上縦束Ⅲについて
初めまして、くろと申します
臨床4年目、回復期リハビリテーション勤務の作業療法士です。
今回は、ついに上縦束Ⅲについて述べていきたいと思います。
恒例ですが、白質線維とは何かについて話していきます。
次に、何という白質線維があるのかを説明していきます。
ここから上縦束Ⅲに入ります。
上縦束Ⅲは、
下頭頂小葉・TPJから腹外側前頭前野、腹側中心前回、腹側運動前野、下前頭回弁蓋部を繋いでいます。
SLFⅢは腹背側経路に相当しています。
4) 中田 佳佑, 生野 公貴, 森岡 周, 河島 則天, 半側空間無視の臨床所見および病態メカニズムとその評価 , 保健医療学雑誌, 2016, 7 巻, 2 号, p. 67-76, 公開日 2016/10/01, Online ISSN 2185-0399, https://doi.org/10.15563/jalliedhealthsci.7.67, https://www.jstage.jst.go.jp/article/jalliedhealthsci/7/2/7_67/_article/-char/ja,
5) Bernard F, Lemee JM, Mazerand E, Leiber LM, Menei P, Ter Minassian A. The ventral attention network: the mirror of the language network in the right brain hemisphere. J Anat. 2020;237(4):632-642. doi:10.1111/joa.13223
6) 中嶋 理帆 2019 右前頭葉機能の高次脳機能ネットワーク
7) Corbetta M, Shulman GL (2002): Control of goaldirected and stimulus-driven attention in the brain, Nat Rev Neurosci 3, 201-215
8) Noudoost B, Chang MH, Steinmetz NA, Moore T. Top-down control of visual attention. Curr 9) Opin Neurobiol. 2010 Apr;20(2):183-90. doi: 10.1016/j.conb.2010.02.003. Epub 2010 Mar 19. PMID: 20303256; PMCID: PMC2901796.
9) (藤井正純 2019 大脳白質解剖入門 Cadaver Tractography Illustrationで描く,神経科学の温故知新 脳解剖が分かるWEB動画26本付き p150)
10) Hecht EE, Gutman DA, Bradley BA, Preuss TM, Stout D. Virtual dissection and comparative connectivity of the superior longitudinal fasciculus in chimpanzees and humans. Neuroimage. 2015 Mar;108:124-37. doi: 10.1016/j.neuroimage.2014.12.039. Epub 2014 Dec 20. PMID: 25534109; PMCID: PMC4324003.
11) (日本高次脳機能障害学会 2019 行為と動作の障害 p35)
上縦束Ⅲは言語野ワーキングメモリ、視空間認知機能、身体認識に関与しているそうです。
9) (藤井正純 2019 大脳白質解剖入門 Cadaver Tractography Illustrationで描く,神経科学の温故知新 脳解剖が分かるWEB動画26本付き p150)
13) Morita T, Saito DN, Ban M, et al. Self-face recognition shares brain regions active during proprioceptive illusion in the right inferior fronto-parietal superior longitudinal fasciculus III network. Neuroscience. 2017;348:288-301. doi:10.1016/j.neuroscience.2017.02.031
14) Amemiya K, Naito E. Importance of human right inferior frontoparietal network connected by inferior branch of superior longitudinal fasciculus tract in corporeal awareness of kinesthetic illusory movement. Cortex. 2016;78:15-30. doi:10.1016/j.cortex.2016.01.017
上縦束Ⅲと連絡する領域とその機能です。
まずは中前頭回についてです
中前頭回の梗塞にてジャーゴンの失書、仮名の失書を呈する場合があるようです。
また、耳鳴りや糖尿病性の視神経障害との関連もあるようです。
16) Rosemann S, Rauschecker JP. Neuroanatomical alterations in middle frontal gyrus and the precuneus related to tinnitus and tinnitus distress. Hear Res. 2022;424:108595. doi:10.1016/j.heares.2022.108595
17) Yang L, Xiao A, Li QY, Zhong HF, Su T, Shi WQ, Ying P, Liang RB, Xu SH, Shao Y, Zhou Q. Hyperintensities of middle frontal gyrus in patients with diabetic optic neuropathy: a dynamic amplitude of low-frequency fluctuation study. Aging (Albany NY). 2022 Feb 4;14(3):1336-1350. doi: 10.18632/aging.203877. Epub 2022 Feb 4. PMID: 35120020; PMCID: PMC8876911.
中前頭回は半球の有意性やADHDにも関与しているようです。
注意機能にも関与する場所でもあるので、その影響が考えられます。
また機能性ディスペプシアでは食事前の右中前頭回の接続が有意に高く、食物摂取、内臓感覚、感情反応の異常な脳活動を示唆していて、食べる前から脳反応が違う可能性がありますね。私は胃もたれや心窩部の疼痛を起こしやすい方ですが関係しているのかもしれません。
学びや読書、高いWM負荷は注意力を促進する可能性があります。
また、病変で構音障害を引き起こす可能性があるようです。
22) Vartanian O, Kwantes PJ, Mandel DR, et al. Right inferior frontal gyrus activation as a neural marker of successful lying. Front Hum Neurosci. 2013;7:616. Published 2013 Oct 3. doi:10.3389/fnhum.2013.00616
23)Akiyuki Uzawa, Akiyuki Hiraga, Ikuo Kamitsukasa, Pure Dysarthria Resulting from a Small Cortical Infarction Located at the Left Middle Frontal Gyrus, Internal Medicine, 2009, Volume 48, Issue 1, Pages 75-76, Released on J-STAGE January 01, 2009, Online ISSN 1349-7235, Print ISSN 0918-2918, https://doi.org/10.2169/internalmedicine.48.1540, https://www.jstage.jst.go.jp/article/internalmedicine/48/1/48_1_75/_article/-char/en,
双極性障害にも関わっており、安静時脳活動を低下させ、安静時に考えが浮かんだり浮かばなかったりストレスを感じることに関与しているのかもしれません。
ドライアイ患者の眼表面損傷は脳領域と関連しており、認知障害、精神症状、抑うつと関与しており、さらに疾患期間と相関しているようです
25) Yu K, Guo Y, Ge QM, et al. Altered spontaneous activity in the frontal gyrus in dry eye: a resting-state functional MRI study [published correction appears in Sci Rep. 2021 Aug 30;11(1):17653]. Sci Rep. 2021;11(1):12943. Published 2021 Jun 21. doi:10.1038/s41598-021-92199-8
うつ病に対するTMS治療で活動が変化していることから、うつ病には強く関与していそうですね。
痛みと脳は密接に関連し、多くの部位が活性化するようです。
また、手掛かりのない動きの間に先立つ左中前頭回には以前の活動源があり、以前の活動を保存している、している場所からの関与があるのかもしれません。
27) Li A, Yang R, Qu J, Dong J, Gu L, Mei L. Neural representation of phonological information during Chinese character reading. Hum Brain Mapp. 2022;43(13):4013-4029. doi:10.1002/hbm.25900
28) Biggs EE, Timmers I, Meulders A, Vlaeyen JWS, Goebel R, Kaas AL. The neural correlates of pain-related fear: A meta-analysis comparing fear conditioning studies using painful and non-painful stimuli. Neurosci Biobehav Rev. 2020;119:52-65. doi:10.1016/j.neubiorev.2020.09.016
29)Pedersen JR, Johannsen P, Bak CK, Kofoed B, Saermark K, Gjedde A. Origin of human motor readiness field linked to left middle frontal gyrus by MEG and PET. Neuroimage. 1998;8(2):214-220. doi:10.1006/nimg.1998.0362
大脳基底核や視床との連絡が示唆されています。また、ジェスチャーの理解にも関わり、三角部は構文表現、弁蓋部は意味表現に動作することが明らかとなりました。
31) Ford AA, Triplett W, Sudhyadhom A, Gullett J, McGregor K, Fitzgerald DB, Mareci T, White K, Crosson B. Broca's area and its striatal and thalamic connections: a diffusion-MRI tractography study. Front Neuroanat. 2013 May 10;7:8. doi: 10.3389/fnana.2013.00008. PMID: 23675324; PMCID: PMC3650618.
