弓状束について

2023年10月19日 18:59

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、弓状束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。

白質線維とは、末梢でいう神経細胞の軸索にあたる様なものになります。簡単に言えば情報処理された信号を次の神経に運んでいます。
これには4種類あり、
①隣の脳に運ぶ弓状線維
②左右一つずつ(左なら左のみ)内で情報を運ぶ連合線維
③左右の脳の情報を交換する脳梁
④大脳から脳幹、小脳、脊髄へ信号を送るもの
この４つにわかれています。

有名な大きな線維だけでこれだけあります。（これ以外にもあるとされています。）上前頭後頭束には、サルにはありヒトにはないとされています。逆に下前頭後頭束はサルにはなく、人間にあるとされています。
1)Yeh FC. Shape analysis of the human association pathways. Neuroimage. 2020;223:117329. doi:10.1016/j.neuroimage.2020.117329

ここから、弓状束に入ります。

弓状束は前頭葉と側頭葉を繋ぐ線維束で、言語に重要な線維とされています
弓状束（AF）には3つの線維があり、短系路２つ、長経路1つに分かれるとされています。
それぞれ側頭葉・下頭頂小葉を前頭葉と接続していますが
側頭葉から下頭頂小葉への線維路もあります。

2) 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 p31
3) Bernard F, Zemmoura I, Ter Minassian A, Lemée JM, Menei P. Anatomical variability of the arcuate fasciculus: a systematical review. Surg Radiol Anat. 2019;41(8):889-900. doi:10.1007/s00276-019-02244-5

弓状束はウェルニッケ野とブローカ野を繋いでいます。
Vavasoriらの研究では
前頭葉はIFG、MFG、中心前回が関与し
側頭葉はMTG、ITG、STGが関与するとしています。

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。

7) (前田眞治 2017 脳画像 p66)
9) 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
10) 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
11) 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。

12) (Eric et al., 2022) カンデル神経科学第2版 p86)
13) (Eric et al., 2022) カンデル神経科学第2版 p661)
14) (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。

16) (Eric et al., 2022) カンデル神経科学第2版 p90)
17) (Eric et al., 2022) カンデル神経科学第2版 p724)
18) (Eric et al., 2022) カンデル神経科学第2版 p835)
19) (Eric et al., 2022) カンデル神経科学第2版 p851)
20) 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。

21) 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 p272
22) 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
23) Riley JD, Le V, Der—Yeghiaian L, et al：Anatomy of stroke injury predicts gains from therapy. Stroke 42：421—426, 2011
24) 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.
25) 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.
26) 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

最近は高強度、高頻度の大脳皮質刺激により可塑的変化や回復が
起こりえることが報告されています。
ミラーセラピーでも活性化がみられるようです。

27) Wolf SL， Winsしein CJ， et al．l E丘ect of cQnstraint −induced nlovement therapy on upper extremity function 3 to g months after stroke：1hc EXCITE randomizcd c！inical trial， JAMA．2006；296：2095−2104，13）
28) 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
29) Kim YH, You SH, Ko MH, et al. Repetitive transcranial magnetic stimulation-induced corticomotor excitability and associated motor skill acquisition in chronic stroke [published correction appears in Stroke. 2006 Nov;37(11):2861]. Stroke. 2006;37(6):1471-1476. doi:10.1161/01.STR.0000221233.55497.51
30) 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
31) 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 32) 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
33) 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,
34) Sanes JN, Donoghue JP. Plasticity and primary motor cortex. Annu Rev Neurosci. 2000;23:393-415. doi:10.1146/annurev.neuro.23.1.393
35) 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.

次は下前頭回についてです。

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

36) Flinker A,Korzeniewska A, Shestyuk AY, Franaszczuk PJ, Dronkers NF, Knight RT, Crone NE. Redefiningthe role of Broca's area in speech. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Mar 3;112(9):2871 5. doi :10.1073/pnas.1414491112. Epub 2015 Feb 17. PMID: 25730850; PMCID: PMC4352780 37) 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:
38) 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 39) Pazzaglia M,Smania N, Corato E, Aglioti SM. Neural underpinnings of gesture discrimination in patientswith limb apraxia. J Neurosci . 2008 Mar 19;28(12):3030 41. doi : 10.1523/JNEUROSCI.5748 07.2008. PMID:18354006; PMCID: PMC6670701. 40) Matchin WG. A neuronal retuning hypothesis of sentencespecificity in Broca's area. Psychon Bull Rev.2018;25(5):1682 1694. doi:10.3758/s13423 017 1377 6 41) 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。

