執行機能という訳語があてられている。<br />
<br />
ただし、神経心理学やリハビリテーションの分野においては遂行機能とも訳され、前頭葉損傷による高次脳機能障害の説明概念として機能しており、目標設定や、行動の抑制・制御が行えるかといった行為能力に重きが置かれている<ref>'''石合 純夫'''<br>高次脳機能障害学<br>''医歯薬出版'':2003</ref>。しかし、遂行機能の検査として使われているものはウィスコンシン・カード分類課題など、実行機能測定にも使われる課題と同一であり、概念そのものに異同はない<ref><pubmed>12426407</pubmed></ref><ref><pubmed>17786559</pubmed></ref>。<br />
<br />
==関連項目==<br />
*[[行動の抑制]]<br />
*[[実行抑制]]<br />
*[[セルフコントロール]]<br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[中央実行系]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
==参考文献==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br />
（執筆者：松吉大輔 担当編集委員：定藤規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
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中央実行系
2012-07-11T03:34:26Z
<p>Daisukematsuyoshi: </p>
<hr />
<div>英語名：central executive<br />
<br />
'''中央実行系''' (ちゅうおうじっこうけい)とは、Baddeley & Hitch (1974)<ref>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref> の提唱した[[ワーキングメモリー]]モデルにおける中心的な構成概念であり、下位システムの記憶貯蔵庫（視空間スケッチパッド・[[音韻ループ]]）と相互作用して、それらの制御と情報処理を行う認知システムである。<br />
<br />
現在の課題要求に応じて、注意のスイッチングや、必要な情報の更新などの認知制御を行い、目標志向的行動を支えていると考えられている。近年、研究が進む[[実行機能]] (executive function) の元となった概念である。<br />
<br />
==Baddeleyのモデル==<br />
中央実行系の基本的な機能は、目標に応じて下位の認知・記憶システムを制御することであるが、必ずしもモデル提唱当初からその機能は明示されておらず、明確化されたのは比較的近年の事である。基本的には、2つの課題を同時に行う二重課題法 (dual task) により検討がされており、単一課題の加算では説明できない成分が中央実行系の寄与という形で説明される事が多い。<br />
<br />
===第1世代：3要素モデル===<br />
====1974年：3要素モデルの提唱====<br />
Baddeley & Hitch のワーキングメモリーモデルが登場した背景は、Atkinson & Shiffrin (1968)<ref>'''R C Atkinson, R M Shiffrin'''<br>Human memory: a proposed system and its control processes<br>''K W Spence, J T Spence (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1968</ref> による短期記憶と長期記憶からなる記憶の二重貯蔵モデルにより、うまく説明できない実験結果が存在していたためである。例えば、短期記憶障害を持つ脳損傷患者であっても、長期記憶の形成が可能であることなどは、短期記憶が長期記憶の前段階である事を仮定する二重貯蔵モデルとは矛盾する。<br />
<br />
彼らのモデル提唱の直接的な契機となった実験は、彼ら自身の二重課題法による実験である。一次課題として文章の正誤判断課題を遂行する一方で、二次課題として発話された数字の記憶課題を課せられる場合、記憶する必要のある数字の増加に伴い短期記憶容量が消費される。二重貯蔵モデルによれば、二次課題により短期記憶は数字で満たされているため、一次課題に割り当てられる短期記憶容量ほとんどもしくはまったく存在しないため、成績は著しく悪化ないし遂行不可能になるはずである。しかし、最も重い記憶負荷であっても、課題成績はある程度保たれる他、エラーレートは軽記憶負荷とさほど変わらないなど、影響は限定的であった。このような実験結果は、短期記憶という単に受動的に情報を貯蔵する記憶モデルでは説明できず、記憶の保持と課題の処理とが別個のシステムによって担われている可能性を示すものと彼らは考え、彼らは記憶保持を行う2つの記憶貯蔵庫と、課題処理を行う注意制御系という3要素からなるワーキングメモリーモデルを提唱した。[[ファイル:BaddeleyModels v2.jpg|300px|thumb|'''図．Baddeleyのワーキングメモリーモデル'''<br>第1世代モデル (1G) と第2世代モデル (2G)。2Gの白はワーキングメモリーモデル本体であり、内容の流動性の高い流動システム (fluid system)、グレーは内容の流動性の低い結晶システム (crystalised system) とされる。]]<br />
<br />
記憶貯蔵庫は[[音韻ループ]] (phonological loop) と視空間スケッチパッド (visuospatial sketchpad) の2つがあり、前者は音声言語情報、後者は視覚・空間情報を保持する貯蔵庫である。そして、それらを制御する認知システムが中央実行系 (central executive) である。彼らのモデルの特徴は、従来は単純な記憶保持機能のみが想定されていた「短期記憶」のモデルを、情報保持機能と情報処理機能とを区分した「ワーキングメモリー」モデルへと拡張し、読解や学習、推論など、より広範な認知課題をも説明しようとした事にある。しかし、中央実行系の機能については、提唱者のBaddeley自身が後に「王子のいないハムレット」と表現するほど、モデル提案がなされた当初においては詳しい説明がなされておらず、一般的な目的のための処理システムといった程度の位置づけであり、2つの従属システムが行わない「全ての賢い事」を中央実行系が担わされる形となっていた<ref><pubmed>21961947</pubmed></ref>。また、後のモデルでは破棄されることとなる中央実行系自身が貯蔵機能を持つという仮定も置かれていた。<br />
<br />
====1986年：SASモデルとの関連====<br />
中央実行系の機能は、1986年に出版された著書<ref>'''A D Baddeley'''<br>Working Memory<br>''Oxford University Press'':1986</ref> において、Norman & Shallice (1980)<ref>'''D A Norman, T Shalice'''<br>Attention to action: Willed and automatic control of behavior<br>''University of California San Diego CHIP Report 99'':1980</ref> によるsupervisory attentional system (SAS) のコンセプトを組み入れる形で、ようやく説明が試みられることとなった。SASモデルでは、通常の習慣的な状況では、スキーマと呼ばれる刺激と反応とが定式化された自動的な系によってほとんどの行為が行われると仮定するが、何かしら通常とは異なる状況が生じた場合には、SASが意識的にスキーマの調整を行う事で、非習慣的な状況に対処するというものである。Baddeleyはこのような（特に、非習慣的な状況における）意図的な制御を行う系としてのSASを、中央実行系にほぼ等しいものと考えていたようであり、本書において、読み・児童におけるワーキングメモリーの発達・加齢との関連について述べている。<br />
<br />
====1990年代後半：中央実行系機能の明示====<br />
Baddeley (1996)<ref>'''A D Baddeley'''<br>Exploring the central executive<br>''Quarterly Journal of Experimental Psychology A, 49(1), 5-28'':1996</ref> は中央実行系の機能を細分化し、<br />
*注意の焦点化<br />
*注意の分割<br />
*課題のスイッチング<br />
*長期記憶とのインタフェース<br />
の4点を挙げた。<br />
<br />
Baddeley & Logie (1999)<ref>'''A D Baddeley, R H Logie '''<br>Working memory: The multi-component model<br>''A Miyake, P Shah (Eds) "Models of Working Memory: Mechanisms of Active Manitenance and Executive Control" Cambridge University Press'':1999</ref> は、二つの隷属システムの調整、注意の焦点化とスイッチング、長期記憶内表象の活性化が中央実行系の基本的な機能であり、読解・推論・計算などの高次認知機能に関与し、新しい知識の獲得や問題解決に貢献して目標志向的な行動を支えているとした。中央実行系の基本的な概念は、1990年代後半のこれらの研究によって形成されたと考えられる。<br />
<br />
===第2世代：4要素モデル===<br />
====2000年：エピソディック・バッファと意識====<br />
3要素からなる第1世代のワーキングメモリーモデルでは「短期的な」記憶のみしか扱ってこなかったため、長期記憶がどのように現在の課題に役立てられているか、また、長期記憶がどうやって形成されるかについては不明のままであった。そこで、Baddeley (2000)<ref><pubmed>11058819</pubmed></ref> は、エピソディック・バッファ (episodic buffer) と呼ばれる新たな構成要素をモデルに導入し、中央実行系が、このエピソディック・バッファを通じて長期記憶との相互作用を行っていると主張した。<br />
<br />
エピソードとは、複数のソースからの情報が時空間的に統合されたまとまり (chunck) を意味する。エピソディック・バッファは、容量制約のある記憶貯蔵庫の一種であり、中央実行系により様々なソースからの情報を統合・操作する「場」となっており、長期記憶とのインタフェースとして働いているのだという。また、中央実行系とバッファとの相互作用は意識を伴うものであるとした。<br />
<br />
===最近の状況===<br />
近年、この中央実行系という概念は、ワーキングメモリー研究以外の分野にも浸透し、それらにおいては[[実行機能]] (executive function) や実行制御 (executive control) と呼ばれている <ref>'''P Rabbit (Eds)'''<br>Methodology of Frontal and Executive Function<br>''Psychology Press (Hove)'':1997</ref>。用語は微妙に異なるものの、想定されている認知機能に大差はなく、概念間で相互に影響しあっている。ただし、ワーキングメモリー研究であれば必ず中央実行系と呼ばれるわけではなく、Baddeley以外のモデルでは、実行機能や実行制御と呼ばれており<ref name=ref1><pubmed>10945922</pubmed></ref>、むしろ近年では「実行機能のことをBaddeleyは中央実行系と呼んでいる」とさえ表現できるかもしれない。PubMedにおける検索では、central executiveをタイトルもしくはアブストラクトに含む論文件数は459であるのに対し、executive functionの論文件数は4649であり、大幅に上回る（2012年6月26日現在）。<br />
<br />
中央実行系、実行機能ともに、類似概念である注意とどのように異なるかについての明確な理論・区分はなされていないが、おおよそ中央実行系・実行機能の場合には前頭前野の関与が強調されるのに対し、注意の場合は頭頂葉の関与が強調される傾向がある<ref name=ref1 /><ref><pubmed>15040547</pubmed></ref>。ただし、必ずしも二分化できるものではなく、研究者により見解が異なるところである。<br />
<br />
==神経基盤==<br />
''詳細は[[実行機能]]を参照''<br />
<br />
D'Esposito et al (1995)<ref><pubmed>7477346</pubmed></ref> は、言語課題と空間課題とを別々に行う場合と、両課題を同時に行う場合とを比較し、後者のみに[[前頭前野]] (prefrontal cortex) と[[前帯状皮質]] (anterior cingulate cortex) の活動が確認されることから、これらの領域が中央実行系を担っているとした。これ以降の研究の多くがこの二領域の関与を指摘しているが、近年は[[実行機能]]の名の下に神経機構が検討される事が多い。<br />
<br />
==関連項目==<br />
<br />
*[[行動の抑制]]<br />
*[[実行機能]] <br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
== 参考文献 ==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br />
（執筆者：松吉大輔 担当編集委員：定藤規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
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実行機能
2012-07-10T05:45:02Z
<p>Daisukematsuyoshi: </p>
<hr />
<div>英語名：executive function, executive functions<br />
<br />
'''実行機能''' (じっこうきのう)、遂行機能、実行制御 (executive control) あるいは認知制御 (cognitive control)とは、複雑な課題の遂行に際し、課題ルールの維持やスイッチング、情報の更新などを行うことで、思考や行動を制御する認知システムである<ref name=ref1>'''A Miyake, P Shah (Eds)'''<br>Models of Working Memory: Mechanisms of Active Manitenance and Executive Control<br>''Cambridge University Press'':1999</ref>。特に、新しい行動パタンの促進や、非慣習的な状況における行動の最適化に重要な役割を果たし、人間の目標志向的な行動を支えているされ<ref><pubmed>18269902</pubmed></ref>、その神経基盤は一般に[[前頭前野]] (prefrontal cortex) に存在すると考えられている<ref><pubmed>11283309</pubmed></ref><ref name=ref2><pubmed>10945922</pubmed></ref>。代表的な行動課題には、[[ウィスコンシン・カード分類課題]]やストループ課題（[[ストループ効果]]）などがある。<br />
<br />
==心理学モデル==<br />
実行機能の研究は、主としてヒトの[[ワーキングメモリー]]研究においてなされており、幾つかのモデルが提唱されているが<ref name=ref1 />、代表的なものは以下の2つである。<br />
<br />
===Baddeleyのモデル===<br />
''詳細は[[中央実行系]]を参照''<br />
<br />
Baddeleyのワーキングメモリーモデルでは、実行機能は中央実行系と名付けられている<ref>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref>。中央実行系は、音声情報を保持する音韻ループ、視空間情報を保持する視空間スケッチパッド、長期記憶とのインタフェースとなるエピソディック・バッファという3つの記憶貯蔵庫を制御し、注意の焦点化と分割、スイッチング、長期記憶の活性化を行い、目標志向的行動を支えているとされる<ref><pubmed>21961947</pubmed></ref>。<br />
<br />
===MiyakeとFriedmanのモデル===<br />
Miyake et al (2000)<ref name=ref2 /> は、潜在変数分析 (latent variable analysis) を用い、実行機能が以下の3つの要素から構成されている事を示した。<br />
*情報の更新 (updating)<br />
*課題ルールのシフト (shifting)<br />
*抑制 (inhibition)<br />
<br />
しかし、その後の研究<ref name =ref3><pubmed>18473654</pubmed></ref> では、unity/diversity framework と呼ばれる、相関の高い実行機能要素の間にはそれを支える共通因子が存在するとともに (unity)、それらを分離する固有の因子が存在する (diversity) という考え<ref><pubmed>4627626</pubmed></ref> に基づき、さらなる詳細な検討が行われた。その結果、抑制は実行機能の潜在変数からは外れ、<br />
*情報の更新 (updating)<br />
*課題ルールのシフト (shifting)<br />
*common executive function (common-EF)<br />
の3つが実行機能の要素である事が明らかになった。<br />
<br />
common-EFとは、全ての課題に影響を与える一般的な実行機能であり、課題目標や目標関連情報の維持を行い、これらの情報を低次の情報処理を効果的にバイアスする実行機能であるという。彼らによれば、[[行動の抑制]]はこのcommon-EFによって媒介された結果として出現するものであり、実行機能として抑制は存在しないのだという<ref>'''A Miyake, N P Friedman'''<br>The nature and organization of individual differences in executive functions: Four general conclusions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(1), 8-14'':2012</ref>。これは、[[行動の抑制]]は必ずしも神経系における抑制によって達成されているのではなく、別の選択肢の促進によっても達成しうるものであり、[[前頭前野]]が課題目標の維持を行い、課題関連情報の活性化を行う事で、間接的に、現在の課題には不必要な行動の相対的抑制が達成されている<ref><pubmed>16286928</pubmed></ref><ref><pubmed>21889391</pubmed></ref> という知見とも一致する。<br />
<br />
==心理学的知見==<br />
===個人差===<br />
ワーキングメモリ容量の高い個人は、注意制御・実行機能に優れており、課題目標の維持や競合解決においてワーキングメモリ容量の低い個人よりも高い成績を示す。高容量群は、ストループ課題において色あるいは文字からの干渉（[[ストループ効果]]）が少なく<ref><pubmed>12656297</pubmed></ref>、また刺激とは反対方向に眼球運動せねばならないアンチ・サッカード課題 (antisaccade task) でも成績が低い<ref><pubmed>11409097</pubmed></ref>。特に、後者の研究では、刺激出現位置にそのまま眼球運動すればよい順サッカード課題では、高・低両群に差がない事が示されており、自動的な注意補足に抗って反対方向に眼球運動するという、能動的な制御機能に個人差が存在し、それがワーキングメモリ容量と相関する事が示唆される。<br />