32) Bohsali AA, Triplett W, Sudhyadhom A, et al. Broca's area - thalamic connectivity. Brain Lang. 2015;141:80-88. doi:10.1016/j.bandl.2014.12.001
33) Pazzaglia M, Smania N, Corato E, Aglioti SM. Neural underpinnings of gesture discrimination in patients with limb apraxia. J Neurosci. 2008 Mar 19;28(12):3030-41. doi: 10.1523/JNEUROSCI.5748-07.2008. PMID: 18354006; PMCID: PMC6670701.
34) Matchin WG. A neuronal retuning hypothesis of sentence-specificity in Broca's area. Psychon Bull Rev. 2018;25(5):1682-1694. doi:10.3758/s13423-017-1377-6
35)松田 実 (2022) 初学者のための神経心理学入門 p13 図1
次は下前頭回三角部の機能と障害についてです。
いわゆるブローカ野で、音韻認識や発語を行っています。
調べると文法処理や音韻解読にも携わっていたり、
四肢運動面の右手首の運動感覚と視覚の統合という難しい機能も担っています。
36) Georgiewa P, Rzanny R, Hopf JM, et al. fMRI during word processing in dyslexic and normal reading children. Neuroreport. 1999;10(16):3459-3465. doi:10.1097/00001756-199911080-00036
37) Baddeley A. Recent developments in working memory. Curr Opin Neurobiol. 1998;8(2):234-238. doi:10.1016/s0959-4388(98)80145-1
38) Badre D, Wagner AD. Left ventrolateral prefrontal cortex and the cognitive control of memory. Neuropsychologia. 2007;45(13):2883-2901. doi:10.1016/j.neuropsychologia.2007.06.015
39) Newman SD, Just MA, Keller TA, Roth J, Carpenter PA. Differential effects of syntactic and semantic processing on the subregions of Broca's area. Brain Res Cogn Brain Res. 2003;16(2):297-307. doi:10.1016/s0926-6410(02)00285-9
40) Papathanassiou D, Etard O, Mellet E, Zago L, Mazoyer B, Tzourio-Mazoyer N. A common language network for comprehension and production: a contribution to the definition of language epicenters with PET. Neuroimage. 2000;11(4):347-357. doi:10.1006/nimg.2000.0546
41) Caplan D, Alpert N, Waters G. PET studies of syntactic processing with auditory sentence presentation. Neuroimage. 1999;9(3):343-351. doi:10.1006/nimg.1998.0412
42) Rumsey JM, Zametkin AJ, Andreason P, et al. Normal activation of frontotemporal language cortex in dyslexia, as measured with oxygen 15 positron emission tomography. Arch Neurol. 1994;51(1):27-38. doi:10.1001/archneur.1994.00540130037011
43) (河村 満(2021). 連合野ハンドブック p94)
44) Georgiewa P, Rzanny R, Hopf JM, et al. fMRI during word processing in dyslexic and normal reading children. Neuroreport. 1999;10(16):3459-3465. doi:10.1097/00001756-199911080-00036
45) Rumsey JM, Horwitz B, Donohue BC, Nace K, Maisog JM, Andreason P. Phonological and orthographic components of word recognition. A PET-rCBF study. Brain. 1997;120 ( Pt 5):739-759. doi:10.1093/brain/120.5.739
46) (河村 満(2021). 連合野ハンドブック p94)
47) Mechelli A, Crinion JT, Long S, et al. Dissociating reading processes on the basis of neuronal interactions. J Cogn Neurosci. 2005;17(11):1753-1765. doi:10.1162/089892905774589190
48) Hagura N, Oouchida Y, Aramaki Y, et al：Visuokinesthetic perception of hand movement is mediated by cerebro-cerebellar interaction between the left cerebellum and right parietal cortex. Cereb Cortex 19：176-186, 2009
さらに他にも機能があり、言語翻訳や、構文の基礎にも関与しています。また、パニック障害において皮質の減少が認められています。まだまだ調べれば何か出てきそうですね。
50) Kang EK, Lee KS, Lee SH. Reduced Cortical Thickness in the Temporal Pole, Insula, and Pars Triangularis in Patients with Panic Disorder. Yonsei Med J. 2017 Sep;58(5):1018-1024. doi: 10.3349/ymj.2017.58.5.1018. PMID: 28792148; PMCID: PMC5552629.
51) Matchin WG. A neuronal retuning hypothesis of sentence-specificity in Broca's area. Psychon Bull Rev. 2018;25(5):1682-1694. doi:10.3758/s13423-017-1377-6
こちらは発話に関与する部分が強いですね。
また、命名がどこまでよくなるかの予測因子になるみたいです。
53) Zaccarella E, Friederici AD. Merge in the Human Brain: A Sub-Region Based Functional Investigation in the Left Pars Opercularis. Front Psychol. 2015 Nov 27;6:1818. doi: 10.3389/fpsyg.2015.01818. PMID: 26640453; PMCID: PMC4661288.
54) Ripamonti E, Aggujaro S, Molteni F, et al. : The anatomical foundations of acquired reading disorders : a neuropsychological verification of the dual-route model of reading. Brain Lang, 134 : 44-67, 2014.
55) (大槻美佳 2008 臨床神経，48：853―856, 2008)
56) Wilmskoetter J, He X, Caciagli L, Jensen JH, Marebwa B, Davis KA, Fridriksson J, Basilakos A, Johnson LP, Rorden C, Bassett D, Bonilha L. Language Recovery after Brain Injury: A Structural Network Control Theory Study. J Neurosci. 2022 Jan 26;42(4):657-669. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1096-21.2021. Epub 2021 Dec 6. PMID: 34872927; PMCID: PMC8805614.
次は下前頭回弁蓋部の機能と障害です。
女性のインターネット使用と体積・灰白質に相関関係があるとあります。
このことは、論文をみたところ、男女ともにインターネット使用障害は灰白質の体積と負の相関がみられるとのことです。男性はインターネットをゲームに使う場合が多く障害場所が女性とは違い、女性はインターネットを主にコミュニケーションのために使うため、下前頭回弁蓋部と関連するのではないかとの報告です。
ＡＳＤで弁蓋部と社会的スケールとの関係に負の相関があることから、社会性にも必要不可欠な部位となっていますね。
58) Fridriksson J, Fillmore P, Guo D, Rorden C. Chronic Broca's Aphasia Is Caused by Damage to Broca's and Wernicke's Areas. Cereb Cortex. 2015;25(12):4689-4696. doi:10.1093/cercor/bhu152
59) Dapretto M, Davies MS, Pfeifer JH, et al. Understanding emotions in others: mirror neuron dysfunction in children with autism spectrum disorders. Nat Neurosci. 2006;9(1):28-30. doi:10.1038/nn1611
次は下頭頂小葉についてです。
角回は構成失行、計算障害、ゲルストマン症候群に関連しています。
縁上回は言語性短期記憶、内言語操作などに関わります。
61) Geschwind N. Disconnexion syndromes in animals and man. II. Brain. 1965;88(3):585-644. doi:10.1093/brain/88.3.585
62) Geschwind, N., Disconnexion syndromes in animals and man. I. Brain, 1965.88(2): p. 237-94.