41) 松田実 (2022) 初学者のための神経心理学入門 p13 図1
42) Georgiewa P,Rzanny R, Hopf JM, et al. fMRI during word processing in dyslexic and normal readingchildren. Neuroreport . 1999;10(16):3459 3465. doi:10.1097/00001756 199911080 00036
43) Baddeley A. Recent developments in working memory.Curr Opin Neurobiol . 1998;8(2):234 238.doi:10.1016/s0959 4388(98)80145 1
44) 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
45) Newman SD, Just MA, Keller TA, Roth J, Carpenter PA. Differential effects of syntactic and semanticprocessing 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
46) Papathanassiou D,Etard O, Mellet E, Zago L, Mazoyer B, Tzourio Mazoyer N. A common languagenetwork 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
47) 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
48) Rumsey JM,Zametkin AJ, Andreason P, et al. Normal activation of frontotemporal language cortex indyslexia, as measured with oxygen 15 positron emission tomography. Arch Neurol. 1994;51(1):27 38.doi:10.1001/archneur.1994.00540130037011
49) (河村満(2021). 連合野ハンドブック p80)
50) Georgiewa P,Rzanny R, Hopf JM, et al. fMRI during word processing in dyslexic and normal readingchildren. Neuroreport . 1999;10(16):3459 3465. doi:10.1097/00001756 199911080 00036
51) Rumsey JM, Horwitz B, Donohue BC,Nace K, Maisog JM, Andreason P. Phonological and orthographiccomponents of word recognition. A PET rCBF study. Brain. 1997;120 ( Pt 5):739 759.doi:10.1093/brain/120.5.739
52) (河村満(2021). 連合野ハンドブック p94)
53) 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
54) Hagura N,Oouchida Y, Aramaki Y, et al al：Visuokinesthetic perception of hand movement is mediated by cerebrocerebellar interaction between the left cerebellum and right parietal cortex. Cereb Cortex 19 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。

55) Elmer S. Broca Pars Triangularis Constitutes a "Hub" of the LanguageControl Network during SimultaneousLanguage Translation. Front Hum Neurosci . 2016;10:491. Published 2016 Sep 29. doi:10.3389/fnhum.2016.00491
56) Kang EK, Lee KS, Lee SH. Reduced Cortical Thickness in the Temporal Pole, Insula, and Pars Triangularis inPatients with Panic Disorder. Yonsei Med J. 2017 Sep;58(5):1018 1024. doi : 10.3349/ymj.2017.58.5.1018. PMID:28792148; PMCID: PMC5552629.
57) Matchin WG. A neuronal retuning hypothesis of sentencespecificity 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。

58) Schremm A,Novén M, Horne M, Söderström P, van Westen D, Roll M. Cortical thickness of planum temporale andpars opercularis in native language tone processing. Brain Lang. 2018;176:42 47. doi:10.1016/j.bandl.2017.12.001
59) Zaccarella E,Friederici AD. Merge in the Human Brain: A Sub Region Based Functional Investigation in the LeftPars Opercularis . Front Psychol. 2015 Nov 27;6:1818. doi : 10.3389/fpsyg.2015.01818. PMID: 26640453; PMCID:PMC4661288.
60) Ripamonti E,Aggujaro S, Molteni F, et al. : The anatomical foundations of acquired reading disorders : aneuropsychological verification of the dual route model of reading. Brain Lang, 134 : 44 67, 2014.
61) 大槻美佳 2008 臨床神経， 48 853―856, 2008)
62) 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 TheoryStudy. 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。

63) Inhóf O,Zsidó AN, Perlaki G, et al. Internet addiction associated with right pars opercularis in females. JBehav Addict. 2019;8(1):162 168. doi:10.1556/2006.7.2018.135
64) 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
65) 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

次は上側頭回についてです。

上側頭回は音韻や音に関するもの、手話やジェスチャーで活性化します。さらに有意味なものの認識になるほど左に側性化します。

66) (丸石正治 2017 機能解剖高次脳機能障害)
67) Bhaya Grossman I, Chang EF. Speech Computations of the Human Superior Temporal Gyrus. AnnuRev Psychol. 2022 Jan 4;73:79 102. doi : 10.1146/annurev psych 022321 035256. Epub 2021 Oct 21.PMID: 34672685; PMCID: PMC9447996.
68) Halpern, A.R., et al., Behavioral and neural correlates of perceived and imagined musical timbre. Neuropsychologia, 2004. 42(9): p. 1281-92.
69) MacSweeney, M., et al., Dissociating linguistic and nonlinguistic gestural communication in the brain. Neuroimage, 2004. 22(4): p. 1605-18.
70) Gallagher, H.L. and C.D. Frith, Dissociable neural pathways for the perception and recognition of expressive and instrumental gestures. Neuropsychologia,2004. 42(13): р. 1725-36.