<br />
また、実行機能は[[注意欠陥・多動性障害]]との関連が指摘されている<ref><pubmed>10405075</pubmed></ref>。しかしながら、実行機能の弱さは注意欠陥・多動性障害の必要条件でも十分条件でもなく、ある程度の関連性が認められるに過ぎない<ref><pubmed>15950006</pubmed></ref>。<br />
<br />
===発達===<br />
実行機能は、児童期から思春期にかけて上昇し、初期成人期にピークを迎えた後、しばらくの平坦期（高原期）を経て、中年期に低下するという二次関数（放物線）形の生涯発達パタンをとる<ref><pubmed>14962399</pubmed></ref>。特に、60歳以降の高齢期の減退は急激である<ref><pubmed>17612814</pubmed></ref>。<br />
<br />
児童において顕著にみられる行動パタンは、前回あるいは慣習的に行っている行動への固執である。例えば、新しい課題ルールに切り替わった時に、何をすべきかについては正しく答えられれるにも関わらず、正しい運動反応を行えず古い課題ルールに基づいて反応をしてしまうなどの行動が見られる<ref>'''P DZelazo, D Frye, T Rapus'''<br>An age-related dissociation between knowing rules and using them<br>''Cognitive Development, 11(1), 37-63'':1996</ref>。児童期から思春期にかけての実行機能の発達においては、慣習的行動への固執の克服、刺激を目の前にした反応的な制御から事前の準備を行う順向的制御を行う事、外的駆動型制御から内的駆動型制御へという3つの変化が現れ、より柔軟な行動を行えるようになる<ref>'''Y Munakata, H R Snyder, C H Chatham'''<br>Developing cognitive control: Three key transitions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(2), 71-77'':2012</ref>。<br />
<br />
近年、自己制御（[[セルフコントロール]]）がうまく行えない児童は、うまく行える児童に比べ、30年後の健康状態が悪く、所得が少なく、また犯罪を犯す傾向が高くなると言う知見が示されるに至り<ref><pubmed>21262822</pubmed></ref>、実行機能のトレーニングを行う介入研究が盛んになりつつある<ref name=ref4><pubmed>21852486</pubmed></ref>。<br />
<br />
===遺伝と環境===<br />
Friedman et al (2008)<ref name=ref3 /> は、双生児の縦断研究により、common-EFはその99%が遺伝によって担われていること（一卵性双生児でほぼ同じ）に加え、実行機能はある程度の発達的安定性があること（6年後の調査でも高い安定性が見られた）を示した。しかし、児童の実行機能を向上させようとする介入研究では、トレーニングによる実行機能の改善が報告されており<ref name=ref4 />、研究間で必ずしも合致していない。これらの不一致は、Friedmanらの研究が対象としていた年齢が比較的高い（17歳から23歳間の縦断研究）一方、実行機能の介入研究では12歳以下の児童が対象になる事が多いという、年齢ならびに追跡期間の差異や、分析対象となる変数の違い（潜在変数か課題成績そのものか）等が原因と考えられる。しかしながら、幼児・児童期の自己制御能力や注意能力の差は、思春期においても保たれているという知見もあり<ref><pubmed>17894607</pubmed></ref><ref><pubmed>21668099</pubmed></ref>、実行機能にどの程度の柔軟性があり、トレーニングによって変化しうるのかは、今後の研究が待たれる。<br />
<br />
==神経基盤==<br />
実行機能の神経機構を調べる研究は、行動上の概念を直接脳領域に位置づけるという形ではなく、他の高次認知研究からの知見を柔軟に吸収しなつつ、独自に実行機能を脳と関連づけるという形での発展を見せている。しかし、現状においては前頭葉損傷が実行機能の減退を引き起こすという事以外には、研究者間での意見の一致はさほど多くなく、実行機能の下位要素あるいは前頭前野がどのように実行機能を担っているかについて様々な知見が混在している<ref>'''M T Banich'''<br>Executive function: the search for a integrated account<br>''Current Directions in Psychological Science, 18(2), 89-94'':2009</ref>。 <br />
<br />
ただし、大まかには'''腹外側前頭前野''' (ventrolateral prefrontal cortex: VLPFC) は課題セットの切り替えと抑制<ref><pubmed>15050513</pubmed></ref><ref><pubmed>18558854</pubmed></ref>、'''背外側前頭前野''' (dorsolateral prefrontal cortex: DLPFC) は課題関連情報を維持し、計画を立てること<ref><pubmed>12963473</pubmed></ref>、'''[[前帯状皮質]]''' (anterior cingulate cortex: ACC) は、葛藤の検出とモニタリング<ref><pubmed>10846167</pubmed></ref><ref><pubmed>9563953</pubmed></ref><ref><pubmed>10647008</pubmed></ref>、'''吻側前頭前野''' (rostral prefrontal cortex: RPFC) は複数課題の遂行やエピソード記憶の検索、他者の内的状態の推測に関与するとされる<ref><pubmed>16839301</pubmed></ref>。<br />
しかし、特に前帯状皮質は議論の別れる領域であり、前帯状皮質損傷患者では葛藤の生じる課題においても課題成績に遜色がないとするデータもある他<ref><pubmed>14597698</pubmed></ref><ref><pubmed>16783368</pubmed></ref>、前帯状皮質は報酬と行為の連合を担っており、葛藤モニタリングはその下位機能に過ぎないとする説もある<ref><pubmed>17337237</pubmed></ref>。また、他の各領域の機能についても研究者間で意見の相違があり、今後の研究ではそれらの相違を克服するモデル構築が望まれる。<br />
<br />
==訳語の問題==<br />
類似概念である[[中央実行系]]にも言えることであるが、「実行」という名前はついているものの、この概念は必ずしも何らかの行為の実行をモデル化したものではなく、行為の実行に至るまでの高次認知過程の制御を主たる問題とするものである。「統御」あるいは「執行部」「管理職」など、高次からの情報管理や制御という意味を持つ他の訳語の方が、概念が指し示すニュアンスに近い。実際、中華人民共和国においては、執行機能という訳語があてられている。<br />
<br />
ただし、神経心理学やリハビリテーションの分野においては遂行機能とも訳され、前頭葉損傷による高次脳機能障害の説明概念として機能しており、目標設定や、行動の抑制・制御が行えるかといった行為能力に重きが置かれている<ref>'''石合 純夫'''<br>高次脳機能障害学<br>''医歯薬出版'':2003</ref>。しかし、遂行機能の検査として使われているものは[[ウィスコンシン・カード分類課題]]など、実行機能測定にも使われる課題と同一であり、概念そのものに異同はない<ref><pubmed>12426407</pubmed></ref><ref><pubmed>17786559</pubmed></ref>。<br />
<br />
==関連項目==<br />
*[[行動の抑制]]<br />
*[[実行抑制]]<br />
*[[セルフコントロール]]<br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[中央実行系]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
==参考文献==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br> （執筆者：松吉 大輔 担当編集委員：定藤 規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E5%AE%9F%E8%A1%8C%E6%A9%9F%E8%83%BD&diff=11572
実行機能
2012-07-09T10:35:00Z
<p>Daisukematsuyoshi: 原型完成</p>
<hr />
<div>英語名：executive function, executive functions<br />
<br />
'''実行機能''' (じっこうきのう)、遂行機能、実行制御 (executive control) あるいは認知制御 (cognitive control)とは、複雑な課題の遂行に際し、課題ルールの維持やスイッチング、情報の更新などを行うことで、思考や行動を制御する認知システムである<ref name=ref1>'''A Miyake, P Shah (Eds)'''<br>Models of Working Memory: Mechanisms of Active Manitenance and Executive Control<br>''Cambridge University Press'':1999</ref>。特に、新しい行動パタンの促進や、非慣習的な状況における行動の最適化に重要な役割を果たし、人間の目標志向的な行動を支えているされ<ref><pubmed>18269902</pubmed></ref>、その神経基盤は一般に[[前頭前野]] (prefrontal cortex) に存在すると考えられている<ref><pubmed>11283309</pubmed></ref><ref name=ref2><pubmed>10945922</pubmed></ref>。代表的な行動課題には、[[ウィスコンシン・カード分類課題]]やストループ課題（[[ストループ効果]]）などがある。<br />
<br />
==心理学モデル==<br />
実行機能の研究は、主としてヒトの[[ワーキングメモリー]]研究においてなされており、幾つかのモデルが提唱されているが<ref name=ref1 />、代表的なものは以下の2つである。<br />
<br />
===Baddeleyのモデル===<br />
''詳細は[[中央実行系]]を参照''<br />
<br />
Baddeleyのワーキングメモリーモデルでは、実行機能は中央実行系と名付けられている<ref>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref>。中央実行系は、音声情報を保持する音韻ループ、視空間情報を保持する視空間スケッチパッド、長期記憶とのインタフェースとなるエピソディック・バッファという3つの記憶貯蔵庫を制御し、注意の焦点化と分割、スイッチング、長期記憶の活性化を行い、目標志向的行動を支えているとされる<ref><pubmed>21961947</pubmed></ref>。<br />
<br />
===MiyakeとFriedmanのモデル===<br />
Miyake et al (2000)<ref name=ref2 /> は、潜在変数分析 (latent variable analysis) を用い、実行機能が以下の3つの要素から構成されている事を示した。<br />
*情報の更新 (updating)<br />
*課題ルールのシフト (shifting)<br />
*抑制 (inhibition)<br />
<br />
しかし、その後の研究<ref name =ref3><pubmed>18473654</pubmed></ref> では、unity/diversity framework と呼ばれる、相関の高い実行機能要素の間にはそれを支える共通因子が存在するとともに (unity)、それらを分離する固有の因子が存在する (diversity) という考え<ref><pubmed>4627626</pubmed></ref> に基づき、さらなる詳細な検討が行われた。その結果、抑制は実行機能の潜在変数からは外れ、<br />
*情報の更新 (updating)<br />
*課題ルールのシフト (shifting)<br />
*common executive function (common-EF)<br />
の3つが実行機能の要素である事が明らかになった。<br />
<br />
common-EFとは、全ての課題に影響を与える一般的な実行機能であり、課題目標や目標関連情報の維持を行い、これらの情報を低次の情報処理を効果的にバイアスする実行機能であるという。彼らによれば、[[行動の抑制]]はこのcommon-EFによって媒介された結果として出現するものであり、実行機能として抑制は存在しないのだという<ref>'''A Miyake, N P Friedman'''<br>The nature and organization of individual differences in executive functions: Four general conclusions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(1), 8-14'':2012</ref>。これは、[[行動の抑制]]は必ずしも神経系における抑制によって達成されているのではなく、別の選択肢の促進によっても達成しうるものであり、[[前頭前野]]が課題目標の維持を行い、課題関連情報の活性化を行う事で、間接的に、現在の課題には不必要な行動の相対的抑制が達成されている<ref><pubmed>16286928</pubmed></ref><ref><pubmed>21889391</pubmed></ref> という知見とも一致する。<br />
<br />
==心理学的知見==<br />
===個人差===<br />
ワーキングメモリ容量の高い個人は、注意制御・実行機能に優れており、課題目標の維持や競合解決においてワーキングメモリ容量の低い個人よりも高い成績を示す。高容量群は、ストループ課題において色あるいは文字からの干渉（[[ストループ効果]]）が少なく<ref><pubmed>12656297</pubmed></ref>、また刺激とは反対方向に眼球運動せねばならないアンチ・サッカード課題 (antisaccade task) でも成績が低い<ref><pubmed>11409097</pubmed></ref>。特に、後者の研究では、刺激出現位置にそのまま眼球運動すればよい順サッカード課題では、高・低両群に差がない事が示されており、自動的な注意補足に抗って反対方向に眼球運動するという、能動的な制御機能に個人差が存在し、それがワーキングメモリ容量と相関する事が示唆される。<br />
<br />
また、実行機能は[[注意欠陥・多動性障害]]との関連が指摘されている<ref><pubmed>10405075</pubmed></ref>。しかしながら、実行機能の弱さは注意欠陥・多動性障害の必要条件でも十分条件でもなく、ある程度の関連性が認められるに過ぎない<ref><pubmed>15950006</pubmed></ref>。<br />
<br />
===発達===<br />
実行機能は、児童期から思春期にかけて上昇し、初期成人期にピークを迎えた後、しばらくの平坦期（高原期）を経て、中年期に低下するという二次関数（放物線）形の生涯発達パタンをとる<ref><pubmed>14962399</pubmed></ref>。特に、60歳以降の高齢期の減退は急激である<ref><pubmed>17612814</pubmed></ref>。<br />
<br />
児童において顕著にみられる行動パタンは、前回あるいは慣習的に行っている行動への固執である。例えば、新しい課題ルールに切り替わった時に、何をすべきかについては正しく答えられれるにも関わらず、正しい運動反応を行えず古い課題ルールに基づいて反応をしてしまうなどの行動が見られる<ref>'''P DZelazo, D Frye, T Rapus'''<br>An age-related dissociation between knowing rules and using them<br>''Cognitive Development, 11(1), 37-63'':1996</ref>。児童期から思春期にかけての実行機能の発達においては、慣習的行動への固執の克服、刺激を目の前にした反応的な制御から事前の準備を行う順向的制御を行う事、外的駆動型制御から内的駆動型制御へという3つの変化が現れ、より柔軟な行動を行えるようになる<ref>'''Y Munakata, H R Snyder, C H Chatham'''<br>Developing cognitive control: Three key transitions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(2), 71-77'':2012</ref>。<br />
<br />
近年、自己制御がうまく行えない児童は、うまく行える児童に比べ、30年後の健康状態が悪く、所得が少なく、また犯罪を犯す傾向が高くなると言う知見が示されるに至り<ref><pubmed>21262822</pubmed></ref>、実行機能のトレーニングを行う介入研究が盛んになりつつある<ref name=ref4><pubmed>21852486</pubmed></ref>。<br />
<br />
===遺伝と環境===<br />
Friedman et al (2008)<ref name=ref3 /> は、双生児の縦断研究により、common-EFはその99%が遺伝によって担われていること（一卵性双生児でほぼ同じ）に加え、実行機能はある程度の発達的安定性があること（6年後の調査でも高い安定性が見られた）を示した。しかし、児童の実行機能を向上させようとする介入研究では、トレーニングによる実行機能の改善が報告されており<ref name=ref4 />、研究間で必ずしも合致していない。これらの不一致は、Friedmanらの研究が対象としていた年齢が比較的高い（17歳から23歳間の縦断研究）一方、実行機能の介入研究では12歳以下の児童が対象になる事が多いという、年齢ならびに追跡期間の差異や、分析対象となる変数の違い（潜在変数か課題成績そのものか）等が原因と考えられる。しかしながら、幼児・児童期の自己制御能力や注意能力の差は、思春期においても保たれているという知見もあり<ref><pubmed>17894607</pubmed></ref><ref><pubmed>21668099</pubmed></ref>、実行機能にどの程度の柔軟性があり、トレーニングによって変化しうるのかは、今後の研究が待たれる。<br />
<br />
==神経基盤==<br />
実行機能の神経機構を調べる研究は、行動上の概念を直接脳領域に位置づけるという形ではなく、他の高次認知研究からの知見を柔軟に吸収しなつつ、独自に実行機能を脳と関連づけるという形での発展を見せている。しかし、現状においては前頭葉損傷が実行機能の減退を引き起こすという事以外には、研究者間での意見の一致はさほど多くなく、実行機能の下位要素あるいは前頭前野がどのように実行機能を担っているかについて様々な知見が混在している<ref>'''M T Banich'''<br>Executive function: the search for a integrated account<br>''Current Directions in Psychological Science, 18(2), 89-94'':2009</ref>。 <br />
<br />