63) Bear, D.M., Hemispheric specialization and the neurology of emotion. ArchNeurol, 1983. 40(4): p. 195-202
次は下頭頂小葉の中でも角回についてお話していきます。
下頭頂小葉の角回についてです。
後頭葉、側頭葉、頭頂葉など異なる感覚を統合する場所としても働いています。さらに読解と理解、計算にも関与していることが報告されています。
ゲルストマン症候群にも関連する部位となっています。
65) Binder JR, Medler DA, Desai R, Conant LL, Liebenthal E. Some neurophysiological constraints on models of word naming. Neuroimage. 2005;27(3):677-693. doi:10.1016/j.neuroimage.2005.04.029 66) Graves WW, Desai R, Humphries C, Seidenberg MS, Binder JR. Neural systems for reading aloud: a multiparametric approach. Cereb Cortex. 2010 Aug;20(8):1799-815. doi: 10.1093/cercor/bhp245. Epub 2009 Nov 17. PMID: 19920057; PMCID: PMC2901017.
67) Ischebeck A, Zamarian L, Schocke M, Delazer M. Flexible transfer of knowledge in mental arithmetic--an fMRI study. Neuroimage. 2009;44(3):1103-1112. doi:10.1016/j.neuroimage.2008.10.025
68) Arsalidou M, Taylor MJ. Is 2+2=4? Meta-analyses of brain areas needed for numbers and calculations. Neuroimage. 2011;54(3):2382-2393. doi:10.1016/j.neuroimage.2010.10.009
角回は安静時にも働いているようですね。
デフォルトモードネットワークは、安静時に働くネットワークで、内省であったり空想など安静時のネットワークです。これに下頭頂小葉として関与しています。両側の角回は自己言及領域であったり、休息やエピソード記憶の想起、将来の展望にも関連しています。
70) Laird AR, Eickhoff SB, Li K, Robin DA, Glahn DC, Fox PT. Investigating the functional heterogeneity of the default mode network using coordinate-based meta-analytic modeling. J Neurosci. 2009 Nov 18;29(46):14496-505. doi: 10.1523/JNEUROSCI.4004-09.2009. PMID: 19923283; PMCID: PMC2820256.
71)Andrews-Hanna JR, Reidler JS, Sepulcre J, Poulin R, Buckner RL. Functional-anatomic fractionation of the brain's default network. Neuron. 2010 Feb 25;65(4):550-62. doi: 10.1016/j.neuron.2010.02.005. PMID: 20188659; PMCID: PMC2848443.
72) Baddeley A. The episodic buffer: a new component of working memory?. Trends Cogn Sci. 2000;4(11):417-423. doi:10.1016/s1364-6613(00)01538-2
73) Vilberg KL, Rugg MD. Memory retrieval and the parietal cortex: a review of evidence from a dual-process perspective. Neuropsychologia. 2008;46(7):1787-99. doi: 10.1016/j.neuropsychologia.2008.01.004. Epub 2008 Jan 17. PMID: 18343462; PMCID: PMC2488316.
74) 苧阪 直行, 前頭前野とワーキングメモリ, 高次脳機能研究 （旧 失語症研究）, 2012, 32 巻, 1 号, p. 7-14, 公開日 2013/04/02, Online ISSN 1880-6554, Print ISSN 1348-4818, https://doi.org/10.2496/hbfr.32.7, https://www.jstage.jst.go.jp/article/hbfr/32/1/32_7/_article/-char/ja,
次に注意機能と記憶機能についてです。
AGは転換性注意に関与します。
特に、ボトムアップ（不随意）的な注意に関わります。
記憶との関連では、言語作業記憶や回想、自伝的記憶にも関与しています。
76) Taylor PC, Muggleton NG, Kalla R, Walsh V, Eimer M. TMS of the right angular gyrus modulates priming of pop-out in visual search: combined TMS-ERP evidence. J Neurophysiol. 2011;106(6):3001-3009. doi:10.1152/jn.00121.2011
77) Ciaramelli E, Grady CL, Moscovitch M. Top-down and bottom-up attention to memory: a hypothesis (AtoM) on the role of the posterior parietal cortex in memory retrieval. Neuropsychologia. 2008;46(7):1828-1851. doi:10.1016/j.neuropsychologia.2008.03.022
78) Jonides J, Schumacher EH, Smith EE, Koeppe RA, Awh E, Reuter-Lorenz PA, Marshuetz C, Willis CR. The role of parietal cortex in verbal working memory. J Neurosci. 1998 Jul 1;18(13):5026-34. doi: 10.1523/JNEUROSCI.18-13-05026.1998. PMID: 9634568; PMCID: PMC6792554.
79) Spaniol J, Davidson PS, Kim AS, Han H, Moscovitch M, Grady CL. Event-related fMRI studies of episodic encoding and retrieval: meta-analyses using activation likelihood estimation. Neuropsychologia. 2009;47(8-9):1765-1779. doi:10.1016/j.neuropsychologia.2009.02.028
80) Svoboda E, McKinnon MC, Levine B. The functional neuroanatomy of autobiographical memory: a meta-analysis. Neuropsychologia. 2006;44(12):2189-208. doi: 10.1016/j.neuropsychologia.2006.05.023. Epub 2006 Jun 27. PMID: 16806314; PMCID: PMC1995661
角回は葛藤解決とToMにも関与しており、
葛藤課題ではgo/no-go課題でにおいて抑制することに関与しています。
ToMでは文脈上、に関する判断をサポートしていますね。
82) Nieuwland MS, Petersson KM, Van Berkum JJ. On sense and reference: examining the functional neuroanatomy of referential processing. Neuroimage. 2007;37(3):993-1004. doi:10.1016/j.neuroimage.2007.05.048
83) Seidler RD, Noll DC. Neuroanatomical correlates of motor acquisition and motor transfer. J Neurophysiol. 2008;99(4):1836-1845. doi:10.1152/jn.01187.2007
クロスモーダル統合領域とは、多感覚の統合のことです。
角回は概念の組み合わせやリーチにも関与しているようです。
85) (脳機能とリハビリテーション研究会 2022 脳機能の基礎知識と神経症候ケーススタディ p104)
角回は左右で機能的な違いがあります。右は注意や競合解決なのに対して、左角回は言語や文脈的な機能が多いです。
両側が共に機能するとなると、DMNや注意、記憶、計算、ToMなど様々なことに関わります。
87) Cabeza R, Ciaramelli E, Moscovitch M. Cognitive contributions of the ventral parietal cortex: an integrative theoretical account. Trends Cogn Sci. 2012 Jun;16(6):338-52. doi: 10.1016/j.tics.2012.04.008. Epub 2012 May 19. PMID: 22609315; PMCID: PMC3367024.