次は中側頭回についてです。

中側頭回はMT野とも呼ばれ、構文や読解などの言語機能の他にも、思考の抑制や記憶への関与、前庭系の情報処理領域の一部となっています。運動視の場所でもあり嘔気に関与します。
この部位の損傷で物体中心のUSNが出現するとされています。
また、統合失調症で灰白質の減少が認められています。

72) Lu F, Yang W, Wei D, Sun J, Zhang Q, Qiu J. Superior frontal gyrus and middle temporal gyrus connectivity mediates the relationship between neuroticism and thought suppression. Brain Imaging Behav. 2022;16(3):1400-1409. doi:10.1007/s11682-021-00599-1
73) Yu M, Song Y, Liu J. The posterior middle temporal gyrus serves as a hub in syntactic comprehension: A model on the syntactic neural network. Brain Lang. 2022;232:105162. doi:10.1016/j.bandl.2022.105162
74) Leshinskaya A, Thompson-Schill SL. Transformation of Event Representations along Middle Temporal Gyrus. Cereb Cortex. 2020 May 14;30(5):3148-3166. doi: 10.1093/cercor/bhz300. PMID: 31942943; PMCID: PMC7197199.
75) 平山和美, 視覚背側経路損傷による症状の概要, 高次脳機能研究（旧失語症研究）, 2015, 35 巻, 2 号, p. 199-206, 公開日 2016/07/01, Online ISSN 1880-6554, Print ISSN 1348-4818, https://doi.org/10.2496/hbfr.35.199, https://www.jstage.jst.go.jp/article/hbfr/35/2/35_199/_article/-char/ja
76) 松田実 (2022) 初学者のための神経心理学入門 p90
77) Verdon V, Schwartz S, Lovblad KO, et al. : Neuroanatomy of hemispatial neglect and its functional components : a study using voxel-based lesion-symptom mapping. Brain, 133 : 880-894, 2010.
78) (Eric et al., 2022) カンデル神経科学第2版 p1401) 79) (Eric et al., 2022) カンデル神経科学第2版 p661)
80) (河村満 2021 連合野ハンドブック p82)
81) Kinno R, Ohta S, Muragaki Y, et al ：Differential reorganization of three syntax-related networks induced by a left frontal glioma. Brain 137： 1193-1212, 20
82) (河村満 2021 連合野ハンドブック p245)
83) (河村満 2021 連合野ハンドブック p266)
84) (河村満 2021 連合野ハンドブック p274)
85) Napadow V, Sheehan J, Kim J, et al ：Brain white matter microstructure is associated with susceptibility to motion-inducednausea. Neurogastroenterol Motil 25：448-e303, 2013
86) Verdon V, Schwartz S, Lovblad KO, Hauert CA, Vuilleumier P. Neuroanatomy of hemispatial neglect and its functional components: a study using voxel-based lesion-symptom mapping. Brain. 2010;133(Pt 3):880-894. doi:10.1093/brain/awp305
87) Kuroki N, Shenton ME, Salisbury DF, Hirayasu Y, Onitsuka T, Ersner-Hershfield H, Yurgelun-Todd D, Kikinis R, Jolesz FA, McCarley RW. Middle and inferior temporal gyrus gray matter volume abnormalities in first-episode schizophrenia: an MRI study. Am J Psychiatry. 2006 Dec;163(12):2103-10. doi: 10.1176/ajp.2006.163.12.2103. PMID: 17151161; PMCID: PMC2766919.

思考の抑制、構文処理前庭系の情報処理など、多機能との連携を取りながら様々な機能を司っています。

ウェルニッケ野の損傷が広範にわたると同時に損傷を伴いやすいです。また、ミラーニューロンシステムの一部でもあります。

78) (Eric et al., 2022) カンデル神経科学第2版 p1401)
76) 松田実 (2022) 初学者のための神経心理学入門 p90
80) (河村満 2021 連合野ハンドブック p82)
81) Kinno R, Ohta S, Muragaki Y, et al ：Differential reorganization of three syntax-related networks induced by a left frontal glioma. Brain 137： 1193-1212, 20

紡錘状回だけでなく、中側頭回、下側頭回でも相貌失認が生じます。また、中側頭回はその他の部位と連携し道具の使用知識と問題解決、選択などに関与しています。

82) (河村満 2021 連合野ハンドブック p245)
83) (河村満 2021 連合野ハンドブック p266)

運動視による嘔気については下前頭後頭束での連絡が重要とされています。
ミラーニューロンは模倣や他者の行為の理解に繋がります。
中側頭回はUSNの責任病巣の一部でもあります。

84) 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
85) 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
86) (丸石正治 2017 機能解剖高次脳機能障害)

後頭葉からの情報は複数に分かれます。
下側頭回や紡錘状回は視覚の腹側経路で、色や形を判別しています。また、下前頭回との言語ネットワークでは、主に意味関連の処理に関与していると推定されています。

88) (渡辺雅彦 2017 脳神経ペディア p39)
89) Tyler LK, Marslen-Wi lson W. Fronto-temporal brain systems supporting spoken language comprehension. hilos Trans R Soc Lond B Biol Sci 2008；363： 1037-54.
90) Tyler LK, Marslen-Wi lson WD, Randal l B, et al . Left inferior frontal cortex and syntax： function, structure and behaviour in patients with left hemisphere damage. Brain 2011 ； 134：415-31
91) Saur D, Kreher BW, Schnel l S,et al . Ventral and dorsal pathways for language. Proc Natl Acad Sci USA 2008； 105： 18035-40 　
92) Saur D, Schelter B, Schnel l S, Ket al . Combining functional and anatomical connectivity reveals brain networks for auditory language comprehension. Neuroimage 2010；49：3187-97.