ただし、大まかには'''腹外側前頭前野''' (ventrolateral prefrontal cortex: VLPFC) は課題セットの切り替えと抑制<ref><pubmed>15050513</pubmed></ref><ref><pubmed>18558854</pubmed></ref>、'''背外側前頭前野''' (dorsolateral prefrontal cortex: DLPFC) は課題関連情報を維持し、計画を立てること<ref><pubmed>12963473</pubmed></ref>、'''[[前帯状皮質]]''' (anterior cingulate cortex: ACC) は、葛藤の検出とモニタリング<ref><pubmed>10846167</pubmed></ref><ref><pubmed>9563953</pubmed></ref><ref><pubmed>10647008</pubmed></ref>、'''吻側前頭前野''' (rostral prefrontal cortex: RPFC) は複数課題の遂行やエピソード記憶の検索、他者の内的状態の推測に関与するとされる<ref><pubmed>16839301</pubmed></ref>。<br />
しかし、特に前帯状皮質は議論の別れる領域であり、前帯状皮質損傷患者では葛藤の生じる課題においても課題成績に遜色がないとするデータもある他<ref><pubmed>14597698</pubmed></ref><ref><pubmed>16783368</pubmed></ref>、前帯状皮質は報酬と行為の連合を担っており、葛藤モニタリングはその下位機能に過ぎないとする説もある<ref><pubmed>17337237</pubmed></ref>。また、他の各領域の機能についても研究者間で意見の相違があり、今後の研究ではそれらの相違を克服するモデル構築が望まれる。<br />
<br />
==訳語の問題==<br />
類似概念である[[中央実行系]]にも言えることであるが、「実行」という名前はついているものの、この概念は必ずしも何らかの行為の実行をモデル化したものではなく、行為の実行に至るまでの高次認知過程の制御を主たる問題とするものである。「統御」あるいは「執行部」「管理職」など、高次からの情報管理や制御という意味を持つ他の訳語の方が、概念が指し示すニュアンスに近い。実際、中華人民共和国においては、執行機能という訳語があてられている。<br />
<br />
ただし、神経心理学やリハビリテーションの分野においては遂行機能とも訳され、前頭葉損傷による高次脳機能障害の説明概念として機能しており、目標設定や、行動の抑制・制御が行えるかといった行為能力に重きが置かれている<ref>'''石合 純夫'''<br>高次脳機能障害学<br>''医歯薬出版'':2003</ref>。しかし、遂行機能の検査として使われているものは[[ウィスコンシン・カード分類課題]]など、実行機能測定にも使われる課題と同一であり、概念そのものに異同はない<ref><pubmed>12426407</pubmed></ref><ref><pubmed>17786559</pubmed></ref>。<br />
<br />
==関連項目==<br />
*[[行動の抑制]]<br />
*[[実行抑制]]<br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[中央実行系]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
==参考文献==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br> （執筆者：松吉 大輔 担当編集委員：定藤 規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E9%9F%B3%E9%9F%BB%E3%83%AB%E3%83%BC%E3%83%97&diff=11280
音韻ループ
2012-07-04T03:37:04Z
<p>Daisukematsuyoshi: </p>
<hr />
<div>英語名：phonological loop<br />
<br />
'''音韻ループ '''(おんいんるーぷ) とは、Baddeleyの[[ワーキングメモリー]]モデルにおける[[中央実行系]]に隷属するサブシステムの1つであり、言語・音韻情報を保持する記憶貯蔵庫である<ref name=ref1>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref>。言語の獲得に重要であると考えられている。<br />
<br />
==音韻ループの構造==<br />
音韻ループは、他のワーキングメモリー要素に比べ、最も研究が進んでいるとされる。[[ファイル:PhonologicalLoop.jpg|300x250px|thumb|音韻ループの構造。Baddeley (1986, 2003, 2012)<ref name=ref5 /><ref name=ref2><pubmed>14523382</pubmed></ref><ref name=ref3><pubmed>21961947</pubmed></ref> を参考に作成。]]Baddeley (1986)<ref name =ref5>'''A D Baddeley'''<br>Working Memory<br>''Oxford University Press'':1986</ref> によれば、音韻ループは、音韻ループは'''音韻貯蔵庫''' (phonological store) と、'''構音リハーサル''' (arituclatory rehearsal) という大きく2つのシステムから構成されている。入力信号は音韻貯蔵庫と出力バッファとの間で構音リハーサルを繰り返しながら記憶痕跡を強め、[[中央実行系]]の指令を受けて音声として出力される。このモデルによれば、聴覚呈示された音声入力は音韻貯蔵庫へと直接入力されるのに対し、視覚呈示された文字や語は貯蔵庫には直接入らず、視覚コードから聴覚コードへの変換後に構音リハーサルされることで音韻貯蔵庫へと入力されるのだという<ref name=ref2 />。<br />
ただし、音韻ループに関する研究のほぼ全ては言語や音声に関するものであり、非言語の聴覚刺激（環境音や音楽等）がどのように音韻ループで処理されるかについては、今後の研究が待たれる<ref name=ref3 />。<br />
<br />
==心理学的証拠==<br />
Baddeley (2000)<ref><pubmed>11058819</pubmed></ref> は、音韻ループによって説明可能な現象として次の5つを挙げた。<br />
<br />
===音韻類似性効果===<br />
音韻が類似している文字や単語は、正確に思い出す事が難しいという現象。これは音韻として符号化されていることを意味する<ref><pubmed>14237884</pubmed></ref><ref>'''A D Baddeley'''<br>Short-term memory for word sequences as a function of acoustic, semantic and formal similarity<br>''Quarterly Journal of Experimental Psychology, 18(4), 362-365'':1966</ref>。<br />
<br />
===語長効果===<br />
短い単語よりも長い単語の方が、再生が難しいという現象。多数の音節からなる語は、リハーサルや再生を行うのが難しい。これは、記憶痕跡に減退のための時間を与えることになる<ref name=ref4>'''A D Baddeley, N Thomson, M Buchanan'''<br>Word length and the structure of short-term memory<br>''Journal of Verbal Learning Verbal Behavior, 14(6), 575-589'':1975</ref>。<br />
<br />
===構音抑制===<br />
単語記憶課題を行う際、1秒ごとに、たとえば「ザ」と発話し続けなければいけないように構音抑制 (articulatory suppression) を行うと、主たる単語記憶課題の成績は著しく落ちる。これは構音リハーサルを阻害することによって、音韻ループ内の記憶痕跡の形成が不十分になるためと考えられる<ref name=ref4 />。<br />
<br />
===異符号間の情報転送===<br />
視覚的に呈示された文字・単語では、しばしば、視覚コードから聴覚コードへと変換し、声に出さずに暗唱する。構音抑制は、視覚呈示された項目では記憶成績低下を引き起こすが、聴覚呈示された項目では成績低下を生じさせない。これは、聴覚刺激は音韻貯蔵庫へ自動的に登録されるためである<ref>'''D J Murray'''<br>Articulation and acoustic confusability in short term memory<br>''Journal of Experimental Psychology, 78(4), 679-684'':1968</ref>。<br />
<br />
===神経心理学的証拠===<br />
音韻短期記憶に障碍を持つ患者は、音韻貯蔵庫にその障碍が存在する。統合運動障碍 (apraxia) を持つ[[失語症]] (aphasia) 患者は、構音に必要な発話運動コードを形成する事ができないため、構音リハーサルに障碍を持つ<ref>'''G S Waters, E Rochon'''<br>The role of high-level speech planning in rehearsal: Evidence from patients with apraxia of speech<br>''Journal of Memory and Language, 31(1), 54-73'':1992</ref>。発話に困難を伴う構音障害 (dysarthria) 患者は、リハーサルには問題が無い。これはリハーサルには、明白な音声を伴う必要がない事を示している<ref>'''A D Baddeley, B A Wilson'''<br>Phonological coding and short-term memory in patients without speech<br>''Journal of Memory and Language, 24(4), 490-502'':1992</ref>。<br />
<br />
==神経基盤==<br />
ヒトの脳画像研究では、音韻ループの構成要素である音韻貯蔵庫と構音リハーサルがそれぞれ左半球の異なる部位で担われている事が明らかにされている。Paulesu et al (1993) は、ポジトロン断層法（PET）を用い、左の下部頭頂葉（[[ブロードマン40野]]）は音韻貯蔵に関与する一方、左の下前頭回（ブローカ野、[[ブロードマン44野]]）は構音リハーサルに関わっている事を示した<ref><pubmed>8455719</pubmed></ref>。後のfMRI研究<ref><pubmed>10683393</pubmed></ref> や損傷患者研究<ref><pubmed>9204486</pubmed></ref> も概ねこの知見を支持している。<br />
<br />
しかし、音韻貯蔵庫と構音リハーサルがそれぞれ単一の領域によって担われているとする知見は、必ずしも全ての研究で支持されているわけではない。音韻貯蔵庫は音声刺激からの直接入力を受けると仮定されているが、受動的な音声聴取のみでは下部頭頂葉は活性化せず、後部側頭葉の活性化を認めるなど<ref><pubmed>10847601</pubmed></ref>、音韻ループの下位要素は単一脳領域ではなく、複数の領域によって担われているとする知見も多い<ref><pubmed>10536084</pubmed></ref>。Buchsbaum & D'Esposito (2008) は、音韻ループの下位要素を単一領域に帰属させるような仕方ではなく、会話の知覚と生成に関与する会話処理の感覚運動系という観点から、音韻記憶という概念を整理すべきであると主張し、左の後部側頭平面 (planum temporale) が聴覚-運動のインタフェースとして働いているとした<ref><pubmed>18201133</pubmed></ref>。<br />
<br />
==関連項目==<br />
*[[中央実行系]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
==参考文献==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br> （執筆者：松吉 大輔 担当編集委員：定藤 規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E9%9F%B3%E9%9F%BB%E3%83%AB%E3%83%BC%E3%83%97&diff=11279
音韻ループ
2012-07-04T03:29:29Z
<p>Daisukematsuyoshi: </p>
<hr />
<div>英語名：phonological loop<br />
<br />
'''音韻ループ '''(おんいんるーぷ) とは、Baddeleyの[[ワーキングメモリー]]モデルにおける[[中央実行系]]に隷属するサブシステムの1つであり、言語・音韻情報を保持する記憶貯蔵庫である<ref name=ref1>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref>。言語の獲得に重要であると考えられている。<br />
<br />
==音韻ループの構造==<br />
音韻ループは、他のワーキングメモリ要素に比べ、最も研究が進んでいるとされる。[[ファイル:PhonologicalLoop.jpg|300x250px|thumb|音韻ループの構造。Baddeley (1986, 2003, 2012) <ref name=ref5 /><ref name=ref2><pubmed>14523382</pubmed></ref><ref name=ref3><pubmed>21961947</pubmed></ref>を参考に作成。]]Baddeley (1986)<ref name =ref5>'''A D Baddeley'''<br>Working Memory<br>''Oxford University Press'':1986</ref> によれば、音韻ループは、音韻ループは音韻貯蔵庫 (phonological store) と、構音リハーサル (arituclatory rehearsal) という大きく2つのシステムから構成されている。入力信号は音韻貯蔵庫と出力バッファとの間で構音リハーサルを繰り返しながら記憶痕跡を強め、[[中央実行系]]の指令を受けて音声として出力される。このモデルによれば、聴覚呈示された音声入力は音韻貯蔵庫へと直接入力されるのに対し、視覚呈示された文字や語は貯蔵庫には直接入らず、視覚コードから聴覚コードへの変換後に構音リハーサルされることで音韻貯蔵庫へと入力されるのだという<ref name=ref2 />。<br />
ただし、音韻ループは言語や音声に関する研究が主流であり、非言語の聴覚刺激（環境音や音楽等）処理ついてはほとんど研究がなされておらず、今後の研究が待たれる<ref name=ref3 />。<br />
<br />
==心理学的証拠==<br />
Baddeley (2000)<ref><pubmed>11058819</pubmed></ref> は、音韻ループによって説明可能な現象として次の5つを挙げた。<br />
<br />
===音韻類似性効果===<br />
音韻が類似している文字や単語は、正確に思い出す事が難しいという現象。これは音韻として符号化されていることを意味する<ref><pubmed>14237884</pubmed></ref><ref>'''A D Baddeley'''<br>Short-term memory for word sequences as a function of acoustic, semantic and formal similarity<br>''Quarterly Journal of Experimental Psychology, 18(4), 362-365'':1966</ref>。<br />
<br />
===語長効果===<br />
短い単語よりも長い単語の方が、再生が難しいという現象。多数の音節からなる語は、リハーサルや再生を行うのが難しい。これは、記憶痕跡に減退のための時間を与えることになる<ref name=ref4>'''A D Baddeley, N Thomson, M Buchanan'''<br>Word length and the structure of short-term memory<br>''Journal of Verbal Learning Verbal Behavior, 14(6), 575-589'':1975</ref>。<br />
<br />
===構音抑制===<br />
単語記憶課題を行う際、1秒ごとに、たとえば「ザ」と発話し続けなければいけないように構音抑制 (articulatory suppression) を行うと、主たる単語記憶課題の成績は著しく落ちる。これは構音リハーサルを阻害することによって、音韻ループ内の記憶痕跡の形成が不十分になるためと考えられる<ref name=ref4 />。<br />
<br />
===異符号間の情報転送===<br />
視覚的に呈示された文字・単語では、しばしば、視覚コードから聴覚コードへと変換し、声に出さずに暗唱する。構音抑制は、視覚呈示された項目では記憶成績低下を引き起こすが、聴覚呈示された項目では成績低下を生じさせない。これは、聴覚刺激は音韻貯蔵庫へ自動的に登録されるためである<ref>'''D J Murray'''<br>Articulation and acoustic confusability in short term memory<br>''Journal of Experimental Psychology, 78(4), 679-684'':1968</ref>。<br />
<br />
===神経心理学的証拠===<br />
音韻短期記憶に障碍を持つ患者は、音韻貯蔵庫にその障碍が存在する。統合運動障碍 (apraxia) を持つ[[失語症]] (aphasia) 患者は、構音に必要な発話運動コードを形成する事ができないため、構音リハーサルに障碍を持つ<ref>'''G S Waters, E Rochon'''<br>The role of high-level speech planning in rehearsal: Evidence from patients with apraxia of speech<br>''Journal of Memory and Language, 31(1), 54-73'':1992</ref>。発話に困難を伴う構音障害 (dysarthria) 患者は、リハーサルには問題が無い。これはリハーサルには、明白な音声を伴う必要がない事を示している<ref>'''A D Baddeley, B A Wilson'''<br>Phonological coding and shortterm memory in patients without speech<br>''Journal of Memory and Language, 24(4), 490-502'':1992</ref>。<br />
<br />
==神経基盤==<br />
ヒトの脳画像研究では、音韻ループの構成要素である音韻貯蔵庫と構音リハーサルがそれぞれ左半球の異なる部位で担われている事が明らかにされている。Paulesu et al (1993) は、ポジトロン断層法（PET）を用い、左の下部頭頂葉（[[ブロードマン40野]]）は音韻貯蔵に関与する一方、左の下前頭回（ブローカ野、[[ブロードマン44野]]）は構音リハーサルに関わっている事を示した<ref><pubmed>8455719</pubmed></ref>。後のfMRI研究<ref><pubmed>10683393</pubmed></ref> や損傷患者研究<ref><pubmed>9204486</pubmed></ref> も概ねこの知見を支持している。<br />
<br />
しかし、音韻貯蔵庫と構音リハーサルがそれぞれ単一の領域によって担われているとする知見は、必ずしも全ての研究で支持されているわけではない。音韻貯蔵庫は音声刺激からの直接入力を受けると仮定されているが、受動的な音声聴取のみでは下部頭頂葉は活性化せず、後部側頭葉の活性化を認めるなど<ref><pubmed>10847601</pubmed></ref>、音韻ループの下位要素は単一脳領域ではなく、複数の領域によって担われているとする知見も多い<ref><pubmed>10536084</pubmed></ref>。Buchsbaum & D'Esposito (2008) は、音韻ループの下位要素を単一領域に帰属させるような仕方ではなく、会話の知覚と生成に関与する会話処理の感覚運動系という観点から、音韻記憶という概念を整理すべきであると主張し、左の後部側頭平面 (planum temporale) が聴覚-運動のインタフェースとして働いているとした<ref><pubmed>18201133</pubmed></ref>。<br />