88) Humphreys GF, Lambon Ralph MA. Mapping Domain-Selective and Counterpointed Domain-General Higher Cognitive Functions in the Lateral Parietal Cortex: Evidence from fMRI Comparisons of Difficulty-Varying Semantic Versus Visuo-Spatial Tasks, and Functional Connectivity Analyses. Cereb Cortex. 2017;27(8):4199-4212. doi:10.1093/cercor/bhx107
89) Wagner J, Rusconi E. Causal involvement of the left angular gyrus in higher functions as revealed by transcranial magnetic stimulation: a systematic review. Brain Struct Funct. 2023 Jan;228(1):169-196. doi: 10.1007/s00429-022-02576-w. Epub 2022 Oct 19. PMID: 36260126; PMCID: PMC9813212.
90) Zhang W, Xiang M, Wang S. The role of left angular gyrus in the representation of linguistic composition relations. Hum Brain Mapp. 2022 May;43(7):2204-2217. doi: 10.1002/hbm.25781. Epub 2022 Jan 22. PMID: 35064707; PMCID: PMC8996362.
91) van Kemenade BM, Arikan BE, Kircher T, Straube B. The angular gyrus is a supramodal comparator area in action-outcome monitoring. Brain Struct Funct. 2017;222(8):3691-3703. doi:10.1007/s00429-017-1428-9
92) Şahin MH, Akyüz ME, Karadağ MK, Yalçın A. Supramarginal Gyrus and Angular Gyrus Subcortical Connections: A Microanatomical and Tractographic Study for Neurosurgeons. Brain Sci. 2023;13(3):430. Published 2023 Mar 2. doi:10.3390/brainsci13030430
93) Kim H, Wang K, Cutting LE, Willcutt EG, Petrill SA, Leopold DR, Reineberg AE, Thompson LA, Banich MT. The Angular Gyrus as a Hub for Modulation of Language-related Cortex by Distinct Prefrontal Executive Control Regions. J Cogn Neurosci. 2022 Nov 1;34(12):2275-2296. doi: 10.1162/jocn_a_01915. PMID: 36122356; PMCID: PMC10115156.
下頭頂小葉は運動するために必要なようです。
さらに他者を眺めているときに重要な役割を果たしています。
まるでミラーニューロンのようですね。
95) (丸石正治 機能解剖高次脳機能障害)
96) (坂田 英雄 1985 Clinical Neuroscience 頭頂葉-そのしくみと働き)
97) (脳機能とリハビリテーション研究会 2022 脳機能の基礎知識と神経症候ケーススタディ p89) 98) 河村 満 (2021)連合野ハンドブック完全版 p134
99) Aguirre, G.K. and M. D'Esposito, Environmental knowledge is subserved by separable dorsal/ventral neural areas. J Neurosci, 1997. 17(7): p. 2512-8
100) Ruby, P., A. Sirigu, and J. Decety, Distinct areas in parietal cortex involved in long-term and short-term action planning: a PET investigation. Cortex, 2002.38(3): р. 321-39
101) Blakemore, S.J. and J. Decety, From the perception of action to the understanding of intention. Nat Rev Neurosci, 2001. 2(8): p. 561-7.
102) 池田 学 2020 神経心理学への誘い 高次脳機能障害の評価
103) Ruby, P. and J. Decety, Effect of subjective perspective taking during simulation of action: a PET investigation of agency: Nat Neurosci, 2001. 4(5): p.546-50.
104) Decety, J. and T. Chaminade, Neural correlates of feeling sympathx.Neuropsychologia, 2003. 41(2): p. 127-38.
角回は、計算、言語、空間課題で血流増加が観察されています。特に計算において強く賦活されるようです。
驚きですが、大きな数の計算よりも簡単な加算課題の方が大きな活性化が確認された研究もあります。
106) Delazer M, Domahs F, Bartha L, et al. Learning complex arithmetic--an fMRI study. Brain Res Cogn Brain Res. 2003;18(1):76-88. doi:10.1016/j.cogbrainres.2003.09.005
107) Stanescu-Cosson R, Pinel P, van De Moortele PF, Le Bihan D, Cohen L, Dehaene S. Understanding dissociations in dyscalculia: a brain imaging study of the impact of number size on the cerebral networks for exact and approximate calculation. Brain. 2000;123 ( Pt 11):2240-2255. doi:10.1093/brain/123.11.2240
108) 日本高次脳機能障害学会 2009 行為と動作の障害
次は縁上回についてです。
縁上回は言語性短期記憶や、道具の使用、使い方などにより賦活されます。
また、左側はワーキングメモリに関与し、右は言語のプロソディー障害（抑揚や大きさ、タイミングなどの感覚的抑揚）と関与します。
境界性人格障害(BPD)では右下頭頂小葉が関与しているようで、精神面についても関与が考えられます。
ASDでも皮質の異常がみられており、ASDの表情・感情認識に関与している可能性が考えられます。
110) Edmondson LR, Saal HP. Getting a grasp on BMIs: Decoding prehension and speech signals. Neuron. 2022;110(11):1743-1745. doi:10.1016/j.neuron.2022.05.004
111) Collette F, Van der Linden M, Laureys S, et al. Mapping the updating process: common and specific brain activations across different versions of the running span task. Cortex. 2007;43(1):146-158. doi:10.1016/s0010-9452(08)70452-0
112) Irle E, Lange C, Sachsse U. Reduced size and abnormal asymmetry of parietal cortex in women with borderline personality disorder. Biol Psychiatry. 2005;57(2):173-182. doi:10.1016/j.biopsych.2004.10.004
教育年数が関与しており、さらに感情認識と関連しているようです。
上記スライドの内容とも一致する部分がありますね。
道具の使い方を研究した結果では、頭頂間溝との接続性が大幅に変化したようです。ここから運動前野等の運動領野に接続されていそうですね。
114) Bosch TJ, Fercho KA, Hanna R, Scholl JL, Rallis A, Baugh LA. Left anterior supramarginal gyrus activity during tool use action observation after extensive tool use training. Exp Brain Res. 2023;241(7):1959-1971. doi:10.1007/s00221-023-06646-1
115) Husbani MAR, Shuhada JM, Hamid AIA, et al. Effective connectivity between precuneus and supramarginal gyrus in healthy subjects and temporal lobe epileptic patients. Med J Malaysia. 2021;76(3):360-368.
また、右縁上回では特定の時間の長さに反応するニューロン群があり、時間感覚や時間の自己管理にも直接影響することとなります。
左縁上回は動作と物体の統合だけでなく、動作の認識と理解にも関与します。
さらに、聴覚、言語的な短期記憶にも関与するようです。
117) Kleineberg NN, Tscherpel C, Fink GR, Grefkes C, Weiss PH. Different facets of object-use pantomime: online TMS evidence on the role of the supramarginal gyrus. Cortex. 2022;156:13-25. doi:10.1016/j.cortex.2022.06.018
118) Lerud KD, Vines BW, Shinde AB, Schlaug G. Modulating short-term auditory memory with focal transcranial direct current stimulation applied to the supramarginal gyrus. Neuroreport. 2021 May 19;32(8):702-710. doi: 10.1097/WNR.0000000000001647. PMID: 33852539; PMCID: PMC8085037.