下側頭回は腹側視覚路の一部で、損傷により視覚情報処理の障害による視覚性失認や相貌失認などが生じる。
また、音で賦活され、右側は環境音による賦活が強くなっている。

93) (河村満 2021 連合野ハンドブック p225)
94) (河村満 2021 連合野ハンドブック p245)
95) (石合純夫 2022 高次脳機能障害学第3版)

中・下側頭回で超皮質性感覚性失語となることもあるようです。
また、把握反射は右上前頭回・下側頭回とも関連しているようです。

98) 山鳥重：語義失語. Brain Nerve 63：811-820, 2011
99) (河村満 2021 連合野ハンドブック p251)
100) 福武敏夫：神経症状の診かた・考えかた─ General Neurology のすすめ第 2 版. 医学書院, 東京, 2017, pp189-220
101) (河村満 2021 連合野ハンドブック p286)

前頭側頭認知症に属する意味性認知症では側頭極、中・下側頭回の萎縮を呈します。
意味性認知症とは意味記憶障害が特徴的な認知症です。

102) Gorno-Tempini ML, Hillis AE, Weintraub S, et al. : Classification of primary progressive aphasia and its variants. Neurology, 76 : 1006-1014, 2011.

右下側頭回と自閉症のscaleが相関していることから、疾患への腹側経路の影響も考えられます。
また、様々な線維と接続し、心理的ストレスと睡眠の質との相関への媒介もみられています。さらに命名課題へも関与しているようです。

103) Kim D, Lee JY, Jeong BC, Ahn JH, Kim JI, Lee ES, Kim H, Lee HJ, Han CE. Overconnectivity of the right Heschl's and inferior temporal gyrus correlates with symptom severity in preschoolers with autism spectrum disorder. Autism Res. 2021 Nov;14(11):2314-2329. doi: 10.1002/aur.2609. Epub 2021 Sep 16. PMID: 34529363; PMCID: PMC9292809.
104) Lin YH, Young IM, Conner AK, et al. Anatomy and White Matter Connections of the Inferior Temporal Gyrus. World Neurosurg. 2020;143:e656-e666. doi:10.1016/j.wneu.2020.08.058
105) Zhang L, Cao G, Liu Z, et al. The gray matter volume of bilateral inferior temporal gyrus in mediating the association between psychological stress and sleep quality among Chinese college students. Brain Imaging Behav. 2022;16(2):557-564. doi:10.1007/s11682-021-00524-6
106) Li Z, Hu J, Wang Z, You R, Cao D. Basal ganglia stroke is associated with altered functional connectivity of the left inferior temporal gyrus. J Neuroimaging. 2022;32(4):744-751. doi:10.1111/jon.12978
112) Ubellacker DM, Hillis AE. The neural underpinnings of word comprehension and production: The critical roles of the temporal lobes. Handb Clin Neurol. 2022;187:211-220. doi:10.1016/B978-0-12-823493-8.00013-4

下側頭回の非対称性はうつ病の重症度と関連しているようです。
健忘性軽度認知障害に移行した被験者は下側頭回の36％の喪失を示しています。

107) Kocsis K, Holczer A, Kazinczi C, et al. Voxel-based asymmetry of the regional gray matter over the inferior temporal gyrus correlates with depressive symptoms in medicated patients with major depressive disorder. Psychiatry Res Neuroimaging. 2021;317:111378. doi:10.1016/j.pscychresns.2021.111378
108) Scheff SW, Price DA, Schmitt FA, Scheff MA, Mufson EJ. Synaptic loss in the inferior temporal gyrus in mild cognitive impairment and Alzheimer's disease. J Alzheimers Dis. 2011;24(3):547-57. doi: 10.3233/JAD-2011-101782. PMID: 21297265; PMCID: PMC3098316.