<br />
==関連項目==<br />
*[[中央実行系]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
==参考文献==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br> （執筆者：松吉 大輔 担当編集委員：定藤 規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E9%9F%B3%E9%9F%BB%E3%83%AB%E3%83%BC%E3%83%97&diff=11173
音韻ループ
2012-06-29T10:23:08Z
<p>Daisukematsuyoshi: </p>
<hr />
<div>英語名：phonological loop<br />
<br />
'''音韻ループ '''(おんいんるーぷ) とは、Baddeleyの[[ワーキングメモリー]]モデルにおける[[中央実行系]]に隷属するサブシステムの1つであり、言語・音韻情報を保持する記憶貯蔵庫である<ref name=ref1>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref>。言語の獲得に重要であると考えられている。<br />
<br />
==音韻ループの構造==<br />
音韻ループは、他のワーキングメモリ要素に比べ、最も研究が進んでいるとされる。[[ファイル:PhonologicalLoop.jpg|300x250px|thumb|Baddeleyの音韻ループのモデル。Baddeley (1986, 2003, 2012) <ref name=ref5 /><ref name=ref2><pubmed>14523382</pubmed></ref><ref name=ref3><pubmed>21961947</pubmed></ref>を参考に作成。]]Baddeley (1986)<ref name =ref5>'''A D Baddeley'''<br>Working Memory<br>''Oxford University Press'':1986</ref> によれば、音韻ループは、音韻ループは音韻貯蔵庫 (phonological store) と、構音リハーサル (arituclatory rehearsal) という大きく2つのシステムから構成されている。入力信号は音韻貯蔵庫と出力バッファとの間で構音リハーサルを繰り返しながら記憶痕跡を強め、[[中央実行系]]の指令を受けて音声として出力される。このモデルによれば、聴覚呈示された音声入力は音韻貯蔵庫へと直接入力されるのに対し、視覚呈示された文字や語は貯蔵庫には直接入らず、視覚コードから聴覚コードへの変換後に構音リハーサルされることで音韻貯蔵庫へと入力されるのだという<ref name=ref2 />。<br />
ただし、音韻ループは言語や音声に関する研究が主流であり、非言語の環境音や音楽をどのように処理しているか、あるいはしうるかについては研究がなされておらず、今後の研究が待たれる<ref name=ref3 />。<br />
<br />
==心理学的証拠==<br />
Baddeley (2000)<ref><pubmed>11058819</pubmed></ref> は、音韻ループによって説明可能な現象として次の5つを挙げた。<br />
<br />
===音韻類似性効果===<br />
音韻が類似している文字や単語は、正確に思い出す事が難しいという現象。これは音韻として符号化されていることを意味する<ref><pubmed>14237884</pubmed></ref><ref>'''A D Baddeley'''<br>Short-term memory for word sequences as a function of acoustic, semantic and formal similarity<br>''Quarterly Journal of Experimental Psychology, 18(4), 362-365'':1966</ref>。<br />
<br />
===語長効果===<br />
短い単語よりも長い単語の方が、再生が難しいという現象。多数の音節からなる語は、リハーサルや再生を行うのが難しい。これは、記憶痕跡に減退のための時間を与えることになる<ref name=ref4>'''A D Baddeley, N Thomson, M Buchanan'''<br>Word length and the structure of short-term memory<br>''Journal of Verbal Learning Verbal Behavior, 14(6), 575-589'':1975</ref>。<br />
<br />
===構音抑制===<br />
単語記憶課題を行う際、1秒ごとに、たとえば「ザ」と発話し続けなければいけないように構音抑制 (articulatory suppression) を行うと、主たる単語記憶課題の成績は著しく落ちる。これは構音リハーサルを阻害することによって、音韻ループ内の記憶痕跡の形成が不十分になるためと考えられる<ref name=ref4 />。<br />
<br />
===異符号間の情報転送===<br />
視覚的に呈示された文字・単語では、しばしば、視覚コードから聴覚コードへと変換し、声に出さずに暗唱する。構音抑制は、視覚呈示された項目では記憶成績低下を引き起こすが、聴覚呈示された項目では成績低下を生じさせない。これは、聴覚刺激は音韻貯蔵庫へ自動的に登録されるためである<ref>'''D J Murray'''<br>Articulation and acoustic confusability in short term memory<br>''Journal of Experimental Psychology, 78(4), 679-684'':1968</ref>。<br />
<br />
===神経心理学的証拠===<br />
音韻短期記憶に障碍を持つ患者は、音韻貯蔵庫にその障碍が存在する。統合運動障碍 (apraxia) を持つ[[失語症]] (aphasia) 患者は、構音に必要な発話運動コードを形成する事ができないため、構音リハーサルに障碍を持つ<ref>'''G S Waters, E Rochon'''<br>The role of high-level speech planning in rehearsal: Evidence from patients with apraxia of speech<br>''Journal of Memory and Language, 31(1), 54-73'':1992</ref>。発話に困難を伴う構音障害 (dysarthria) 患者は、リハーサルには問題が無い。これはリハーサルには、明白な音声を伴う必要がない事を示している<ref>'''A D Baddeley, B A Wilson'''<br>Phonological coding and shortterm memory in patients without speech<br>''Journal of Memory and Language, 24(4), 490-502'':1992</ref>。<br />
<br />
==神経基盤==<br />
<br />
===音韻貯蔵庫===<br />
左の側頭頭頂領域（[[ブロードマン40野]]）<br />
<br />
===構音リハーサル===<br />
ブローカ野<br />
[[ブロードマン6野]]と[[ブロードマン44野]]<br />
<br />
<br />
==関連項目==<br />
*[[実行機能]] <br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[中央実行系]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
==参考文献==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br> （執筆者：松吉 大輔 担当編集委員：定藤 規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:PhonologicalLoop.jpg&diff=11172
ファイル:PhonologicalLoop.jpg
2012-06-29T08:41:00Z
<p>Daisukematsuyoshi: 「ファイル:PhonologicalLoop.jpg」の新しい版をアップロードしました: Baddeley (1986, 2003, 2012) を参考に作成。</p>
<hr />
<div>Baddeleyのワーキングメモリモデルにおける音韻ループの構造。Baddeley (1986, 2003, 2012) を参考に作成。</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E5%AE%9F%E8%A1%8C%E6%A9%9F%E8%83%BD&diff=11171
実行機能
2012-06-29T07:57:21Z
<p>Daisukematsuyoshi: </p>
<hr />
<div>英語名：executive function, executive functions<br />
<br />
'''実行機能''' (じっこうきのう)、遂行機能、実行制御 (executive control) あるいは認知制御 (cognitive control)とは、複雑な課題の遂行に際し、課題ルールの維持やスイッチング、情報の更新などを行うことで、思考や行動を制御する認知システムである<ref name=ref1>'''A Miyake, P Shah (Eds)'''<br>Models of Working Memory: Mechanisms of Active Manitenance and Executive Control<br>''Cambridge University Press'':1999</ref>。特に、新しい行動パタンの促進や、非慣習的な状況における行動の最適化に重要な役割を果たし、人間の目標志向的な行動を支えているされ<ref><pubmed>18269902</pubmed></ref>、その神経基盤は一般に[[前頭前野]] (prefrontal cortex) に存在すると考えられている<ref name=ref2><pubmed>10945922</pubmed></ref>。代表的な行動課題には、[[ウィスコンシンカード分類課題]]やストループ課題（[[ストループ効果]]）がある。<br />
<br />
==心理学モデル==<br />
実行機能の研究は、主としてヒトの[[ワーキングメモリー]]研究においてなされており、幾つかのモデルが提唱されているが<ref name=ref1 />、代表的なものは以下の2つである。<br />
<br />
===Baddeleyのモデル===<br />
''詳細は[[中央実行系]]を参照''<br />
<br />
Baddeleyのワーキングメモリーモデルでは、実行機能は中央実行系と名付けられている<ref>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref>。中央実行系は、音声情報を保持する音韻ループ、視空間情報を保持する視空間スケッチパッド、長期記憶とのインタフェースとなるエピソディック・バッファという3つの記憶貯蔵庫を制御し、注意の焦点化と分割、スイッチング、長期記憶の活性化を行い、目標志向的行動を支えているとされる<ref><pubmed>21961947</pubmed></ref>。<br />
<br />
===MiyakeとFriedmanのモデル===<br />
Miyake et al (2000)<ref name=ref2 /> は、潜在変数分析 (latent variable analysis) を用い、実行機能が以下の3つの要素から構成されている事を示した。<br />
*情報の更新 (updating)<br />
*課題ルールのシフト (shifting)<br />
*抑制 (inhibition)<br />
<br />
しかし、その後の研究<ref name =ref3><pubmed>18473654</pubmed></ref> では、unity/diversity framework と呼ばれる、相関の高い実行機能要素の間にはそれを支える共通因子が存在するとともに (unity)、それらを分離する固有の因子が存在する (diversity) という考え<ref><pubmed>4627626</pubmed></ref> に基づき、さらなる詳細な検討が行われた。その結果、抑制は実行機能の潜在変数からは外れ、<br />
*情報の更新 (updating)<br />
*課題ルールのシフト (shifting)<br />
*common executive function (common-EF)<br />
の3つが実行機能の要素である事が明らかになった。<br />
<br />
common-EFとは、全ての課題に影響を与える一般的な実行機能であり、課題目標や目標関連情報の維持を行い、これらの情報を低次の情報処理を効果的にバイアスする実行機能であるという。彼らによれば、[[行動の抑制]]はこのcommon-EFによって媒介された結果として出現するものであり、実行機能として抑制は存在しないのだという<ref>'''A Miyake, N P Friedman'''<br>The nature and organization of individual differences in executive functions: Four general conclusions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(1), 8-14'':2012</ref>。これは、[[行動の抑制]]は必ずしも神経系における抑制によって達成されているのではなく、別の選択肢の促進によっても達成しうるものであり、[[前頭前野]]が課題目標の維持を行い、課題関連情報の活性化を行う事で、間接的に、現在の課題には不必要な行動の相対的抑制が達成されている<ref><pubmed>16286928</pubmed></ref><ref><pubmed>21889391</pubmed></ref> という知見とも一致する。<br />
<br />
==個人差と発達==<br />
<br />
<br />
<br />
===成人の個人差===<br />
Kane et al (2001)<ref><pubmed>11409097</pubmed></ref><br />
<br />
===発達===<br />
Munakata (2012)<ref>'''Y Munakata, H R Snyder, C H Chatham'''<br>Developing cognitive control: Three key transitions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(2), 71-77'':2012</ref><br />
<br />
<br />
===遺伝と柔軟性===<br />
Friedman et al(2008)<ref name =ref3 /> は、双生児の縦断研究により、common-EFはその99%が遺伝によって担われている他、6年後の調査でも高い安定性が見られた事から、実行機能はある程度の発達的安定性があると主張した。しかし、児童の実行機能を向上させようとする介入研究では、トレーニングによる実行機能の改善が報告されており<ref><pubmed>21852486</pubmed></ref>、研究間で必ずしも合致していない。これらの不一致は、Friedmanらの研究が対象としていた年齢が比較的高い（17歳から23歳の縦断研究）一方、実行機能の介入研究では12歳以下の児童が対象になる事が多いという、年齢ならびに追跡期間の差異が原因の一つと考えられる。しかしながら、幼児・児童期の自己制御能力や注意能力の差は、思春期においても保たれているという知見もあり<ref><pubmed>17894607</pubmed></ref><ref><pubmed>21668099</pubmed></ref>、実行機能にどの程度の柔軟性が存在するのかは、さらなる研究が待たれる。<br />
<br />
==神経機構==<br />
<br />
<br />
==日本語訳の問題==<br />
類似概念である[[中央実行系]]にも言えることであるが、「実行」という名前はついているものの、この概念は必ずしも何らかの行為の実行をモデル化したものではなく、行為の実行に至るまでの高次認知過程の制御を主たる問題とするものである。「統御」あるいは「執行部」「管理職」など、高次からの情報管理や制御という意味を持つ他の訳語の方が、概念が指し示すニュアンスに近い。実際、中華人民共和国においては、執行機能という訳語があてられている。<br />
<br />
ただし、神経心理学やリハビリテーションの分野においては遂行機能とも訳され、前頭葉損傷による高次脳機能障害の説明概念として機能しており、目標設定や、行動の抑制・制御が行えるかといった行為能力に重きが置かれている。ただし、遂行機能の検査として使われているものは[[ウィスコンシンカード分類課題]]など、実行機能測定にも使われる課題と基本的に同一であり、概念そのものが異なるわけではない。<br />
<br />
==関連項目==<br />
*[[ウィスコンシンカード分類課題]]<br />
*[[行動の抑制]]<br />
*[[ストループ効果]]<br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[注意欠陥・多動性障害]]<br />
*[[中央実行系]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
==参考文献==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br> （執筆者：松吉 大輔 担当編集委員：定藤 規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E5%AE%9F%E8%A1%8C%E6%A9%9F%E8%83%BD&diff=11170
実行機能
2012-06-29T06:45:32Z
<p>Daisukematsuyoshi: </p>
<hr />
<div>英語名：executive function, executive functions<br />
<br />
'''実行機能''' (じっこうきのう)、遂行機能、実行制御 (executive control) あるいは認知制御 (cognitive control)とは、複雑な課題の遂行に際し、課題ルールの維持やスイッチング、情報の更新などを行うことで、思考や行動を制御する認知システムである<ref name=ref1>'''A Miyake, P Shah (Eds)'''<br>Models of Working Memory: Mechanisms of Active Manitenance and Executive Control<br>''Cambridge University Press'':1999</ref>。特に、新しい行動パタンの促進や、非慣習的な状況における行動の最適化に重要な役割を果たし、人間の目標志向的な行動を支えているされ<ref><pubmed>18269902</pubmed></ref>、その神経基盤は一般に[[前頭前野]] (prefrontal cortex) に存在すると考えられている<ref name=ref2><pubmed>10945922</pubmed></ref>。代表的な行動課題には、[[ウィスコンシンカード分類課題]]やストループ課題（[[ストループ効果]]）がある。<br />
<br />
==心理学モデル==<br />
実行機能の研究は、主としてヒトの[[ワーキングメモリー]]研究においてなされており、幾つかのモデルが提唱されているが<ref name=ref1 />、代表的なものは以下の2つである。<br />