119) Yen M, DeMarco AT, Wilson SM. Adaptive paradigms for mapping phonological regions in individual participants. Neuroimage. 2019 Apr 1;189:368-379. doi: 10.1016/j.neuroimage.2019.01.040. Epub 2019 Jan 18. PMID: 30665008; PMCID: PMC6424113.
縁上回は行動の計画にも関与します。
ここでも運動に必要な感覚情報などが統合され、パフォーマンスの引き出しも行われるため、病変により両側の上肢失行を引き起こします。
文法力も影響するようで、高文法力と低文法力で脳活動に差がある様です。
高文法力であれば少ない活性化で済み、低文法力であれば大きな活性化が必要となると考えられます。
注意に関しては、腹側注意ネットワークの一員として活動しています。
下に難しく書いてありますが、縁上回が外的刺激に注意を高め、角回が文脈を協調しつつ、入るべき刺激を調整しています。
121) McGeoch PD, Brang D, Ramachandran VS. Apraxia, metaphor and mirror neurons. Med Hypotheses. 2007;69(6):1165-1168. doi:10.1016/j.mehy.2007.05.017
122) González-Garrido AA, Alejandro Barrios F, Gómez-Velázquez FR, Zarabozo-Hurtado D. The supramarginal and angular gyri underlie orthographic competence in Spanish language. Brain Lang. 2017;175:1-10. doi:10.1016/j.bandl.2017.08.005
123) (信迫 悟志 2019 高次脳機能障害に対する理学療法 up-to-date)
124) Rubinstein DY, Camarillo-Rodriguez L, Serruya MD, et al. Contribution of left supramarginal and angular gyri to episodic memory encoding: An intracranial EEG study. Neuroimage. 2021;225:117514. doi:10.1016/j.neuroimage.2020.117514
縁上回は記憶の符号化(記銘)にも優先的な役割を果たしています。
身体所有感は前頭―島―頭頂と関連し、身体無視にも関与しそうですね。
興味深いですが、100均などで他にいい道具ないかな？と探しているような思考中（いろんな空想や計画）時に角回と共に関与しているようです。
プレッシャーなどの脅威の条件下では前頭前野と縁上回の活性化が低下しているようです。圧迫面接等では対象者の思考力低下時の状況などもみれるんでしょうか。（受けたくない）
125) Moro V, Pacella V, Scandola M, Besharati S, Rossato E, Jenkinson PM, Fotopoulou A. A fronto-insular-parietal network for the sense of body ownership. Cereb Cortex. 2023 Jan 5;33(3):512-522. doi: 10.1093/cercor/bhac081. PMID: 35235644; PMCID: PMC7614133.
126) Xu XM, Liu Y, Feng Y, et al. Degree centrality and functional connections in presbycusis with and without cognitive impairments. Brain Imaging Behav. 2022;16(6):2725-2734. doi:10.1007/s11682-022-00734-6
127) Fink A, Grabner RH, Benedek M, Reishofer G, Hauswirth V, Fally M, Neuper C, Ebner F, Neubauer AC. The creative brain: investigation of brain activity during creative problem solving by means of EEG and FMRI. Hum Brain Mapp. 2009 Mar;30(3):734-48. doi: 10.1002/hbm.20538. PMID: 18266217; PMCID: PMC6871103.
128) Cousijn J, Zanolie K, Munsters RJ, Kleibeuker SW, Crone EA. The relation between resting state connectivity and creativity in adolescents before and after training. PLoS One. 2014;9(9):e105780. Published 2014 Sep 4. doi:10.1371/journal.pone.0105780
129) Yin JT, Hu YY, Li QY, Luo JL. Human creativity escapes in the struggle against threat: Evidence from neural mechanisms. Biol Psychol. 2022;172:108359. doi:10.1016/j.biopsycho.2022.108359
長期の乗り物酔いを2度経験したケースにおいて、どちらも得状回の海綿状血管腫からの少量の出血が検出されたようです。
縁上回は前庭感覚の統合にも関わると考えられるので、乗り物酔いと関連している可能性があります。
131) Dali G, Brosnan M, Tiego J, et al. Examining the neural correlates of error awareness in a large fMRI study. Cereb Cortex. 2022;33(2):458-468. doi:10.1093/cercor/bhac077
次は下頭頂小葉と半側空間無視について述べていきます。
皆さまがよくご存じの通り右半球損傷の方が頻繁に、重度な半側空間無視を呈します。
下頭頂小葉を重視する報告と、TPOJが重要であるとの報告があり、空間関係の感覚統合が上手くできないこと、その統合結果を頭頂葉、前頭葉にうまく運べないことなども関与していそうです。
133) Karnath HO, Ferber S, Himmelbach M. Spatial awareness is a function of the temporal not the posterior parietal lobe. Nature. 2001;411(6840):950-953. doi:10.1038/35082075
次も半側空間無視（USN）について述べていきます。
自己中心性無視は下頭頂小葉、上側頭回、中・下前頭回と関連し、物体中心性無視では、下側頭部の損傷と関連しているとの報告もあります。
また、上縦束も損傷によりUSNの残存に関わる一つとなっています。
135) 竹林 崇 2023臨床5年目までに知っておきたい予後予測の考えかた p232,233
ボクセル研究において、右縁上回～中心後回までの皮質、白質がUSN出現と関連していると報告されています。
体性感覚と空間感覚の離断が原因と考えられています。
USNは、感覚領域から縁上回と皮質下の損傷が深く関与しているものと考えられます。
137) Rousseaux M, Allart E, Bernati T, et al. : Anatomical and psychometric relationships of behavioral neglect in daily living. Neuropsychologia, 70 : 64-70, 2015.
次は病態失認について述べていきます。
多くの領域で確認されてますね。
深部白質が最も重なりの多い領域ともあります。
持続する場合、運動前野、前帯状回、TPJ、海馬、扁桃体の損傷が伴うようです。
139) Bisiach E, Vallar G, Perani D, Papagno C, Berti A. Unawareness of disease following lesions of the right hemisphere: anosognosia for hemiplegia and anosognosia for hemianopia. Neuropsychologia. 1986;24(4):471-482. doi:10.1016/0028-3932(86)90092-8
140) Pia L, Neppi-Modona M, Ricci R, Berti A. The anatomy of anosognosia for hemiplegia: a meta-analysis. Cortex. 2004;40(2):367-377. doi:10.1016/s0010-9452(08)70131-x
141) Karnath HO, Baier B, Nägele T. Awareness of the functioning of one's own limbs mediated by the insular cortex? J Neurosci. 2005 Aug 3;25(31):7134-8. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1590-05.2005. PMID: 16079395; PMCID: PMC6725240.
