医療従事者・研究者用ノート

子供の注意ネットワーク

成人では注意に関して背側注意経路と腹側注意経路がありますが、乳児ではこれらの経路が成人と同様に機能して注意に関与しているか明らかではありません。本日は、乳児が注意課題中に注意ネットワーク領域がどの程度活動するかを調べた研究を紹介します。

タイトル：Attention recruits frontal cortex in human infants.

著者：Ellis CT, Skalaban LJ, Yates TS, et al.

雑誌：PNAS. 2021:118(12):e20211474118.

https://www.pnas.org/content/118/12/e2021474118

背景

顕著な出来事に対して素早くその方向に注意を向けることは日常生活において重要である。このことは探索が重要である乳幼児期において最も顕著であると考えられている¹⁾。乳児は生後すぐに眼球運動（サッカード）が可能で²⁾、手がかりを使用して方向性を決め³⁾、次の出来事に対して予測できることが明らかになっている⁴⁾。しかし、成人に比べてまだ未熟な乳児の脳がどのように注意機能を支えているかは明らかでない。

後部頭頂葉、前頭眼野、外側後頭葉は背側注意経路、側頭-頭頂接合部と中・下前頭回は腹側注意経路を構成し、トップダウン的注意およびボトムアップ的注意に関与している^5-7)。また、前帯状皮質、島皮質、大脳基底核はサリエンシーネットワークを構成し、課題目標の維持・更新に関与している。しかし、ボトムアップ的注意では、予想外の刺激時にサリエンシーネットワークが活性化される⁸⁾。このことからボトムアップ的注意のために動員される領域は機能的に異なることが示唆されている。

成人でボトムアップ的注意に関連するこれらの領域は、乳児では解剖学的に未熟であるが⁹⁾、これらの領域は生後１年で急速に発達し^10,11)、トップダウン的注意にも関与している^12,13)。しかし、乳児期においては、トップダウン的注意はボトムアップ的注意に比べて発達しておらず¹⁴⁾、乳児期の注意ネットワークの一部に未熟な部分があることが示唆されている。これらの証拠から他の領域が注意に関与しているという説¹⁵⁾や解剖学的に未熟であっても前頭葉と頭頂葉間のネットワークは乳児期でも機能することが可能という説がある^16,17)。

これらをまとめると幼児を対象とした脳波研究では、注意¹⁸⁾やエラーに対する処理¹⁹⁾の神経シグナルは成人並みであるが、成人と同様に注意ネットワーク（背側および腹側）をどの程度利用しているかは明らかでない。

本研究では、乳児が注意課題中に注意ネットワーク領域がどの程度活動するかを調べた。

方法

・被験者は生後3ヶ月から12ヶ月の乳児20名。

・課題は刺激駆動型注意課題とした。

・課題は固視点が出現後、ターゲットと同側（50%）、ターゲットと対側（25%）、両方（25%）に先行刺激（手がかり刺激）が出現する。その後、ターゲットが出現する課題である。

・また課題中にMRIを撮像した。

・（詳しい方法や解析は原著を確認ください。）

結果

・課題中の反応時間は、ターゲットと同側に先行刺激が出現する条件では、両方に出現する条件よりも短く、ターゲットと対側に先行刺激が出現する条件では、両方に出現する条件よりも長かった。

・課題中の注意ネットワークの脳活動は、ターゲットと対側に先行刺激が出現する条件の方が同側に出現する条件よりも強く活動し、特に前頭葉領域（右前帯状皮質と右中前頭回）の活動が顕著であった。

まとめ

・本研究は乳児を対象に注意課題中に注意ネットワーク（の領域）がどの程度活動するかを調べた。

・ターゲットと対側に先行刺激が出現する条件（違う位置にターゲットが出現する条件）で前頭葉領域に強い活動が認められた。

・この結果は、これらの領域が発達の初期に既に機能して、注意の方向付けを補っている可能性を示唆している。また、乳児の脳がどのように注意の分配を制御しているのかを理解するための一助となる。

参考文献

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