<br />
===Baddeleyのモデル===<br />
''詳細は[[中央実行系]]を参照''<br />
<br />
Baddeleyのワーキングメモリーモデルでは、実行機能は中央実行系と名付けられている<ref>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref>。中央実行系は、音声情報を保持する音韻ループ、視空間情報を保持する視空間スケッチパッド、長期記憶とのインタフェースとなるエピソディック・バッファという3つの記憶貯蔵庫を制御し、注意の焦点化と分割、スイッチング、長期記憶の活性化を行い、目標志向的行動を支えているとされる<ref><pubmed>21961947</pubmed></ref>。<br />
<br />
===MiyakeとFriedmanのモデル===<br />
Miyake et al (2000)<ref name=ref2 /> は、潜在変数分析を用いることで、課題の背景にある潜在変数、すなわち実行機能の要素を抽出した。その結果、<br />
*情報の更新 (updating)<br />
*課題ルールのシフト (shifting)<br />
*抑制 (inhibition)<br />
の3つが、実行機能の要素である事を明らかにした。<br />
<br />
しかし、その後の研究<ref name =ref3><pubmed>18473654</pubmed></ref> では、unity/diversity framework と呼ばれる、相関の高い実行機能要素の間にはそれを支える共通因子が存在するとともに (unity)、それらを分離する固有の因子が存在する (diversity) という考え<ref><pubmed>4627626</pubmed></ref> に基づき、さらなる詳細な検討が行われた。その結果、抑制は実行機能の潜在変数からは外れ、<br />
*情報の更新 (updating)<br />
*課題ルールのシフト (shifting)<br />
*common executive function (common-EF)<br />
の3つが実行機能の要素である事が明らかになった。<br />
<br />
common-EFとは、全ての課題に影響を与える一般的な実行機能であり、課題目標や目標関連情報の維持を行い、これらの情報を低次の情報処理を効果的にバイアスする実行機能であるという。彼らによれば、[[行動の抑制]]はこのcommon-EFによって媒介された結果として出現するものであり、実行機能として抑制は存在しないのだという<ref>'''A Miyake, N P Friedman'''<br>The nature and organization of individual differences in executive functions: Four general conclusions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(1), 8-14'':2012</ref>。これは、[[行動の抑制]]は必ずしも神経系における抑制によって達成されているのではなく、別の選択肢の促進によっても達成しうるものであり、[[前頭前野]]が課題目標の維持を行い、課題関連情報の活性化を行う事で、間接的に、現在の課題には不必要な行動の相対的抑制が達成されている<ref><pubmed>16286928</pubmed></ref><ref><pubmed>21889391</pubmed></ref> という知見とも一致する。<br />
<br />
==個人差と発達==<br />
<br />
<br />
<br />
===成人の個人差===<br />
<br />
<br />
===発達===<br />
Munakata (2012)<ref>'''Y Munakata, H R Snyder, C H Chatham'''<br>Developing cognitive control: Three key transitions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(2), 71-77'':2012</ref><br />
<br />
<br />
===遺伝と柔軟性===<br />
Friedman et al(2008)<ref name =ref3 />は、双生児の縦断研究により、common-EFはその99%が遺伝によって担われている他、6年後の調査でも高い安定性が見られた事から、実行機能はある程度の発達的安定性があると主張した。しかし、児童の実行機能を向上させようとする介入研究では、トレーニングによる実行機能の改善が報告されており<ref><pubmed>21852486</pubmed></ref>、研究間で必ずしも合致していない。これらの不一致は、Friedmanらの研究が対象としていた年齢が比較的高い（17歳から23歳の縦断研究）一方、実行機能の介入研究では12歳以下の児童が対象になる事が多いという、年齢ならびに追跡期間の差異が原因の一つと考えられる。しかしながら、幼児期の自己制御能力の差は、思春期においても保たれているという知見もあり<ref><pubmed>21668099</pubmed></ref>、今後さらなる研究が待たれる。<br />
<br />
<br />
<br />
==神経機構==<br />
<br />
<br />
==日本語訳の問題==<br />
類似概念である[[中央実行系]]にも言えることであるが、「実行」という名前はついているものの、この概念は必ずしも何らかの行為の実行をモデル化したものではなく、行為の実行に至るまでの高次認知過程の制御を主たる問題とするものである。「統御」あるいは「執行部」「管理職」など、高次からの情報管理や制御という意味を持つ他の訳語の方が、概念が指し示すニュアンスに近い。実際、中華人民共和国においては、執行機能という訳語があてられている。<br />
<br />
ただし、神経心理学やリハビリテーションの分野においては遂行機能とも訳され、前頭葉損傷による高次脳機能障害の説明概念として機能しており、目標設定や、行動の抑制・制御が行えるかといった行為能力に重きが置かれている。ただし、遂行機能の検査として使われているものは[[ウィスコンシンカード分類課題]]など、実行機能測定にも使われる課題と基本的に同一であり、概念そのものが異なるわけではない。<br />
<br />
==関連項目==<br />
*[[ウィスコンシンカード分類課題]]<br />
*[[行動の抑制]]<br />
*[[ストループ効果]]<br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[注意欠陥・多動性障害]]<br />
*[[中央実行系]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
==参考文献==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br> （執筆者：松吉 大輔 担当編集委員：定藤 規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E4%B8%AD%E5%A4%AE%E5%AE%9F%E8%A1%8C%E7%B3%BB&diff=11169
中央実行系
2012-06-29T05:53:25Z
<p>Daisukematsuyoshi: </p>
<hr />
<div>英語名：central executive<br />
<br />
'''中央実行系''' (ちゅうおうじっこうけい)とは、Baddeley & Hitch (1974)<ref>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref> の提唱した[[ワーキングメモリー]]モデルにおける中心的な構成概念であり、下位システムの記憶貯蔵庫（視空間スケッチパッド・[[音韻ループ]]）と相互作用して、それらの制御と情報処理を行う認知システムである。<br />
<br />
現在の課題要求に応じて、注意のスイッチングや、必要な情報の更新などの認知制御を行い、目標志向的行動を支えていると考えられている。近年、研究が進む[[実行機能]] (executive function) の元となった概念である。<br />
<br />
==Baddeleyのモデル==<br />
中央実行系の基本的な機能は、目標に応じて下位の認知・記憶システムを制御することであるが、必ずしもモデル提唱当初からその機能は明示されておらず、明確化されたのは比較的近年の事である。基本的には、2つの課題を同時に行う二重課題法 (dual task) により検討がされており、単一課題の加算では説明できない成分が中央実行系の寄与という形で説明される事が多い。<br />
<br />
===第1世代：3要素モデル===<br />
====1974年：3要素モデルの提唱====<br />
Baddeley & Hitch のワーキングメモリーモデルが登場した背景は、Atkinson & Shiffrin (1968)<ref>'''R C Atkinson, R M Shiffrin'''<br>Human memory: a proposed system and its control processes<br>''K W Spence, J T Spence (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1968</ref> による短期記憶と長期記憶からなる記憶の二重貯蔵モデルにより、うまく説明できない実験結果が存在していたためである。例えば、短期記憶障害を持つ脳損傷患者であっても、長期記憶の形成が可能であることなどは、短期記憶が長期記憶の前段階である事を仮定する二重貯蔵モデルとは矛盾する。<br />
<br />
彼らのモデル提唱の直接的な契機となった実験は、彼ら自身の二重課題法による実験である。一次課題として文章の正誤判断課題を遂行する一方で、二次課題として発話された数字の記憶課題を課せられる場合、記憶する必要のある数字の増加に伴い短期記憶容量が消費される。二重貯蔵モデルによれば、二次課題により短期記憶は数字で満たされているため、一次課題に割り当てられる短期記憶容量ほとんどもしくはまったく存在しないため、成績は著しく悪化ないし遂行不可能になるはずである。しかし、最も重い記憶負荷であっても、課題成績はある程度保たれる他、エラーレートは軽記憶負荷とさほど変わらないなど、影響は限定的であった。このような実験結果は、短期記憶という単に受動的に情報を貯蔵する記憶モデルでは説明できず、記憶の保持と課題の処理とが別個のシステムによって担われている可能性を示すものと彼らは考え、彼らは記憶保持を行う2つの記憶貯蔵庫と、課題処理を行う注意制御系という3要素からなるワーキングメモリーモデルを提唱した。[[ファイル:BaddeleyModels v2.jpg|300px|thumb|Baddeleyのワーキングメモリーモデル。第1世代モデル (1G) と第2世代モデル (2G)。2Gの白はワーキングメモリーモデル本体であり、内容の流動性の高い流動システム (fluid system)、グレーは内容の流動性の低い結晶システム (crystalised system) とされる。]]<br />
<br />
記憶貯蔵庫は[[音韻ループ]] (phonological loop) と視空間スケッチパッド (visuospatial sketchpad) の2つがあり、前者は音声言語情報、後者は視覚・空間情報を保持する貯蔵庫である。そして、それらを制御する認知システムが中央実行系 (central executive) である。彼らのモデルの特徴は、従来は単純な記憶保持機能のみが想定されていた「短期記憶」のモデルを、情報保持機能と情報処理機能とを区分した「ワーキングメモリー」モデルへと拡張し、読解や学習、推論など、より広範な認知課題をも説明しようとした事にある。しかし、中央実行系の機能については、提唱者のBaddeley自身が後に「王子のいないハムレット」と表現するほど、モデル提案がなされた当初においては詳しい説明がなされておらず、一般的な目的のための処理システムといった程度の位置づけであり、2つの従属システムが行わない「全ての賢い事」を中央実行系が担わされる形となっていた<ref><pubmed>21961947</pubmed></ref>。また、後のモデルでは破棄されることとなる中央実行系自身が貯蔵機能を持つという仮定も置かれていた。<br />
<br />
====1986年：SASモデルとの関連====<br />
中央実行系の機能は、1986年に出版された著書<ref>'''A D Baddeley'''<br>Working Memory<br>''Oxford University Press'':1986</ref> において、Norman & Shallice (1980)<ref>'''D A Norman, T Shalice'''<br>Attention to action: Willed and automatic control of behavior<br>''University of California San Diego CHIP Report 99'':1980</ref> によるsupervisory attentional system (SAS) のコンセプトを組み入れる形で、ようやく説明が試みられることとなった。SASモデルでは、通常の習慣的な状況では、スキーマと呼ばれる刺激と反応とが定式化された自動的な系によってほとんどの行為が行われると仮定するが、何かしら通常とは異なる状況が生じた場合には、SASが意識的にスキーマの調整を行う事で、非習慣的な状況に対処するというものである。Baddeleyはこのような（特に、非習慣的な状況における）意図的な制御を行う系としてのSASを、中央実行系にほぼ等しいものと考えていたようであり、本書において、読み・児童におけるワーキングメモリーの発達・加齢との関連について述べている。<br />
<br />
====1990年代後半：中央実行系機能の明示====<br />
Baddeley (1996)<ref>'''A D Baddeley'''<br>Exploring the central executive<br>''Quarterly Journal of Experimental Psychology A, 49(1), 5-28'':1996</ref> は中央実行系の機能を細分化し、<br />
*注意の焦点化<br />
*注意の分割<br />
*課題のスイッチング<br />
*長期記憶とのインタフェース<br />
の4点を挙げた。<br />
<br />
Baddeley & Logie (1999)<ref>'''A D Baddeley, R H Logie '''<br>Working memory: The multi-component model<br>''A Miyake, P Shah (Eds) "Models of Working Memory: Mechanisms of Active Manitenance and Executive Control" Cambridge University Press'':1999</ref> は、二つの隷属システムの調整、注意の焦点化とスイッチング、長期記憶内表象の活性化が中央実行系の基本的な機能であり、読解・推論・計算などの高次認知機能に関与し、新しい知識の獲得や問題解決に貢献して目標志向的な行動を支えているとした。中央実行系の基本的な概念は、1990年代後半のこれらの研究によって形成されたと考えられる。<br />
<br />
===第2世代：4要素モデル===<br />
====2000年：エピソディック・バッファと意識====<br />
3要素からなる第1世代のワーキングメモリーモデルでは「短期的な」記憶のみしか扱ってこなかったため、長期記憶がどのように現在の課題に役立てられているか、また、長期記憶がどうやって形成されるかについては不明のままであった。そこで、Baddeley (2000)<ref><pubmed>11058819</pubmed></ref> は、エピソディック・バッファ (episodic buffer) と呼ばれる新たな構成要素をモデルに導入し、中央実行系が、このエピソディック・バッファを通じて長期記憶との相互作用を行っていると主張した。<br />
<br />
エピソードとは、複数のソースからの情報が時空間的に統合されたまとまり (chunck) を意味する。エピソディック・バッファは、容量制約のある記憶貯蔵庫の一種であり、中央実行系により様々なソースからの情報を統合・操作する「場」となっており、長期記憶とのインタフェースとして働いているのだという。また、中央実行系とバッファとの相互作用は意識を伴うものであるとした。<br />
<br />
===最近の状況===<br />
近年、この中央実行系という概念は、ワーキングメモリー研究以外の分野にも浸透し、それらにおいては[[実行機能]]や実行制御 (executive control) と呼ばれている <ref>'''P Rabbit (Eds)'''<br>Methodology of Frontal and Executive Function<br>''Psychology Press (Hove)'':1997</ref>。用語は微妙に異なるものの、想定されている認知機能に大差はなく、概念間で相互に影響しあっている。ただし、ワーキングメモリー研究であれば必ず中央実行系と呼ばれるわけではなく、Baddeley以外のモデルでは、実行機能や実行制御 (executive control) などと呼ばれており<ref name=ref1><pubmed>10945922</pubmed></ref>、むしろ近年では「実行機能のことをBaddeleyは中央実行系と呼んでいる」とさえ表現できるかもしれない。PubMedにおける検索では、central executiveをタイトルもしくはアブストラクトに含む論文件数は459であるのに対し、executive functionの論文件数は4649であり、大幅に上回る（2012年6月26日現在）。<br />
<br />
中央実行系、実行機能ともに、類似概念である注意とどのように異なるかについての明確な理論・区分はなされていないが、おおよそ中央実行系・実行機能の場合には前頭前野の関与が強調されるのに対し、注意の場合は頭頂葉の関与が強調される傾向がある<ref name=ref1 /><ref><pubmed>15040547</pubmed></ref>。ただし、必ずしも二分化できるものではなく、研究者により見解が異なるところである。<br />
<br />
==神経基盤==<br />
''詳細は[[実行機能]]を参照''<br />
<br />
D'Esposito et al (1995)<ref><pubmed>7477346</pubmed></ref> は、言語課題と空間課題とを別々に行う場合と、両課題を同時に行う場合とを比較し、後者のみに[[前頭前野]] (prefrontal cortex) と[[前帯状皮質]] (anterior cingulate cortex) の活動が確認されることから、これらの領域が中央実行系を担っているとした。これ以降の研究の多くがこの二領域の関与を指摘しているが、近年は[[実行機能]]の名の下に神経機構が検討される事が多い。<br />
<br />
==関連項目==<br />
<br />
*[[行動の抑制]]<br />
*[[実行機能]] <br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
== 参考文献 ==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br> （執筆者：松吉 大輔 担当編集委員：定藤 規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E9%9F%B3%E9%9F%BB%E3%83%AB%E3%83%BC%E3%83%97&diff=11139
音韻ループ
2012-06-28T10:12:23Z
<p>Daisukematsuyoshi: 項目作成</p>
<hr />
<div>英語名：phonological loop<br />
<br />
'''音韻ループ '''(おんいんるーぷ) とは、Baddeleyの[[ワーキングメモリー]]モデルにおける[[中央実行系]]に隷属するサブシステムの1つであり、言語・音韻情報を保持する記憶貯蔵庫である。<ref name=ref1>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref><br />