142) Vocat R, Staub F, Stroppini T, Vuilleumier P. Anosognosia for hemiplegia: a clinical-anatomical prospective study. Brain. 2010;133(Pt 12):3578-3597. doi:10.1093/brain/awq297
続いて、色名呼称障害についてです。
視知覚は良好であるが言語化しようとすると失敗するものです。
離断が考えられていて、右視野は入力されず、左視野は言語処理できないという状況がこうさせるようです。
次はPusher現象についてです。
多くの部位で認められますが回復が遅延する場合、上縦束や皮質脊髄路などと重度麻痺が共通するそうです。
144) Karnath HO, Ferber S, Dichgans J：The neural representation of postural control in humans. Proc Natl Acad Sci U S A 97：13931—13936, 2000
145) Ticini LF, Klose U, Nägele T, et al ：Perfusion imaging in Pusher syndrome to investigate the neural substrates involved incontrolling upright body position. PLoS One 4：e5737, 2009
146) Abe H, Kondo T, Kochiyama T, et al ：Delay in Pusher Syndrome Recovery is Related to Frontal White Matter Lesions. Int J Neurol Neurother 4：2378—3001, 2017
次は計算についてと、ミラーニューロンシステムについてです。
より難しい計算は左下前頭回と左下頭頂小葉との連携によってなされるようですね。
ミラーニューロンシステムとしては、頭頂間溝、下頭頂小葉だけでなく、上側頭溝や中側頭回にも活動がみられています。
148) Dehaene S, Spelke E, Pinel P, et al ：Sources of mathematical thinking：behavioral and brain-imaging evidence. Science284：970-974, 1999
149) (松田 実 初学者のための神経心理学入門 2022 p90)
失行については左下頭頂小葉の角回周囲が重視されているとのことです。
縁上回でも発症はしやすいです。
音の空間情報は上側頭回後部→縁上回で担うようです。
151) (松田 実 初学者のための神経心理学入門 2022 p110)
次は中心前回についてです。
中心前回には錐体路という皮質脊髄路があります。
ここには、体部位局在（再現）があり、内側に行くと足、そこから
外側に行くと体幹、上肢、顔などになってきます。
また、手続き記憶も司っているとされています
運動錯覚中に弱い一次運動野の活動がみられています。
これが運動イメージ療法やミラー療法などと繋がるのでしょうか。
153) 河村 満 (2021) 連合野ハンドブック 完全版 p136,137
154) Amemiya K, Naito E. Importance of human right inferior frontoparietal network connected by inferior branch of superior longitudinal fasciculus tract in corporeal awareness of kinesthetic illusory movement. Cortex. 2016;78:15-30. doi:10.1016/j.cortex.2016.01.017
155) Kito T, Hashimoto T, Yoneda T, et al ：Sensory processing during kinesthetic aftereffect following illusory hand movementelicited by tendon vibration. Brain Res 1114：75-84, 2006
156) Naito E, Matsumoto R, Hagura N, et al ： Importance of precentral motor regions in human kinesthesia：A single case study.Neurocase 17：133-147, 2011
一次運動野は基本的に大脳皮質のⅣ野を持たないことで、視床からの入力はほとんどないようです。
また、前庭系にも関与しています。
体部位再現はSMAやPM、M1など互いに持っています
その運動機能は、実は感覚野にも支えられています。
158) (Eric et al., 2022) カンデル神経科学第2版 p661)
159) (Eric et al., 2022) カンデル神経科学第2版 p834)
一次運動野のV層の軸索は脊髄の前角まで皮質脊髄を出していいます。
この段階は最も低次な段階となっています。
また、一次運動野の損傷は予後に影響を与えるようです。
162) (Eric et al., 2022) カンデル神経科学第2版 p724)
163) (Eric et al., 2022) カンデル神経科学第2版 p835)
164) (Eric et al., 2022) カンデル神経科学第2版 p851)
165) 竹林 崇 2023臨床5年目までに知っておきたい予後予測の考えかた p93
CST損傷では末梢部の機能低下が大きいようです。
また、運動に直接関与しているSMA、PM、大脳脚などの損傷で改善度合いが違うようです。
167) Cho HM, Choi BY, Chang CH, et al. The clinical characteristics of motor function in chronic hemiparetic stroke patients with complete corticospinal tract injury. NeuroRehabilitation. 2012;31(2):207-213. doi:10.3233/NRE-2012-0790
168) Riley JD, Le V, Der—Yeghiaian L, et al：Anatomy of stroke injury predicts gains from therapy. Stroke 42：421—426, 2011
169) Lee KB, Kim JS, Hong BY, Sul B, Song S, Sung WJ, Hwang BY, Lim SH. Brain lesions affecting gait recovery in stroke patients. Brain Behav. 2017 Oct 25;7(11):e00868. doi: 10.1002/brb3.868. PMID: 29201557; PMCID: PMC5698874.
170) Jin Z, Jin DG, Xiao M, Ding A, Tian J, Zhang J, Li L. Structural and functional MRI evidence for significant contribution of precentral gyrus to flexible oculomotor control: evidence from the antisaccade task. Brain Struct Funct. 2022 Nov;227(8):2623-2632. doi: 10.1007/s00429-022-02557-z. Epub 2022 Sep 1. PMID: 36048283; PMCID: PMC9618498.
171) Noguchi Y, Kaneoke Y, Kakigi R, Tanabe HC, Sadato N: Role of the Superior Temporal Region in Human Visual Motion Perception. Cerebral Cortex, 2005 15: 1592-1601
173) Khedr EM, Ahmed MA, Fathy N, Rothwell JC. Therapeutic trial of repetitive transcranial magnetic stimulation after acute ischemic stroke. Neurology. 2005;65(3):466-468. doi:10.1212/01.wnl.0000173067.84247.36
174) Khedr EM, Ahmed MA, Fathy N, Rothwell JC. Therapeutic trial of repetitive transcranial magnetic stimulation after acute ischemic stroke. Neurology. 2005;65(3):466-468. doi:10.1212/01.wnl.0000173067.84247.36
175) Koganemaru S, Mima T, Thabit MN, et al. Recovery of upper-limb function due to enhanced use-dependent plasticity in chronic stroke patients. Brain. 2010;133(11):3373-3384. doi:10.1093/brain/awq193
176) Takeuchi N, Chuma T, Matsuo Y, Watanabe I, Ikoma K. Repetitive transcranial magnetic stimulation of contralesional primary motor cortex improves hand function after stroke. Stroke. 2005;36(12):2681-2686. doi:10.1161/01.STR.0000189658.51972.34
177) Talelli P, Greenwood RJ, Rothwell JC. Exploring Theta Burst Stimulation as an intervention to improve motor recovery in chronic stroke. Clin Neurophysiol. 2007;118(2):333-342. doi:10.1016/j.clinph.2006.10.014
178) 野嶌 一平, 美馬 達哉, 川又 敏男, ミラーセラピー運動学習におけるヒト一次運動野機能の役割, 理学療法学, 2012, 39 巻, 2 号, p. 82-89, 公開日 2018/08/25, Online ISSN 2189-602X, Print ISSN 0289-3770, https://doi.org/10.15063/rigaku.KJ00008046836, https://www.jstage.jst.go.jp/article/rigaku/39/2/39_KJ00008046836/_article/-char/ja,
180)Ni Z, Udupa K, Hallett M, Chen R. Effects of deep brain stimulation on the primary motor cortex: Insights from transcranial magnetic stimulation studies. Clin Neurophysiol. 2019 Apr;130(4):558-567. doi: 10.1016/j.clinph.2018.10.020. Epub 2018 Nov 30. PMID: 30527386; PMCID: PMC6411433.
次はTPJです。側頭葉と頭頂葉の境界にあり、多感覚を統合しています。
心の理論、エピソード記憶、注意などに関与し、社会的な行動や自己と他者の区別等に関わっています。
182) Saxe, R. and A. Wexler, Making sense of another mind: the role of the right temporo-parietal junction. Neuropsychologia, 2005. 43(10): p. 1391-9.
183) Lawrence, E.J., et al., The role of 'shared representations' in social perception and empathy: an fMRI study. Neuroimage, 2006. 29(4): p. 1173-84.