下側頭回の後部は視覚刺激の数学的処理にも関与しています。
身体表現性障害(身体症状症)では下側頭回の結合が増加していました。さらに、右の下側頭回と不安スケールは優位な相関が得られました。
左の下側頭回は曖昧な単語がタスクに関連する場合に強く関与し、意味処理いに関与していることが示唆されています。

109) Grotheer M, Jeska B, Grill-Spector K. A preference for mathematical processing outweighs the selectivity for Arabic numbers in the inferior temporal gyrus. Neuroimage. 2018 Jul 15;175:188-200. doi: 10.1016/j.neuroimage.2018.03.064. Epub 2018 Mar 28. PMID: 29604456; PMCID: PMC6173953.
110) Su Q, Yao D, Jiang M, et al. Increased functional connectivity strength of right inferior temporal gyrus in first-episode, drug-naive somatization disorder. Australian & New Zealand Journal of Psychiatry. 2015;49(1):74-81. doi:10.1177/0004867414553949
111) Whitney C, Kirk M, O'Sullivan J, Lambon Ralph MA, Jefferies E. The neural organization of semantic control: TMS evidence for a distributed network in left inferior frontal and posterior middle temporal gyrus. Cereb Cortex. 2011 May;21(5):1066-75. doi: 10.1093/cercor/bhq180. Epub 2010 Sep 17. PMID: 20851853; PMCID: PMC3077429.

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

113) Caspers, S., et al., The human inferior parietal cortex: cvtoarchitectonic parcellation and interindividual variability. Neuroimage, 2006. 33(2): p.430-48.
114) Geschwind N. Disconnexion syndromes in animals and man. II. Brain. 1965;88(3):585-644. doi:10.1093/brain/88.3.585
115) Geschwind, N., Disconnexion syndromes in animals and man. I. Brain, 1965.88(2): p. 237-94. 116) Bear, D.M., Hemispheric specialization and the neurology of emotion. ArchNeurol, 1983. 40(4): p. 195-202

次は角回についてです。

角回は、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

117) Seghier ML. The angular gyrus: multiple functions and multiple subdivisions. Neuroscientist. 2013 Feb;19(1):43-61. doi: 10.1177/1073858412440596. Epub 2012 Apr 30. PMID: 22547530; PMCID: PMC4107834.
118) 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
119) 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.
120) 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
121) 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。
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。

122) 苧阪満里子, デフォルトモードネットワーク（DMN）から脳をみる, 生理心理学と精神生理学, 2013, 31 巻, 1 号, p. 1-3, 公開日 2014/01/07, [早期公開] 公開日 2013/11/25, Online ISSN 2185-551X, Print ISSN 0289-2405, https://doi.org/10.5674/jjppp.1301si, https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjppp/31/1/31_1301si/_article/-char/ja
123) 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.
124) 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.
125) 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
126) 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.
127) 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。

128) Gottlieb J. From thought to action: the parietal cortex as a bridge between perception, action, and cognition. Neuron. 2007;53(1):9-16. doi:10.1016/j.neuron.2006.12.009
129) 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
130) 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
131) 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.
132) 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
133) 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。

134) Nee DE, Wager TD, Jonides J. Interference resolution: insights from a meta-analysis of neuroimaging tasks. Cogn Affect Behav Neurosci. 2007;7(1):1-17. doi:10.3758/cabn.7.1.1
135) 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
136) 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ます。

137) Binder JR, Desai RH, Graves WW, Conant LL. Where is the semantic system? A critical review and meta-analysis of 120 functional neuroimaging studies. Cereb Cortex. 2009 Dec;19(12):2767-96. doi: 10.1093/cercor/bhp055. Epub 2009 Mar 27. PMID: 19329570; PMCID: PMC2774390.
138) (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。

139) Humphreys GF, Lambon Ralph MA, Simons JS. A Unifying Account of Angular Gyrus Contributions to Episodic and Semantic Cognition. Trends Neurosci. 2021;44(6):452-463. doi:10.1016/j.tins.2021.01.006
140) 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.
141) 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
142) 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.
143) 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.
144) 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
145) 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
146) 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)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。

147) Wheeler, M.E. and R.L. Buckner, Functional-anatomic correlates of remembering and knowing. Neuroimage, 2004. 21(4): p. 1337-49.
148) (丸石正治機能解剖高次脳機能障害)
149) (坂田英雄 1985 Clinical Neuroscience 頭頂葉-そのしくみと働き) 150) (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) 151) 河村満 (2021)連合野ハンドブック完全版 p134
152) 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
153) 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. 321-39 154) 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.
155) 池田学 2020 神経心理学への誘い高次脳機能障害の評価
156) 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.
157) 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。

158) Grabner RH, Ischebeck A, Reishofer G, et al. Fact learning in complex arithmetic and figural-spatial tasks: the role of the angular gyrus and its relation to mathematical competence. Hum Brain Mapp. 2009;30(9):2936-2952. doi:10.1002/hbm.20720
159) 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
160) 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
161) 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。

162) Vingerhoets G. Knowing about tools: neural correlates of tool familiarity and experience. Neuroimage. 2008;40(3):1380-1391. doi:10.1016/j.neuroimage.2007.12.058 163) 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
164) 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
165) 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、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。