<br />
==モデル==<br />
<br />
[[ファイル:PhonologicalLoop.jpg|300x250px|thumb|Baddeleyの音韻ループのモデル。Baddeley (1986, 2003, 2012) <ref name=ref1 /><ref><pubmed>14523382</pubmed></ref><ref><pubmed>21961947</pubmed></ref>を参考に作成。]]<br />
<br />
全て言語に関連するものであり、非言語の環境音や音楽について、音韻ループがどのように関与しているか、あるいはしうるかについては研究がなされておらず、今後の研究が待たれる。<br />
<br />
==心理学的証拠==<br />
<br />
===音韻類似性効果===<br />
<br />
===語長効果===<br />
<br />
===構音抑制===<br />
<br />
===無関連音効果===<br />
<br />
===系列位置効果===<br />
<br />
<br />
==神経基盤==<br />
<br />
<br />
<br />
==関連項目==<br />
<br />
*[[行動の抑制]]<br />
*[[実行機能]] <br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[中央実行系]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
==参考文献==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br> （執筆者：松吉 大輔 担当編集委員：定藤 規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:PhonologicalLoop.jpg&diff=11138
ファイル:PhonologicalLoop.jpg
2012-06-28T10:02:42Z
<p>Daisukematsuyoshi: Baddeleyのワーキングメモリモデルにおける音韻ループの構造。Baddeley (1986, 2003, 2012) を参考に作成。</p>
<hr />
<div>Baddeleyのワーキングメモリモデルにおける音韻ループの構造。Baddeley (1986, 2003, 2012) を参考に作成。</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E5%AE%9F%E8%A1%8C%E6%A9%9F%E8%83%BD&diff=11137
実行機能
2012-06-28T09:56:15Z
<p>Daisukematsuyoshi: 項目作成</p>
<hr />
<div>英語名：executive function, executive functions<br />
<br />
'''実行機能''' (じっこうきのう)、とは、複雑な課題の遂行に際し、課題ルールの維持やスイッチング、情報の更新などを行うことで、思考や行動を制御する認知制御システムである<ref>'''A Miyake, P Shah (Eds)'''<br>Models of Working Memory: Mechanisms of Active Manitenance and Executive Control<br>''Cambridge University Press'':1999</ref>。その神経基盤は[[前頭前野]] (prefrontal cortex) に存在すると考えられている<ref name=ref1><pubmed>10945922</pubmed></ref>。遂行機能あるいは実行制御 (executive control)、認知制御 (cognitive control) などとも呼ばれる。<br />
<br />
==代表的な行動課題==<br />
===ウィスコンシンカード課題===<br />
<br />
===ストループ課題===<br />
[[ストループ効果]]<br />
<br />
==心理学モデル==<br />
===Baddeleyのモデル===<br />
''詳細は[[中央実行系]]を参照''<br />
<br />
===MiyakeとFriedmanのモデル===<br />
<ref name=ref1 /><br />
<ref><pubmed>18473654</pubmed></ref><br />
<ref>'''A Miyake, N P Friedman'''<br>The nature and organization of individual differences in executive functions: Four general conclusions<br>''Current Directions in Psychological Science, 21(1), 8-14'':2012</ref> <br />
<br />
==発達==<br />
<br />
===児童===<br />
<br />
===思春期===<br />
<br />
===成人===<br />
<br />
===老年期===<br />
<br />
<br />
==神経機構==<br />
<br />
<br />
==訳語の妥当性==<br />
類似概念である[[中央実行系]]にも言えることであるが、「実行」という名前はついているものの、この概念は必ずしも何らかの行為の実行をモデル化したものではない。「統御」あるいは「執行部」「管理職」など、高次からの情報管理・制御という意味を持つ他の訳語の方が、概念が指し示すニュアンスに近い。実際、中華人民共和国においては、執行機能という訳語があてられている。<br />
<br />
ただし、神経心理学やリハビリテーションの分野においては遂行機能とも訳され、前頭葉損傷による高次脳機能障害の説明概念として機能しており、目標設定や、行動の抑制・制御が行えるかといった行為能力に重きが置かれている。ただし、遂行機能の検査として使われているものはWCSTなど、実行機能測定にも使われる課題と基本的に同一であり、概念そのものが異なるわけではない。<br />
<br />
== 関連項目 ==<br />
<br />
*[[行動の抑制]]<br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[中央実行系]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
== 参考文献 ==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br> （執筆者：松吉大輔 担当編集委員：定藤 規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E4%B8%AD%E5%A4%AE%E5%AE%9F%E8%A1%8C%E7%B3%BB&diff=11125
中央実行系
2012-06-28T06:16:26Z
<p>Daisukematsuyoshi: </p>
<hr />
<div>英語名：central executive<br />
<br />
'''中央実行系''' (ちゅうおうじっこうけい)とは、Baddeley & Hitch (1974)<ref>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref> の提唱した[[ワーキングメモリー]]モデルにおける中心的な構成概念であり、下位システムの記憶貯蔵庫（視空間スケッチパッド・[[音韻ループ]]）と相互作用して、それらの制御と情報処理を行う認知システムである。<br />
<br />
現在の課題要求に応じて、注意のスイッチングや、必要な情報の更新などの認知制御を行い、目標志向的行動を支えていると考えられている。近年、研究が進む[[実行機能]] (executive function) の元となった概念である。<br />
<br />
==Baddeleyのモデル==<br />
中央実行系の基本的な機能は、目標に応じて下位の認知・記憶システムを制御することであるが、必ずしもモデル提唱当初からその機能は明示されておらず、明確化されたのは比較的近年の事である。基本的には、2つの課題を同時に行う二重課題法 (dual task) により検討がされており、単一課題の加算では説明できない成分が中央実行系の寄与という形で説明される事が多い。<br />
<br />
===第1世代：3要素モデル===<br />
====1974年：3要素モデルの提唱====<br />
Baddeley & Hitch のワーキングメモリーモデルが登場した背景は、Atkinson & Shiffrin (1968)<ref>'''R C Atkinson, R M Shiffrin'''<br>Human memory: a proposed system and its control processes<br>''K W Spence, J T Spence (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1968</ref> による短期記憶と長期記憶からなる記憶の二重貯蔵モデルにより、うまく説明できない実験結果が存在していたためである。例えば、短期記憶障害を持つ脳損傷患者であっても、長期記憶の形成が可能であることなどは、短期記憶が長期記憶の前段階である事を仮定する二重貯蔵モデルとは矛盾する。<br />
<br />
彼らのモデル提唱の直接的な契機となった実験は、彼ら自身の二重課題法による実験である。一次課題として文章の正誤判断課題を遂行する一方で、二次課題として発話された数字の記憶課題を課せられる場合、記憶する必要のある数字の増加に伴い短期記憶容量が消費される。二重貯蔵モデルによれば、二次課題により短期記憶は数字で満たされているため、一次課題に割り当てられる短期記憶容量ほとんどもしくはまったく存在しないため、成績は著しく悪化ないし遂行不可能になるはずである。しかし、最も重い記憶負荷であっても、課題成績はある程度保たれる他、エラーレートは軽記憶負荷とさほど変わらないなど、影響は限定的であった。このような実験結果は、短期記憶という単に受動的に情報を貯蔵する記憶モデルでは説明できず、記憶の保持と課題の処理とが別個のシステムによって担われている可能性を示すものと彼らは考え、彼らは記憶保持を行う2つの記憶貯蔵庫と、課題処理を行う注意制御系という3要素からなるワーキングメモリーモデルを提唱した。[[ファイル:BaddeleyModels v2.jpg|300px|thumb|Baddeleyのワーキングメモリーモデル。第1世代モデル (1G) と第2世代モデル (2G)。2Gの白はワーキングメモリーモデル本体であり、内容の流動性の高い流動システム (fluid system)、グレーは内容の流動性の低い結晶システム (crystalised system) とされる。]]<br />
<br />
記憶貯蔵庫は[[音韻ループ]] (phonological loop) と視空間スケッチパッド (visuospatial sketchpad) の2つがあり、前者は音声言語情報、後者は視覚・空間情報を保持する貯蔵庫である。そして、それらを制御する認知システムが中央実行系 (central executive) である。彼らのモデルの特徴は、従来は単純な記憶保持機能のみが想定されていた「短期記憶」のモデルを、情報保持機能と情報処理機能とを区分した「ワーキングメモリー」モデルへと拡張し、読解や学習、推論などより広範な認知課題をも説明しようとした事にある。しかし、中央実行系の機能については、提唱者のBaddeley自身が後に「王子のいないハムレット」と表現するほど、モデル提案がなされた当初においては詳しい説明がなされておらず、一般的な目的のための処理システムといった程度の位置づけであり、2つの従属システムが行わない「全ての賢い事」を中央実行系が担わされる形となっていた<ref><pubmed>21961947</pubmed></ref>。また、後のモデルでは破棄されることとなる中央実行系自身が貯蔵機能を持つという仮定も置かれていた。<br />
<br />
====1986年：SASモデルとの関連====<br />
中央実行系の機能は、1986年に出版された著書<ref>'''A D Baddeley'''<br>Working Memory<br>''Oxford University Press'':1986</ref> において、Norman & Shallice (1980)<ref>'''D A Norman, T Shalice'''<br>Attention to action: Willed and automatic control of behavior<br>''University of California San Diego CHIP Report 99'':1980</ref> によるsupervisory attentional system (SAS) のコンセプトを組み入れる形で、ようやく説明が試みられることとなった。SASモデルでは、通常の習慣的な状況では、スキーマと呼ばれる刺激と反応とが定式化された自動的な系によってほとんどの行為が行われると仮定するが、何かしら通常とは異なる状況が生じた場合には、SASが意識的にスキーマの調整を行う事で、非習慣的な状況に対処するというものである。Baddeleyはこのような（特に、非習慣的な状況における）意図的な制御を行う系としてのSASを、中央実行系にほぼ等しいものと考えていたようであり、本書において、読み・児童におけるワーキングメモリーの発達・加齢との関連について述べている。<br />
<br />
====1990年代後半：中央実行系機能の明示====<br />
Baddeley (1996)<ref>'''A D Baddeley'''<br>Exploring the central executive<br>''Quarterly Journal of Experimental Psychology A, 49(1), 5-28'':1996</ref> は中央実行系の機能を細分化し、<br />
*注意の焦点化<br />
*注意の分割<br />
*課題のスイッチング<br />
*長期記憶とのインタフェース<br />
の4点を挙げた。<br />
<br />
Baddeley & Logie (1999)<ref>'''A D Baddeley, R H Logie '''<br>Working memory: The multi-component model<br>''A Miyake, P Shah (Eds) "Models of Working Memory: Mechanisms of Active Manitenance and Executive Control" Cambridge University Press'':1999</ref> は、二つの隷属システムの調整、注意の焦点化とスイッチング、長期記憶内表象の活性化が中央実行系の基本的な機能であり、読解・推論・計算などの高次認知機能に関与し、新しい知識の獲得や問題解決に貢献して目標志向的な行動を支えているとした。中央実行系の基本的な概念は、1990年代後半のこれらの研究によって形成されたと考えられる。<br />
<br />
===第2世代：4要素モデル===<br />
====2000年：エピソディック・バッファと意識====<br />
3要素からなる第1世代のワーキングメモリーモデルでは「短期的な」記憶のみしか扱ってこなかったため、長期記憶がどのように現在の課題に役立てられているか、また、長期記憶がどうやって形成されるかについては不明のままであった。そこで、Baddeley (2000)<ref><pubmed>11058819</pubmed></ref> は、エピソディック・バッファ (episodic buffer) と呼ばれる新たな構成要素をモデルに導入し、中央実行系が、このエピソディック・バッファを通じて長期記憶との相互作用を行っていると主張した。<br />
<br />
エピソードとは、複数のソースからの情報が時空間的に統合されたまとまり (chunck) を意味する。エピソディック・バッファは、容量制約のある記憶貯蔵庫の一種であり、中央実行系により様々なソースからの情報を統合・操作する「場」となっており、長期記憶とのインタフェースとして働いているのだという。また、中央実行系とバッファとの相互作用は意識を伴うものであるとした。<br />
<br />
===最近の状況===<br />
近年、この中央実行系という概念は、ワーキングメモリー研究以外の分野にも浸透し、それらにおいては[[実行機能]]と呼ばれている <ref>'''P Rabbit (Eds)'''<br>Methodology of Frontal and Executive Function<br>''Psychology Press (Hove)'':1997</ref>。用語は微妙に異なるものの、想定されている認知機能に大差はなく、概念間で相互に影響しあっている。ただし、ワーキングメモリー研究であれば必ず中央実行系と呼ばれるわけではなく、Baddeley以外のモデルでは、実行機能や実行制御 (executive control) などと呼ばれている <ref name=ref1><pubmed>10945922</pubmed></ref>。PubMedにおける検索では、central executiveをタイトルもしくはアブストラクトに含む論文件数は459であるのに対し、executive functionの論文件数は4649であり、大幅に上回る（2012年6月26日現在）。<br />
<br />
中央実行系、実行機能ともに、類似概念である注意とどのように異なるかについての明確な理論・区分はなされていないが、おおよそ中央実行系・実行機能の場合には前頭前野の関与が強調されるのに対し、注意の場合は頭頂葉の関与が強調される傾向がある<ref name=ref1 /><ref><pubmed>15040547</pubmed></ref>。ただし、必ずしも二分化できるものではなく、研究者により見解が異なるところである。<br />
<br />
==神経基盤==<br />
''詳細は[[実行機能]]を参照''<br />
<br />
D'Esposito et al (1995)<ref><pubmed>7477346</pubmed></ref> は、言語課題と空間課題とを別々に行う場合と、両課題を同時に行う場合とを比較し、後者のみに[[前頭前野]] (prefrontal cortex) と[[前帯状皮質]] (anterior cingulate cortex) の活動が確認されることから、これらの領域が中央実行系を担っているとした。これ以降の研究の多くがこの二領域の関与を指摘しているが、近年は[[実行機能]]の名の下に神経機構が検討される事が多い。<br />
<br />
==関連項目==<br />
<br />
*[[行動の抑制]]<br />
*[[実行機能]] <br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
== 参考文献 ==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br> （執筆者：松吉 大輔 担当編集委員：定藤 規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E4%B8%AD%E5%A4%AE%E5%AE%9F%E8%A1%8C%E7%B3%BB&diff=11058
中央実行系
2012-06-27T06:31:33Z
<p>Daisukematsuyoshi: </p>
<hr />
<div>英語名：central executive<br />
<br />
'''中央実行系''' (ちゅうおうじっこうけい)とは、Baddeley & Hitch (1974)<ref>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref> の提唱した[[ワーキングメモリー]]モデルにおける中心的な構成概念であり、下位システムの記憶貯蔵庫（視空間スケッチパッド・[[音韻ループ]]）と相互作用して、それらの制御と情報処理を行う認知システムである。<br />
<br />
単純な記憶とは異なり、現在の課題要求に応じて、課題ルールのスイッチングや、必要な情報の更新などの認知制御を行い、目標志向的行動を支えていると考えられている。近年、研究が進む[[実行機能]] (executive function) の元となった概念である。<br />