184) Astafiev SV, Shulman GL, Corbetta M. Visuospatial reorienting signals in the human temporo-parietal junction are independent of response selection. Eur J Neurosci. 2006;23(2):591-596. doi:10.1111/j.1460-9568.2005.04573.x
185) Shulman, G.L., et al., Right TPJ deactivation during visual search: functional significance and support for a filter hypothesis. Cereb Cortex, 2007. 17(11): p.2625-33.
186) Decety J, Lamm C. The role of the right temporoparietal junction in social interaction: how low-level computational processes contribute to meta-cognition. Neuroscientist. 2007;13(6):580-593. doi:10.1177/1073858407304654
187) Ruby P, Decety J. What you believe versus what you think they believe: a neuroimaging study of conceptual perspective-taking. Eur J Neurosci. 2003;17(11):2475-2480. doi:10.1046/j.1460-9568.2003.02673.x
188) Uddin LQ, Molnar-Szakacs I, Zaidel E, Iacoboni M. rTMS to the right inferior parietal lobule disrupts self-other discrimination. Soc Cogn Affect Neurosci. 2006;1(1):65-71. doi:10.1093/scan/nsl003
TPJは部位によって接続が違うようですね。
聴覚ネットワークや背側注意ネットワーク、腹側注意ネットワークを構成しています。
190) Damoiseaux JS, Rombouts SA, Barkhof F, Scheltens P, Stam CJ, Smith SM, Beckmann CF. Consistent resting-state networks across healthy subjects. Proc Natl Acad Sci U S A. 2006 Sep 12;103(37):13848-53. doi: 10.1073/pnas.0601417103. Epub 2006 Aug 31. PMID: 16945915; PMCID: PMC1564249.
191) Allen EA, Erhardt EB, Damaraju E, Gruner W, Segall JM, Silva RF, Havlicek M, Rachakonda S, Fries J, Kalyanam R, Michael AM, Caprihan A, Turner JA, Eichele T, Adelsheim S, Bryan AD, Bustillo J, Clark VP, Feldstein Ewing SW, Filbey F, Ford CC, Hutchison K, Jung RE, Kiehl KA, Kodituwakku P, Komesu YM, Mayer AR, Pearlson GD, Phillips JP, Sadek JR, Stevens M, Teuscher U, Thoma RJ, Calhoun VD. A baseline for the multivariate comparison of resting-state networks. Front Syst Neurosci. 2011 Feb 4;5:2. doi: 10.3389/fnsys.2011.00002. PMID: 21442040; PMCID: PMC3051178.
192) Mars, R.B., et al, Connectivity-based subdivisions of the human right"temporoparietal junction area": evidence for different areas participating in different cortical networks. Cereb Cortex, 2012. 22(8): p. 1894-903
193) Corbetta M, Patel G, Shulman GL. The reorienting system of the human brain: from environment to theory of mind. Neuron. 2008 May 8;58(3):306-24. doi: 10.1016/j.neuron.2008.04.017. PMID: 18466742; PMCID: PMC2441869.
194) Kucyi, A., M. Hodaie, and K.D. Davis, Lateralization in intrinsic functional connectivity of the temporoparietal junction with salience- and attention -related brain networks. J Neurophysiol, 2012. 108(12): p. 3382-92.
広範なものに関与していますが、様々な疾患にも関与しており、重要な線維となっています。
196) Coll MP, Tremblay MB, Jackson PL. The effect of tDCS over the right temporo-parietal junction on pain empathy. Neuropsychologia. 2017;100:110-119. doi:10.1016/j.neuropsychologia.2017.04.021
197) Gallagher, H.L, et al., Reading the mind in cartoons and stories: an {MRI study of theory of mind' in verbal and nonverbal tasks. Neuropsychologia,2000. 38(1): р. 11-21.
198) Eddy CM. The junction between self and other? Temporo-parietal dysfunction in neuropsychiatry. Neuropsychologia. 2016;89:465-477. doi:10.1016/j.neuropsychologia.2016.07.030
なんと幽体離脱はTPJの多感覚統合が失敗していることが関与しているとのことです。TPJは離人症状にも関与しているそうです。
またToMと社会学習が密接に関連しています。
200) Mantovani A, Simeon D, Urban N, Bulow P, Allart A, Lisanby S. Temporo-parietal junction stimulation in the treatment of depersonalization disorder. Psychiatry Res. 2011;186(1):138-140. doi:10.1016/j.psychres.2010.08.022
201) Bitsch F, Berger P, Nagels A, Falkenberg I, Straube B. The role of the right temporo-parietal junction in social decision-making. Hum Brain Mapp. 2018 Jul;39(7):3072-3085. doi: 10.1002/hbm.24061. Epub 2018 Mar 26. PMID: 29582502; PMCID: PMC6866486.
202) Su H, Yao Y, Wang X, Zheng X. Modulating the activity of right temporo-parietal junction increases bidding behavior in lottery contests. Neurosci Lett. 2021;757:135875. doi:10.1016/j.neulet.2021.135875
次は腹側運動前野についてです。
PMvでは、空間の情報を受け取り、感覚に基づいて運動に関わっているようです。リーチなどにも関わってきそうですね。
205) Mushiake H, Tanatsugu Y, Tanji J：Neuronal activity in the ventral part of premotor cortex during target-reach movementis modulated by direction of gaze. J Neurophysiol 78：567-571, 1997
PMv野では、動かす物体の形状を反映するようです。腹背側経路に似ていますね。
また、ミラーニューロンシステムの構成要員としてもしられています。
207) Rizzolatti G, Fadiga L, Gallese V, Fogassi L：Premotor cortex and the recognition of motor actions. Brain Res Cog Brain Res 3：131-141, 1996
次は、腹外側前頭前野についてです。
VLPFCは下前頭回に位置するようです。
左は意味処理、ワーキングメモリ、情報処理
右は顔の表情認知、扁桃体との脅威監視ネットワークの構成、不安障害に関わっています。
また、衝動性の抑制を行い、この部位の損傷で保続が出現します。
209) Zhang JX, Zhuang J, Ma L, et al. Semantic processing of Chinese in left inferior prefrontal cortex studied with reversible words. Neuroimage. 2004;23(3):975-982. doi:10.1016/j.neuroimage.2004.07.008
210) Croxson PL, Johansen-Berg H, Behrens TE, Robson MD, Pinsk MA, Gross CG, Richter W, Richter MC, Kastner S, Rushworth MF. Quantitative investigation of connections of the prefrontal cortex in the human and macaque using probabilistic diffusion tractography. J Neurosci. 2005 Sep 28;25(39):8854-66. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1311-05.2005. PMID: 16192375; PMCID: PMC6725599.