166) Wada S, Honma M, Masaoka Y, Yoshida M, Koiwa N, Sugiyama H, Iizuka N, Kubota S, Kokudai Y, Yoshikawa A, Kamijo S, Kamimura S, Ida M, Ono K, Onda H, Izumizaki M. Volume of the right supramarginal gyrus is associated with a maintenance of emotion recognition ability. PLoS One. 2021 Jul 22;16(7):e0254623. doi: 10.1371/journal.pone.0254623. PMID: 34293003; PMCID: PMC8297759.
167) 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
168) 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

169) Time adaptation shows duration selectivity in the human parietal cortex.Masamichi J. Hayashi, Thomas Ditye, Tokiko Harada, Maho Hashiguchi, Norihiro Sadato, Synnöve Carlson, Vincent Walsh & Ryota Kanai.PLOS Biology. 13(9): e1002262. 2015年9月17日
170) 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
171) 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.
172) 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。

173) Króliczak G, Piper BJ, Frey SH. Specialization of the left supramarginal gyrus for hand-independent praxis representation is not related to hand dominance. Neuropsychologia. 2016 Dec;93(Pt B):501-512. doi: 10.1016/j.neuropsychologia.2016.03.023. Epub 2016 Mar 26. PMID: 27020138; PMCID: PMC5036996.
174) 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
175) 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
176) (信迫悟志 2019 高次脳機能障害に対する理学療法 up-to-date)
177) 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。

177) 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
178) 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.
179) 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
180) 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.
181) 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
182) 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。

183) Fukutake T, Hattori T. Motion sickness susceptibility due to a small hematoma in the right supramarginal gyrus. Clin Neurol Neurosurg. 2000;102(4):246-248. doi:10.1016/s0303-8467(00)00107-4
184) 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

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

185) (松田実初学者のための神経心理学入門 2022 p178)
186) 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

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

187) Riddoch MJ, Chechlacz M, Mevorach C, Mavritsaki E, Allen H, Humphreys GW. The neural mechanisms of visual selection: the view from neuropsychology. Ann N Y Acad Sci. 2010;1191:156-181. doi:10.1111/j.1749-6632.2010.05448.x
188) 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。

189) Committeri G, Pitzalis S, Galati G, et al. : Neural bases of personal and extrapersonal neglect inhumans. Brain, 130 : 431-441, 2007.
190) 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。

191) 森悦朗 : 右半球損傷患者における片麻痺の否認（anosognosia）と半身の認知異常（hemiasomatognosia）脳血管障害急性期での検討. 臨床神経, 22 : 881-890, 1982.
192) 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
193) 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
194) 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.
195) 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。

196) Pedersen PM, Wandel A, Jørgensen HS, et al ： Ipsilateral pushing in stroke： incidence, relation to neuropsychological symptoms, and impact on rehabilitation. The Copenhagen Stroke Study. Arch Phys Med Rehabil 77：25—28, 1996
197) 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
198) 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
199) 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。

200) Hung YH, Pallier C, Dehaene S, et al. Neural correlates of merging number words. Neuroimage. 2015;122:33-43. doi:10.1016/j.neuroimage.2015.07.045
201) Dehaene S, Spelke E, Pinel P, et al ：Sources of mathematical thinking：behavioral and brain-imaging evidence. Science284：970-974, 1999
202) (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。

203) (松田実初学者のための神経心理学入門 2022 p100)
204) (松田実初学者のための神経心理学入門 2022 p110)

次は、本題の弓状束についてです。

弓状束損傷による伝導失語は、ブローカ野とウェルニッケ野の接続が断たれたことで生じると考えられています。
現在はそれだけではないとする論文も散見されます。

205) Le H, Lui MY. Aphasia. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; March 27, 2023.

206) Bernal B, Ardila A. The role of the arcuate fasciculus in conduction aphasia. Brain. 2009;132(Pt 9):2309-2316. doi:10.1093/brain/awp206

弓状束(AF)のみの損傷は珍しく、弓状束だけに限定された伝導失語症の患者は少なく、ほとんどは他の部位も損傷した中でAFが最も損傷した症例であったようです。
さらに皮質のみでも復唱障害が生じることもあり、ＡＦが完全に関与しているとするのは難しいようです。

弓状束は言語に大きく関連していることもあり、左の側性化があるようです。
弓状束の電気刺激では、後方と前方へ、双方向性に連絡することが明らかになっています。
伝導失語症患者の半数はブローカ野の代謝低下をしましています。
ウェルニッケ野では患者全員が代謝低下を示しています。
これは損傷による1次性の低下だけでなく、2次的なものも含まれていると考えられます。