<br />
==Baddeleyのモデル==<br />
Baddeleyのワーキングメモリーモデルにおける中央実行系は、1974年のモデル提唱以来、徐々にその役割が明確化されている。<br />
<br />
===第1世代：3要素モデル===<br />
====1974年：3要素モデルの提唱====<br />
Baddeley & Hitch のワーキングメモリーモデルが登場した背景には、Atkinson & Shiffrin (1968)<ref>'''R C Atkinson, R M Shiffrin'''<br>Human memory: s proposed system and its control processes<br>''K W Spence, J T Spence (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1968</ref> による短期記憶と長期記憶からなる記憶の二重貯蔵モデルにより、うまく説明できない実験結果の存在が挙げられる。例えば、短期記憶障害を持つ脳損傷患者であっても、長期記憶の形成が可能であることなどである。<br />
<br />
彼らのモデル提唱の直接的な契機となった実験は、彼ら自身の二重課題法による実験である。一次課題として文章の正誤判断課題を遂行する一方で、二次課題として発話された数字の記憶課題を課せられる場合、記憶する必要のある数字の増加に伴い短期記憶容量が消費される。二重貯蔵モデルによれば、二次課題により短期記憶は数字で満たされているため、一次課題に割り当てられる短期記憶容量ほとんどもしくはまったく存在しないため、成績は著しく悪化ないし遂行不可能になるはずである。しかし、最も重い記憶負荷であっても、課題成績はある程度保たれる他、エラーレートは軽記憶負荷とさほど変わらないなど、影響は限定的であった。このような実験結果は、短期記憶という単に受動的に情報を貯蔵する記憶モデルでは説明できず、記憶の保持と課題の処理とが別個のシステムによって担われている可能性を示すものと彼らは考え、彼らは記憶保持を行う2つの記憶貯蔵庫と、課題処理を行う注意制御系という3要素からなるワーキングメモリーモデルを提唱した。[[ファイル:BaddeleyModels v2.jpg|300px|thumb|Baddeleyのワーキングメモリーモデル。第1世代モデル (1G) と第2世代モデル (2G)。2Gの白はワーキングメモリーモデル本体であり、内容の流動性の高い流動システム (fluid system)、グレーは内容の流動性の低い結晶システム (crystalised system) とされる。]]<br />
<br />
記憶貯蔵庫には[[音韻ループ]] (phonological loop) と視空間スケッチパッド (visuospatial sketchpad) の2つがあり、前者は音声言語情報、後者は視覚・空間情報を保持する貯蔵庫である。そして、それらを制御する認知システムが中央実行系 (central executive) である。彼らのモデルの特徴は、従来は単純な記憶保持機能のみが想定されていた「短期記憶」のモデルを、情報保持機能と情報処理機能とを区分した「ワーキングメモリー」モデルへと拡張し、読解や学習、推論などより広範な認知課題をも説明しようとした事にある。しかし、中央実行系の機能については、提唱者のBaddeley自身が後に「王子のいないハムレット」<ref><pubmed>21961947</pubmed></ref> と表現するほど、モデル提案がなされた当初においては詳しい説明がなされておらず、2つの従属システムが行わない「全ての賢い事」を中央実行系が担わされる形となっていた。<br />
<br />
====1986年：SASモデルとの関連====<br />
中央実行系の機能は、1986年に出版された著書<ref>'''A D Baddeley'''<br>Working Memory<br>''Oxford University Press'':1986</ref> において、Norman & Shallice (1980)<ref>'''D A Norman, T Shalice'''<br>Attention to action: Willed and automatic control of behavior<br>''University of California San Diego CHIP Report 99'':1980</ref> によるsupervisory attentional system (SAS) のコンセプトを組み入れる形で、ようやく説明が試みられることとなった。SASモデルでは、通常の習慣的な状況では、スキーマと呼ばれる刺激と反応とが定式化された自動的な系によってほとんどの行為が行われると仮定するが、何かしら通常とは異なる状況が生じた場合には、SASが意識的にスキーマの調整を行う事で、非習慣的な状況に対処するというものである。Baddeleyはこのような意図的な制御を行う系としてのSASを、中央実行系にほぼ等しいものと考えていたようであり、本書において、読み・児童におけるワーキングメモリーの発達・加齢との関連について述べている。<br />
<br />
====1999年：中央実行系機能の明示====<br />
Baddeley & Logie (1999)<ref>'''A D Baddeley, R H Logie '''<br>Working memory: The multi-component model<br>''A Miyake, P Shah (Eds) "Models of Working Memory: Mechanisms of Active Manitenance and Executive Control" Cambridge University Press'':1999</ref> は中央実行系の機能を細分化して説明を行った。中央実行系は、ワーキングメモリーシステムの制御と調節に関与しており、特に<br />
*二つの隷属システムの調整<br />
*注意の焦点化とスイッチング<br />
*長期記憶内表象の活性化<br />
を行う一方、記憶貯蔵そのものには関与しないことを明示した。中央実行系の基本的な概念は、この研究によって形成されたと考えられる。<br />
<br />
===第2世代：4要素モデル===<br />
====2000年：エピソディック・バッファへの関与====<br />
3要素からなる第1世代のワーキングメモリーモデルでは「短期的な」記憶のみしか扱ってこなかったため、長期記憶がどのように現在の課題に役立てられているか、また、長期記憶がどうやって形成されるかについては不明のままであった。そこで、Baddeley (2000)<ref><pubmed>11058819</pubmed></ref> は、エピソディック・バッファ (episodic buffer) と呼ばれる新たな構成要素をモデルに導入し、中央実行系が、このエピソディック・バッファを通じて長期記憶との相互作用を行っていると主張した。<br />
<br />
エピソードとは、複数のソースからの情報が時空間的に統合されたまとまり (chunck) を意味する。エピソディック・バッファは、容量制約のある記憶貯蔵庫の一種であり、中央実行系により様々なソースからの情報を意識的に統合・操作する場となっており、長期記憶とのインタフェースとして働いているのだという。中央実行系とエピソディック・バッファとの関連については、特に意識的な過程が強調されており、バッファからの検索は意識的な気付きを伴うとしている。<br />
<br />
===最近の状況===<br />
近年、この中央実行系という概念は、ワーキングメモリー研究以外の分野にも浸透し、それらにおいては実行機能と呼ばれている。用語は微妙に異なるものの、想定されている認知機能に大差はない。ただし、中央実行系がワーキングメモリー研究内でも、特にBaddeleyのモデルにおける用語であるのに対し、実行機能はワーキングメモリーのみならず、認知発達や障害など幅広い研究分野においても用いられる用語となっている。実際、PubMedにおける検索では、central executiveをタイトルもしくはアブストラクトに含む論文件数は459であるのに対し、executive functionの論文件数は4649であり、大幅に上回る（2012年6月26日現在）。<br />
<br />
中央実行系、実行機能ともに、類似概念である注意とどのように異なるかについての明確な理論・区分はなされていないが、おおよそ中央実行系・実行機能の場合には前頭前野の関与が強調されるのに対し、注意の場合は頭頂葉の関与が強調される傾向がある。ただし、必ずしも二分化できるものではなく、研究者により見解が異なるところである。<br />
<br />
==神経基盤==<br />
''詳細は[[実行機能]]を参照''<br />
<br />
中央実行系の神経機構を調べた初期の研究として、D'Esposito et al (1995)<ref><pubmed>7477346</pubmed></ref> が挙げられる。彼らは、言語課題と空間課題とを別々に行う場合と、両課題を同時に行う場合とを比較し、後者のみに[[前頭前野]] (prefrontal cortex) と[[前帯状皮質]] (anterior cingulate cortex) の活動が確認されることから、これらの領域が中央実行系を担っているとした。これ以降の研究の多くがこの二領域の関与を指摘しているが、近年は[[実行機能]]の名の下に神経機構が検討される事が多い。<br />
<br />
== 関連項目 ==<br />
<br />
*[[行動の抑制]]<br />
*[[実行機能]] <br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
== 参考文献 ==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br> （執筆者：松吉大輔 担当編集委員：定藤 規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E4%B8%AD%E5%A4%AE%E5%AE%9F%E8%A1%8C%E7%B3%BB&diff=11057
中央実行系
2012-06-27T06:22:37Z
<p>Daisukematsuyoshi: </p>
<hr />
<div>英語名：central executive<br />
<br />
'''中央実行系''' (ちゅうおうじっこうけい)とは、Baddeley & Hitch (1974)<ref>'''A D Baddeley, G J Hitch'''<br>Working memory<br>''G A Bower (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1974</ref> の提唱した[[ワーキングメモリー]]モデルにおける中心的な構成概念であり、下位システムの記憶貯蔵庫（視空間スケッチパッド・[[音韻ループ]]）と相互作用して、それらの制御と情報処理を行う認知システムである。<br />
<br />
単純な記憶とは異なり、現在の課題要求に応じて、課題ルールのスイッチングや、必要な情報の更新などの認知制御を行い、目標志向的行動を支えていると考えられている。近年、研究が進む[[実行機能]] (executive function) の元となった概念である。<br />
<br />
==Baddeleyのモデル==<br />
Baddeleyのワーキングメモリーモデルにおける中央実行系は、1974年のモデル提唱以来、徐々にその役割が明確化されている。<br />
<br />
===第1世代：3要素モデル===<br />
====1974年：3要素モデルの提唱====<br />
Baddeley & Hitch のワーキングメモリーモデルが登場した背景には、Atkinson & Shiffrin (1968)<ref>'''R C Atkinson, R M Shiffrin'''<br>Human memory: s proposed system and its control processes<br>''K W Spence, J T Spence (Eds) "The Psychology of Learning and Motivation: Advances in Research and Theory" Academic Press (New York)'':1968</ref> による短期記憶と長期記憶からなる記憶の二重貯蔵モデルにより、うまく説明できない実験結果の存在が挙げられる。例えば、短期記憶障害を持つ脳損傷患者であっても、長期記憶の形成が可能であることなどである。<br />
<br />
彼らのモデル提唱の直接的な契機となった実験は、彼ら自身の二重課題法による実験である。一次課題として文章の正誤判断課題を遂行する一方で、二次課題として発話された数字の記憶課題を課せられる場合、記憶する必要のある数字の増加に伴い短期記憶容量が消費される。二重貯蔵モデルによれば、二次課題により短期記憶は数字で満たされているため、一次課題に割り当てられる短期記憶容量ほとんどもしくはまったく存在しないため、成績は著しく悪化ないし遂行不可能になるはずである。しかし、最も重い記憶負荷であっても、課題成績はある程度保たれる他、エラーレートは軽記憶負荷とさほど変わらないなど、影響は限定的であった。このような実験結果は、短期記憶という単に受動的に情報を貯蔵する記憶モデルでは説明できず、記憶の保持と課題の処理とが別個のシステムによって担われている可能性を示すものと彼らは考え、彼らは記憶保持を行う2つの記憶貯蔵庫と、課題処理を行う注意制御系という3要素からなるワーキングメモリーモデルを提唱した。[[ファイル:BaddeleyModels v2.jpg|300px|thumb|Baddeleyのワーキングメモリーモデル。第1世代モデル (1G) と第2世代モデル (2G)。2Gの白はワーキングメモリーモデル本体であり、内容の流動性の高い流動システム (fluid system)、グレーは内容の流動性の低い結晶システム (crystalised system) とされる。]]<br />
<br />
記憶貯蔵庫には[[音韻ループ]] (phonological loop) と視空間スケッチパッド (visuospatial sketchpad) の2つがあり、前者は音声言語情報、後者は視覚・空間情報を保持する貯蔵庫である。そして、それらを制御する認知システムが中央実行系 (central executive) である。彼らのモデルの特徴は、従来は単純な記憶保持機能のみが想定されていた「短期記憶」のモデルを、情報保持機能と情報処理機能とを区分した「ワーキングメモリー」モデルへと拡張し、読解や学習、推論などより広範な認知課題をも説明しようとした事にある。しかし、中央実行系の機能については、提唱者のBaddeley自身が後に「王子のいないハムレット」<ref><pubmed>21961947</pubmed></ref> と表現するほど、モデル提案がなされた当初においては詳しい説明がなされておらず、2つの従属システムが行わない「全ての賢い事」を中央実行系が担わされる形となっていた。<br />
<br />
====1986年：SASモデルとの関連====<br />
中央実行系の機能は、1986年に出版された著書<ref>'''A D Baddeley'''<br>Working Memory<br>''Oxford University Press'':1986</ref> において、Norman & Shallice (1980)<ref>'''D A Norman, T Shalice'''<br>Attention to action: Willed and automatic control of behavior<br>''University of California San Diego CHIP Report 99'':1980</ref> によるsupervisory attentional system (SAS) のコンセプトを組み入れる形で、ようやく説明が試みられることとなった。SASモデルでは、通常の習慣的な状況では、スキーマと呼ばれる刺激と反応とが定式化された自動的な系によってほとんどの行為が行われると仮定するが、何かしら通常とは異なる状況が生じた場合には、SASが意識的にスキーマの調整を行う事で、非習慣的な状況に対処するというものである。Baddeleyはこのような意図的な制御を行う系としてのSASを、中央実行系にほぼ等しいものと考えていたようであり、本書において、読み・児童におけるワーキングメモリーの発達・加齢との関連について述べている。<br />
<br />
====1999年：中央実行系機能の明示====<br />
Baddeley & Logie (1999)<ref>'''A D Baddeley, R H Logie '''<br>Working memory: The multi-component model<br>''A Miyake, P Shah (Eds) "Models of Working Memory: Mechanisms of Active Manitenance and Executive Control" Cambridge University Press'':1999</ref> は中央実行系の機能を細分化して説明を行った。中央実行系は、ワーキングメモリーシステムの制御と調節に関与しており、特に<br />
*二つの隷属システムの調整<br />
*注意の焦点化とスイッチング<br />
*長期記憶内表象の活性化<br />
を行う一方、記憶貯蔵そのものには関与しないことを明示した。中央実行系の基本的な概念は、この研究によって形成されたと考えられる。<br />
<br />
===第2世代：4要素モデル===<br />
====2000年：エピソディック・バッファへの関与====<br />
3要素からなる第1世代のワーキングメモリーモデルでは「短期的な」記憶のみしか扱ってこなかったため、長期記憶がどのように現在の課題に役立てられているか、また、長期記憶がどうやって形成されるかについては不明のままであった。そこで、Baddeley (2000)<ref><pubmed>11058819</pubmed></ref> は、エピソディック・バッファ (episodic buffer) と呼ばれる新たな構成要素をモデルに導入し、中央実行系が、このエピソディック・バッファを通じて長期記憶との相互作用を行っていると主張した。<br />
<br />
エピソードとは、複数のソースからの情報が時空間的に統合されたまとまり (chunck) を意味する。エピソディック・バッファは、容量制約のある記憶貯蔵庫の一種であり、中央実行系により様々なソースからの情報を意識的に統合・操作する場となっており、長期記憶とのインタフェースとして働いているのだという。<br />
<br />
===最近の状況===<br />
近年、この中央実行系という概念は、ワーキングメモリー研究以外の分野にも浸透し、それらにおいては実行機能と呼ばれている。用語は微妙に異なるものの、想定されている認知機能に大差はない。ただし、中央実行系がワーキングメモリー研究内でも、特にBaddeleyのモデルにおける用語であるのに対し、実行機能はワーキングメモリーのみならず、認知発達や障害など幅広い研究分野においても用いられる用語となっている。実際、PubMedにおける検索では、central executiveをタイトルもしくはアブストラクトに含む論文件数は459であるのに対し、executive functionの論文件数は4649であり、大幅に上回る（2012年6月26日現在）。<br />
<br />
中央実行系、実行機能ともに、類似概念である注意とどのように異なるかについての明確な理論・区分はなされていないが、おおよそ中央実行系・実行機能の場合には前頭前野の関与が強調されるのに対し、注意の場合は頭頂葉の関与が強調される傾向がある。ただし、必ずしも二分化できるものではなく、研究者により見解が異なるところである。<br />
<br />
==神経基盤==<br />
''詳細は[[実行機能]]を参照''<br />
<br />
中央実行系の神経機構を調べた初期の研究として、D'Esposito et al (1995)<ref><pubmed>7477346</pubmed></ref> が挙げられる。彼らは、言語課題と空間課題とを別々に行う場合と、両課題を同時に行う場合とを比較し、後者のみに[[前頭前野]] (prefrontal cortex) と[[前帯状皮質]] (anterior cingulate cortex) の活動が確認されることから、これらの領域が中央実行系を担っているとした。これ以降の研究の多くがこの二領域の関与を指摘しているが、近年は[[実行機能]]の名の下に神経機構が検討される事が多い。<br />