211) Badre D, Poldrack RA, Paré-Blagoev EJ, Insler RZ, Wagner AD. Dissociable controlled retrieval and generalized selection mechanisms in ventrolateral prefrontal cortex. Neuron. 2005;47(6):907-918. doi:10.1016/j.neuron.2005.07.023
212) Marumo K, Takizawa R, Kawakubo Y, Onitsuka T, Kasai K. Gender difference in right lateral prefrontal hemodynamic response while viewing fearful faces: a multi-channel near-infrared spectroscopy study. Neurosci Res. 2009;63(2):89-94. doi:10.1016/j.neures.2008.10.012
213) Hariri AR, Mattay VS, Tessitore A, Fera F, Weinberger DR. Neocortical modulation of the amygdala response to fearful stimuli. Biol Psychiatry. 2003;53(6):494-501. doi:10.1016/s0006-3223(02)01786-9
214) Monk CS, Nelson EE, McClure EB, et al. Ventrolateral prefrontal cortex activation and attentional bias in response to angry faces in adolescents with generalized anxiety disorder. Am J Psychiatry. 2006;163(6):1091-1097. doi:10.1176/ajp.2006.163.6.1091
215) Siever LJ. Neurobiology of aggression and violence. Am J Psychiatry. 2008 Apr;165(4):429-42. doi: 10.1176/appi.ajp.2008.07111774. Epub 2008 Mar 17. PMID: 18346997; PMCID: PMC4176893
VLPFCはブローカ野としても知られているようですね。
内言語や音韻リハーサルを行いDLPFCの制御の元で言語性ワーキングメモリの中心的な役割をしています。
208) 苧阪 直行, 意識と前頭葉, 心理学研究, 2006-2007, 77 巻, 6 号, p. 553-566, 公開日 2010/07/16, Online ISSN 1884-1082, Print ISSN 0021-5236, https://doi.org/10.4992/jjpsy.77.553, https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjpsy1926/77/6/77_6_553/_article/-char/ja,
長期記憶から検索(想起)して比較したり、エピソード記憶への(符号化)記銘などに関係するようです。
またこちらも、ミラーニューロンとかかわりがあるようです。
セロトニンなどの関連では衝動性の抑制や興奮が多く見受けられます。
217) Spence SA, Farrow TF, Herford AE, Wilkinson ID, Zheng Y, Woodruff PW. Behavioural and functional anatomical correlates of deception in humans. Neuroreport. 2001;12(13):2849-2853. doi:10.1097/00001756-200109170-00019
218) Arango V, Underwood MD, Gubbi AV, Mann JJ. Localized alterations in pre- and postsynaptic serotonin binding sites in the ventrolateral prefrontal cortex of suicide victims. Brain Res. 1995;688(1-2):121-133. doi:10.1016/0006-8993(95)00523-s
219) Buckner RL, Andrews-Hanna JR, Schacter DL. The brain's default network: anatomy, function, and relevance to disease. Ann N Y Acad Sci. 2008;1124:1-38. doi:10.1196/annals.1440.011
220) Chamberlain SR, Hampshire A, Müller U, et al. Atomoxetine modulates right inferior frontal activation during inhibitory control: a pharmacological functional magnetic resonance imaging study. Biol Psychiatry. 2009;65(7):550-555. doi:10.1016/j.biopsych.2008.10.014
221) 丸石 正治 2017 機能解剖 高次脳機能障害 p194,195
ワーキングメモリやネットワーク関連での働きが多いですね。
223) Zhang M, Nathaniel U, Savill N, Smallwood J, Jefferies E. Intrinsic connectivity of left ventrolateral prefrontal cortex predicts individual differences in controlled semantic retrieval. Neuroimage. 2022 Feb 1;246:118760. doi: 10.1016/j.neuroimage.2021.118760. Epub 2021 Dec 4. PMID: 34875381; PMCID: PMC8784820.
前頭葉は理性的な働きをする攻撃性に関与していると思われます。
またSⅡ領域と連絡があり、そこから次の行動に移すための機能もありそうですね。
225) Rasmussen SA, Goodman WK. The prefrontal cortex and neurosurgical treatment for intractable OCD. Neuropsychopharmacology. 2022 Jan;47(1):349-360. doi: 10.1038/s41386-021-01149-5. Epub 2021 Aug 25. PMID: 34433915; PMCID: PMC8616947.
226) Kostopoulos P, Albanese MC, Petrides M. Ventrolateral prefrontal cortex and tactile memory disambiguation in the human brain. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007 Jun 12;104(24):10223-8. doi: 10.1073/pnas.0700253104. Epub 2007 Jun 5. PMID: 17551017; PMCID: PMC1891227.
右VLPFCは感情にも関わっています。
左はうつ病との関連がみられています。
228) Zhang R, Wei S, Chang M, Jiang X, Tang Y, Wang F. Dorsolateral and ventrolateral prefrontal cortex structural changes relative to suicidal ideation in patients with depression. Acta Neuropsychiatr. 2020;32(2):84-91. doi:10.1017/neu.2019.45
ここで上縦束に戻ってきました。
接続、機能、障害としては主にこちらになりますが、
他にも複雑に他の脳に関与していることが考えられます。
この右下頭頂小葉との連携が身体イメージ、空間把握、半側空間無視にも関わると考えられます。
ボクセルベースの研究において脳梁と、SLFⅢに接続がみられており、左右半球間での連絡が強いようです。
230)Aoki Y, Inokuchi R. A voxel-based meta-analysis of diffusion tensor imaging in mild traumatic brain injury. Neurosci Biobehav Rev. 2016;66:119-126. doi:10.1016/j.neubiorev.2016.04.021
SLFⅢは空間関係や注意機能に強く影響しているようです。
232) Hattori T, Ito K, Nakazawa C, et al. Structural connectivity in spatial attention network: reconstruction from left hemispatial neglect. Brain Imaging Behav. 2018;12(2):309-323. doi:10.1007/s11682-017-9698-7
233) Liu J, Bayle DJ, Spagna A, Sitt JD, Bourgeois A, Lehongre K, Fernandez-Vidal S, Adam C, Lambrecq V, Navarro V, Seidel Malkinson T, Bartolomeo P. Fronto-parietal networks shape human conscious report through attention gain and reorienting. Commun Biol. 2023 Jul 15;6(1):730. doi: 10.1038/s42003-023-05108-2. PMID: 37454150; PMCID: PMC10349830.
下縦束との連携したネットワークで視覚性ワーキングメモリを構成し、予後にも関与ているようです。
精神病高リスクの場合、女性の方がSLFの側性化が大きいが男性は差はなく、右に側性化するほどワーキングメモリや注意機能に関連していると考えられます。
235) Lunven M, Thiebaut De Schotten M, Bourlon C, et al. White matter lesional predictors of chronic visual neglect: a longitudinal study. Brain. 2015;138(Pt 3):746-760. doi:10.1093/brain/awu389
236) Steinmann S, Lyall AE, Langhein M, Nägele FL, Rauh J, Cetin-Karayumak S, Zhang F, Mussmann M, Billah T, Makris N, Pasternak O, O'Donnell LJ, Rathi Y, Kubicki M, Leicht G, Shenton ME, Mulert C. Sex-Related Differences in White Matter Asymmetry and Its Implications for Verbal Working Memory in Psychosis High-Risk State. Front Psychiatry. 2021 Jun 14;12:686967. doi: 10.3389/fpsyt.2021.686967. PMID: 34194350; PMCID: PMC8236502.
さらにFA値はASDで減少し、ASDの発達の遅れに関わりそうですね。
極度の低出生体重児では出生後に成長障害がある場合とない場合とを比較して注意機能や遂行機能の低下がみられるようです。
とても長くなってしまいましたが、上縦束についての解説は終了です。
一言ではまとめられないくらい多くの機能に関わっていますね。
ではみなさん、ご清聴ありがとうございました。
次の白質線維の解説で会いましょう。
くろ