207) Catani M, Allin MP, Husain M, Pugliese L, Mesulam MM, Murray RM, Jones DK. Symmetries in human brain language pathways correlate with verbal recall. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007 Oct 23;104(43):17163-8. doi: 10.1073/pnas.0702116104. Epub 2007 Oct 15. PMID: 17939998; PMCID: PMC2040413.
208) Catani M, Mesulam M. The arcuate fasciculus and the disconnection theme in language and aphasia: history and current state. Cortex. 2008 Sep;44(8):953-61. doi: 10.1016/j.cortex.2008.04.002. Epub 2008 May 23. PMID: 18614162; PMCID: PMC2740371.
209) Matsumoto R, Nair DR, LaPresto E, et al. Functional connectivity in the human language system: a cortico-cortical evoked potential study. Brain. 2004;127(Pt 10):2316-2330. doi:10.1093/brain/awh246
210) Bullmore E, Horwitz B, Honey G, Brammer M, Williams S, Sharma T. How good is good enough in path analysis of fMRI data?. Neuroimage. 2000;11(4):289-301. doi:10.1006/nimg.2000.0544
211) Kempler D, Metter EJ, Jackson CA, et al. Disconnection and cerebral metabolism. The case of conduction aphasia. Arch Neurol. 1988;45(3):275-279. doi:10.1001/archneur.1988.00520270049020

ＩＱとアルコール摂取量は相関しており、高いほど乱用のリスクが高いことが示されています。
弓状束がＩＱに関与しており、この両方がアルコール依存症のリスクと有意な相関を示しています。
ですが、弓状束のFA値が直接影響しているわけではなく、高いＩＱによることが明らかになっています。

212) Ikuta T, Gollnick HM, Rutledge AN. Age associated decline in the arcuate fasciculus and IQ [published correction appears in Brain Imaging Behav. 2019 Aug 3;:]. Brain Imaging Behav. 2020;14(2):362-367. doi:10.1007/s11682-019-00154-z
213) Ikuta T, Kessler PB, Swoboda AM, Fisher AK. Arcuate Fasciculus Microstructure Predicts Alcohol Dependence Risk through Higher IQ. Brain Sci. 2023 Jan 12;13(1):129. doi: 10.3390/brainsci13010129. PMID: 36672110; PMCID: PMC9856630.

弓状束の損傷は失語症に関連しています。
弓状束の後部が最も重要であることが示唆されました。

215) Ivanova MV, Zhong A, Turken A, Baldo JV, Dronkers NF. Functional Contributions of the Arcuate Fasciculus to Language Processing. Front Hum Neurosci. 2021 Jun 25;15:672665. doi: 10.3389/fnhum.2021.672665. PMID: 34248526; PMCID: PMC8267805.

前頭葉と側頭葉の白質結合がメロディーのリズム変調に重要な役割を果たしているようです。
mTBIの右AFの側方部分のFAが負の相関を示したのに対し、健常者では正の相関がみられています。

216) Vaquero L, Ramos-Escobar N, Cucurell D, et al. Arcuate fasciculus architecture is associated with individual differences in pre-attentive detection of unpredicted music changes. Neuroimage. 2021;229:117759. doi:10.1016/j.neuroimage.2021.117759
217) Wang T, Hu Y, Wang D, et al. Arcuate Fasciculus Subsegment Impairments Distinctly Associated with Memory and Language Deficits in Acute Mild Traumatic Brain Injury Patients. J Neurotrauma. 2021;38(23):3279-3287. doi:10.1089/neu.2021.0267
218) Kenney JPM, McPhilemy G, Scanlon C, Najt P, McInerney S, Arndt S, Scherz E, Byrne F, Leemans A, Jeurissen B, Hallahan B, McDonald C, Cannon DM. The Arcuate Fasciculus Network and Verbal Deficits in Psychosis. Transl Neurosci. 2017 Nov 2;8:117-126. doi: 10.1515/tnsci-2017-0018. PMID: 29662701; PMCID: PMC5898602.
219) Allendorfer JB, Hernando KA, Hossain S, Nenert R, Holland SK, Szaflarski JP. Arcuate fasciculus asymmetry has a hand in language function but not handedness. Hum Brain Mapp. 2016 Sep;37(9):3297-309. doi: 10.1002/hbm.23241. Epub 2016 May 4. PMID: 27144738; PMCID: PMC4988400.