<br />
== 関連項目 ==<br />
<br />
*[[行動の抑制]]<br />
*[[実行機能]] <br />
*[[前頭葉]] <br />
*[[前頭前野]] <br />
*[[ワーキングメモリー]]<br />
<br />
== 参考文献 ==<br />
<br />
<references /> <br />
<br />
<br> （執筆者：松吉大輔 担当編集委員：定藤 規弘）</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E4%B8%AD%E5%A4%AE%E5%AE%9F%E8%A1%8C%E7%B3%BB&diff=11018
中央実行系
2012-06-26T15:06:46Z
<p>Daisukematsuyoshi: </p>
<hr />
<div>英語名：central executive<br />
<br />
'''中央実行系''' (ちゅうおうじっこうけい)とは、Baddeley & Hitch (1974) の提唱した[[ワーキングメモリ]]モデルにおける中心的な構成概念であり、従属する記憶貯蔵庫（視空間スケッチパッド・[[音韻ループ]]）と相互作用して、それらの制御と情報処理を行う認知システムである。<br />
<br />
単純な記憶とは異なり、現在の課題要求に応じて、課題ルールのスイッチングや、必要な情報の更新などの認知制御を行い、目標志向的行動を支えていると考えられている。近年、研究が進む[[実行機能]] (executive function) の元となった概念である。<br />
<br />
==Baddeleyのモデル==<br />
Baddeleyのワーキングメモリモデルにおける中央実行系は、1974年のモデル提唱以来、徐々に変化し続けている。<br />
===第1世代：3要素モデル===<br />
====1974年====<br />
Baddeley & Hitchのワーキングメモリモデルが登場した背景には、Attkinson & Shiffrin (1968) による短期記憶と長期記憶からなる記憶の二重貯蔵モデルにより、うまく説明できない実験結果の存在が挙げられる。例えば、短期記憶障害を持つ脳損傷患者であっても、長期記憶の形成が可能であることなどである。<br />
<br />
彼らのモデル提唱の直接的な契機となった実験は、彼ら自身の二重課題法による実験である。一次課題として文章の正誤判断課題を遂行する一方で、二次課題として発話された数字の記憶課題を課せられる場合、記憶する必要のある数字の増加に伴い短期記憶容量が消費される。二重貯蔵モデルによれば、二次課題により短期記憶は数字で満たされているため、一次課題に割り当てられる短期記憶容量ほとんどもしくはまったく存在しないため、成績は著しく悪化ないし遂行不可能になるはずである。しかし、最も重い記憶負荷であっても、課題成績はある程度保たれる他、エラーレートは軽記憶負荷とさほど変わらないなど、影響は限定的であった。彼らはこの結果を、短期記憶という単に受動的に情報を貯蔵する記憶モデルでは説明できず、記憶の保持と課題の処理とが別個のシステムによって担われている可能性を示すものと考えた。このような実験から、彼らは記憶保持を行う記憶貯蔵庫と、課題処理を行う注意制御系とを分離したワーキングメモリモデルを提唱した。[[ファイル:BaddeleyModels v2.jpg|300px|thumb|Baddeleyのワーキングメモリモデル。第1世代モデル (1G) と第2世代モデル (2G)。2Gの白はワーキングメモリモデル本体であり流動システム (fluid system)とされ、グレーは結晶システム (crystallised system) とされる。]]<br />
<br />
オリジナルの第1世代ワーキングメモリモデルで、彼らは、注意制御と一時的な記憶貯蔵庫2つの合計3要素からなるモデルを提唱した。音韻ループ (phonological loop) は音声言語情報を保持する貯蔵庫、視空間スケッチパッド (visuospatial sketchpad) は視覚・空間情報を保持する貯蔵庫であり、それらを制御する系として中央実行系 (central executive) を置いた。彼らのモデルの特徴は、従来は単純な記憶保持機能のみが想定されていた「短期記憶」のモデルに対し、情報保持機能と情報処理機能とを区分した「ワーキングメモリ」モデルとし、読解や学習、推論などより広範な認知課題にも関与するモデルを提唱した事にある。<br />
<br />
しかし、この第1世代のモデルにおいては、提唱者のBaddeley自身が後に「王子のいないハムレット」(Baddeley, 2012) と表現するほど、中央実行系の機能についての詳しい説明はなされておらず、2つのサブシステムが行わない「全ての賢い事」、たとえば注意のフォーカスや、意思決定などに関与する、脳の中の小人 (homunculus) とでも言うべき位置付けがなされていた。しかし、Baddeleyは「小人」は解ではなく、問題の存在する領域を示すものであり、まず、どのようなプロセスが小人に割り当てられるかを特定した上で、その説明・検討を行えばよいとした。<br />
<br />
====1986年====<br />
この点について、1986年に出版された著書 "Working Memory" において、Norman & Shallice (1980) によるsupervisory attentional system (SAS) のコンセプトを組み入れる形で、読み、児童におけるワーキングメモリの発達、加齢影響などについて、中央実行系の関与が説明されるようになった。Norman & ShalliceによるSASモデルは、主としてスキーマ (schema) とSASという2つの認知システムから、刺激から反応に至る過程をモデル化した。彼らのモデルにおいては、習慣的な状況であれば、スキーマと呼ばれる刺激と反応とが定式化された自動的な系によってほとんどの行為が行われるが、何かしらの外乱や不規則な事態が生じるなど、スキーマ間での葛藤が起こった場合には、SASによって意識的に一方のスキーマを活性化させるなどの調整を行う事で、非習慣的な状況に対処するというものである。Baddeleyはこのような意図的な制御を行う系としてのSASを、中央実行系にほぼ等しいものと考えていたようである。特に、中央実行系の機能の一つとして、二つ以上の課題を同時に行わなければならない時の、時間的な資源処理のスケジューリングを挙げた他、前頭前野損傷により中央実行系の機能が損害される可能性について言及している。<br />
<br />
====1999年====<br />
中央実行系の機能を細分化して明示的に示したのは、Baddeley & Logie (1999) の"Working memory: The multicomponent model"である。中央実行系は、ワーキングメモリシステムの制御と調節に関与しており、二つの隷属システムの調整、注意の焦点化とスイッチング、長期記憶内表象の活性化を行う一方、貯蔵そのものには関与しないとした。今日、中央実行系として呼ばれる概念の基本的な概念は、この研究に負うところが大きい。<br />
<br />
===第2世代：4要素モデル（エピソディック・バッファ）===<br />
====2000年====<br />
3要素からなる第1世代のワーキングメモリモデルでは「短期的な」記憶のみしか扱ってこなかったため、長期記憶がどのように現在の課題に役立てられているか、また、長期記憶がどうやって形成されるかについては謎のままであった。そこで、Baddeley (2000) は、ワーキングメモリモデルの4つめの要素として、エピソディック・バッファ (episodic buffer) を追加するとともに、中央実行系が、このエピソディック・バッファを通じて長期記憶との相互作用を行うモデルを新たに構築した。<br />
<br />
エピソディック・バッファは、容量制約を持ち、様々なソースからの情報を統合する役目を担っているとされる。エピソディック・バッファ上の情報は、中央実行系により意識的に操作・調整されており、長期記憶とのインタフェースとして働いているのだという。なお、エピソードという名前は、情報が時空間的に統合された「エピソード」が、このバッファに保持されているという仮定から名付けられている。<br />
<br />
===最近の状況===<br />
近年、この中央実行系という概念は、ワーキングメモリ研究以外の分野にも浸透し、それらにおいては実行機能と呼ばれている。用語は微妙に異なるものの、想定されている認知機能に大差はない。ただし、中央実行系がワーキングメモリ研究内でも、特にBaddeleyのモデルにおける用語であるのに対し、実行機能はワーキングメモリのみならず、認知発達や障害など幅広い研究分野においても用いられる用語となっている。実際、PubMedにおける検索では、central executiveをタイトルもしくはアブストラクトに含む論文件数は459であるのに対し、executive functionの論文件数は4649であり、大幅に上回る。<br />
<br />
中央実行系、実行機能ともに、注意制御とどのように異なるかについての明確な理論・区分はなされていないが、おおよそ中央実行系・実行機能は前頭葉に存在するモダリティに依存しない制御系であるのに対し、注意は頭頂葉に存在する比較的モダリティ依存な制御系であると見なされる傾向が強いが、議論の分かれるところである。<br />
<br />
==神経基盤==<br />
''詳細は[[実行機能]]を参照''<br />
<br />
中央実行系の神経機構を調べた初期の研究として、D'Esposito et al (1995) が挙げられる。彼らは、言語課題と空間課題とを別々に行う場合と、両課題を同時に行う場合とを比較し、後者のみに前頭前野と前部帯状皮質の活動が確認されることから、これらの領域が中央実行系を担っているとした。これ以降の研究の多くが前頭前野と前部帯状皮質の関与を指摘しているが、近年は[[実行機能]]の名の下に神経機構が検討される事が多い。</div>
Daisukematsuyoshi
https://bsd.neuroinf.jp/w/index.php?title=%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:BaddeleyModels_v2.jpg&diff=11015
ファイル:BaddeleyModels v2.jpg
2012-06-26T14:33:28Z
<p>Daisukematsuyoshi: Baddeleyによるワーキングメモリのモデル。1974年に提唱されたオリジナルのモデルでは、3要素から構成されていたが、2000年に新たな要素が追加された。</p>
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<div>Baddeleyによるワーキングメモリのモデル。1974年に提唱されたオリジナルのモデルでは、3要素から構成されていたが、2000年に新たな要素が追加された。</div>
Daisukematsuyoshi
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中央実行系
2012-06-26T14:19:42Z
<p>Daisukematsuyoshi: 初版</p>
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<div>英語名：central executive<br />
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中央実行系 (ちゅうおうじっこうけい)とは、Baddeley & Hitch (1974) の提唱したワーキングメモリモデルにおける中心的な構成概念であり、従属する記憶貯蔵庫（視空間スケッチパッド・音韻ループ）と相互作用して、それらの制御と情報処理を行う認知システムである。単純な記憶とは異なり、現在の課題要求に応じて、課題ルールのスイッチングや、必要な情報の更新などの認知制御を行い、目標志向的行動を支えていると考えられている。近年、研究が進む実行機能 (executive function) の元となった概念である。<br />
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==Baddeleyのモデル<br />
===第1世代モデル<br />
Baddeley & Hitchのワーキングメモリモデルが登場した背景には、Attkinson & Shiffrin (1968) による短期記憶と長期記憶からなる記憶の二重貯蔵モデルにより、うまく説明できない実験結果の存在が挙げられる。例えば、短期記憶障害を持つ脳損傷患者であっても、長期記憶の形成が可能であることなどである。<br />
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彼らのモデル提唱の直接的な契機となった実験は、彼ら自身の二重課題法による実験である。一次課題として文章の正誤判断課題を遂行する一方で、二次課題として発話された数字の記憶課題を課せられる場合、記憶する必要のある数字の増加に伴い短期記憶容量が消費される。二重貯蔵モデルによれば、二次課題により短期記憶は数字で満たされているため、一次課題に割り当てられる短期記憶容量ほとんどもしくはまったく存在しないため、成績は著しく悪化ないし遂行不可能になるはずである。しかし、最も重い記憶負荷であっても、課題成績はある程度保たれる他、エラーレートは軽記憶負荷とさほど変わらないなど、影響は限定的であった。彼らはこの結果を、短期記憶という単に受動的に情報を貯蔵する記憶モデルでは説明できず、記憶の保持と課題の処理とが別個のシステムによって担われている可能性を示すものと考えた。このような実験から、彼らは記憶保持を行う記憶貯蔵庫と、課題処理を行う注意制御系とを分離したワーキングメモリモデルを提唱した。（図1）<br />
オリジナルの第1世代ワーキングメモリモデルで、彼らは、注意制御と一時的な記憶貯蔵庫2つの合計3要素からなるモデルを提唱した。音韻ループ (phonological loop) は音声言語情報を保持する貯蔵庫、視空間スケッチパッドは視覚・空間情報を保持する貯蔵庫であり、それらを制御する系として中央実行系 (central executive) を置いた。彼らのモデルの特徴は、従来は単純な記憶保持機能のみが想定されていた「短期記憶」のモデルに対し、情報保持機能と情報処理機能とを区分した「ワーキングメモリ」モデルとし、読解や学習、推論などより広範な認知課題にも関与するモデルを提唱した事にある。<br />
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しかし、この第1世代のモデルにおいては、提唱者のBaddeley自身が後に「王子のいないハムレット」(Baddeley, 2012) と表現するほど、中央実行系の機能についての詳しい説明はなされておらず、2つのサブシステムが行わない「全ての賢い事」、たとえば注意のフォーカスや、意思決定などに関与する、脳の中の小人 (homunculus) とでも言うべき位置付けがなされていた。しかし、Baddeleyは「小人」は解ではなく、問題の存在する領域を示すものであり、まず、どのようなプロセスが小人に割り当てられるかを特定した上で、その説明・検討を行えばよいとした。<br />
この点について、1986年に出版された著書 "Working Memory" において、Norman & Shallice (1980) によるsupervisory attentional system (SAS) のコンセプトを組み入れる形で、読み、児童におけるワーキングメモリの発達、加齢影響などについて、中央実行系の関与が説明されるようになった。Norman & ShalliceによるSASモデルは、主としてスキーマ (schema) とSASという2つの認知システムから、刺激から反応に至る過程をモデル化した。彼らのモデルにおいては、習慣的な状況であれば、スキーマと呼ばれる刺激と反応とが定式化された自動的な系によってほとんどの行為が行われるが、何かしらの外乱や不規則な事態が生じるなど、スキーマ間での葛藤が起こった場合には、SASによって意識的に一方のスキーマを活性化させるなどの調整を行う事で、非習慣的な状況に対処するというものである。Baddeleyはこのような意図的な制御を行う系としてのSASを、中央実行系にほぼ等しいものと考えていたようである。特に、中央実行系の機能の一つとして、二つ以上の課題を同時に行わなければならない時の、時間的な資源処理のスケジューリングを挙げた他、前頭前野損傷により中央実行系の機能が損害される可能性について言及している。<br />
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中央実行系の機能を細分化して明示的に示したのは、Baddeley & Logie (1999) の"Working memory: The multicomponen model"である。中央実行系は、ワーキングメモリシステムの制御と調節に関与しており、二つの隷属システムの調整、注意の焦点化とスイッチング、長期記憶内表象の活性化を行う一方、貯蔵そのものには関与しないとした。今日、中央実行系として呼ばれる概念の基本的な概念は、この研究に負うところが大きい。<br />
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===第2世代モデル：エピソディック・バッファの追加<br />
3要素からなる第1世代のワーキングメモリモデルでは「短期的な」記憶のみしか扱ってこなかったため、長期記憶がどのように現在の課題に役立てられているか、また、長期記憶がどうやって形成されるかについては謎のままであった。そこで、Baddeley (2000) は、ワーキングメモリモデルの4つめの要素として、エピソディック・バッファ (episodic buffer) を追加するとともに、中央実行系が、このエピソディック・バッファを通じて長期記憶との相互作用を行うモデルを新たに構築した。<br />
エピソディック・バッファは、容量制約を持ち、様々なソースからの情報を統合する役目を担っているとされる。エピソディック・バッファ上の情報は、中央実行系により意識的に操作・調整されており、長期記憶とのインタフェースとして働いているのだという。なお、エピソードという名前は、情報が時空間的に統合された「エピソード」が、このバッファに保持されているという仮定から名付けられている。<br />
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===現在の状況<br />
近年、この中央実行系という概念は、ワーキングメモリ研究以外の分野にも浸透し、それらにおいては実行機能と呼ばれている。用語は微妙に異なるものの、想定されている認知機能に大差はない。ただし、中央実行系がワーキングメモリ研究内でも、特にBaddeleyのモデルにおける用語であるのに対し、実行機能はワーキングメモリのみならず、認知発達や障害など幅広い研究分野においても用いられる用語となっている。実際、PubMedにおける検索では、central executiveをタイトルもしくはアブストラクトに含む論文件数は459であるのに対し、executive functionの論文件数は4649であり、大幅に上回る。<br />
中央実行系、実行機能ともに、注意制御とどのように異なるかについての明確な理論・区分はなされていないが、おおよそ中央実行系・実行機能は前頭葉に存在するモダリティに依存しない制御系であるのに対し、注意は頭頂葉に存在する比較的モダリティ依存な制御系であると見なされる傾向が強いが、議論の分かれるところである。<br />
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==神経機構<br />
中央実行系の神経機構を調べた初期の研究として、D'Esposito (1995) が挙げられる。彼らは、言語課題と空間課題とを別々に行う場合と、同時に行う場合とを比較し、両課題を同時に行う場合に前頭前野と前部帯状皮質の活動が確認されることから、これらの領域が中央実行系を担っているとした。<br />
なお、既に上で述べたように、中央実行系という語を用いるのは、ワーキングメモリ研究者の中でも、特に行動実験を主たる手法とする実験心理学者が多く、また近年は実行機能の名の下に神経機構が検討される事が多い。また、中央実行系と実行機能とは、今日ほぼ同じ概念であると考えられ、しばしば相互に交換して用いられるので、詳しくは、実行機能#神経機構を参照されたい。</div>
Daisukematsuyoshi