ASDの言語発達に遅れのある対象者ではFA値の有意な減少が観察されています。
語彙の知識は左弓状束のFAと関連し、低下した場合年齢の影響は受けておらず、対照的に処理速度の低下は年齢の影響によるとのことです。
被殻出血患者では失語症スコアやDTTと正の相関がみられます。
流暢さと理解のスコアに関しては、左弓状束のFA値にわずかに正の相関がみられています。

220) Zhang L, Li K, Zhang C, Qi X, Zheng N, Wang G. Arcuate Fasciculus in Autism Spectrum Disorder Toddlers with Language Regression. Open Med (Wars). 2018 Mar 21;13:90-95. doi: 10.1515/med-2018-0014. PMID: 29607418; PMCID: PMC5874511.
221) Teubner-Rhodes S, Vaden KI Jr, Cute SL, Yeatman JD, Dougherty RF, Eckert MA. Aging-Resilient Associations between the Arcuate Fasciculus and Vocabulary Knowledge: Microstructure or Morphology? J Neurosci. 2016 Jul 6;36(27):7210-22. doi: 10.1523/JNEUROSCI.4342-15.2016. PMID: 27383595; PMCID: PMC4938863.
222) Min Jye Cho, Sung Ho Jang. Relationships among language ability, the arcuate fasciculus and lesion volume in patients with putaminal hemorrhage: a diffusion tensor imaging study. J. Integr. Neurosci. 2021, 20(3), 677–685. https://doi.org/10.31083/j.jin2003072

ブローカ野の損傷のみでは長期的な障害には関与せず、弓状束の
同時損傷によることで持続性言語性障害と関連する。

223) Gajardo-Vidal A, Lorca-Puls DL, Team P, Warner H, Pshdary B, Crinion JT, Leff AP, Hope TMH, Geva S, Seghier ML, Green DW, Bowman H, Price CJ. Damage to Broca's area does not contribute to long-term speech production outcome after stroke. Brain. 2021 Apr 12;144(3):817-832. doi: 10.1093/brain/awaa460. PMID: 33517378; PMCID: PMC8041045.
224) Janssen N, Kessels RPC, Mars RB, Llera A, Beckmann CF, Roelofs A. Dissociating the functional roles of arcuate fasciculus subtracts in speech production. Cereb Cortex. 2023 Mar 10;33(6):2539-2547. doi: 10.1093/cercor/bhac224. PMID: 35709759; PMCID: PMC10016035.

言語野の病変と左AFの拡散指数が言語機能(理解、復唱、命名、失語症状)と有意に関連しています。
攻撃性や怒りの問題を抱えた群では、自己制御に関するAFのFA値が著しく低いことが示されています。
トリリンガルの弓状束は右側の役割が顕著となっています。
自閉症スペクトラム障害にいおいてAFは両側で大幅に減少しています。言語発達とも関連がありそうです。
弓状束の損傷が慢性的な無視と関連しています。

225) Yu Q, Sun Y, Liao X, Qian W, Ye T. Integrity of the Left Arcuate Fasciculus Segments Significantly Affects Language Performance in Individuals with Acute/Subacute Post-Stroke Aphasia: A Cross-Sectional Diffusion Tensor Imaging Study. Brain Sci. 2022 Jul 12;12(7):907. doi: 10.3390/brainsci12070907. PMID: 35884714; PMCID: PMC9313217. 226) David S, Heesink L, Geuze E, Gladwin T, van Honk J, Kleber R, Leemans A. Regions of white matter abnormalities in the arcuate fasciculus in veterans with anger and aggression problems. Brain Struct Funct. 2020 May;225(4):1401-1411. doi: 10.1007/s00429-019-02016-2. Epub 2019 Dec 27. PMID: 31883025; PMCID: PMC7271041.
227) Yazbek S, Hage S, Mallak I, Smayra T. Tractography of the arcuate fasciculus in healthy right-handed and left-handed multilingual subjects and its relation to language lateralization on functional MRI. Sci Rep. 2021 Oct 22;11(1):20936. doi: 10.1038/s41598-021-00490-5. PMID: 34686728; PMCID: PMC8536719.
228) Moseley RL, Correia MM, Baron-Cohen S, Shtyrov Y, Pulvermüller F, Mohr B. Reduced Volume of the Arcuate Fasciculus in Adults with High-Functioning Autism Spectrum Conditions. Front Hum Neurosci. 2016 May 12;10:214. doi: 10.3389/fnhum.2016.00214. PMID: 27242478; PMCID: PMC4867673.
229) Verdon V, Schwartz S, Lovblad KO, Hauert CA, VuilleumierP: Neuroanatomy of hemispatial neglect and its functional components : a study using voxel-based lesion-symptom mapping. Brain 133: 880-894, 2010.
230) 石合純夫, 言語と空間性注意の神経心理学, 脳神経外科ジャーナル, 2016, 25 巻, 5 号, p. 427-434, 公開日 2016/05/25, Online ISSN 2187-3100, Print ISSN 0917-950X, https://doi.org/10.7887/jcns.25.427, https://www.jstage.jst.go.jp/article/jcns/25/5/25_427/_article/-char/ja,

弓状束について、論文を集めてみました。
いかがだったでしょうか。
また続けて連合線維を追っていくので気になる方はチェックしてみてください。
ご覧になっていただきありがとございました！

弓状束について

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