認知神経心理学とは｜入門・定義・歴史・研究分野（記憶・注意・言語）

始まり

認知神経心理学の歴史は、人間が初めて心や脳を認識したところから始まります。心・脳・頭の重要性についての考え方は、紀元前4000年頃のシュメール人に現れています。シュメール人がケシの実（アヘンを含む）を摂取した記録には、摂取すると精神に作用するという記述がある。これは脳のことを指していると思われます。また、脳を認識する手がかりとして、紀元前2000年に穴の開いた頭蓋骨が発見されています。これらの頭蓋骨の発見は、脳が生命にとって重要であることを文化的に認識していることを示している。このような穴を開けた動機は、精神的なものから医学的なものまで様々である。

初期の認知神経心理学に最も貢献したのは、紀元前1700年のエジプトでした。エドウィン・スミス手術用パピルスが開発されたのである。この文書には、人間の脳に関する最初の記述が含まれていた。これらの記述には、髄膜や脳脊髄液についての記述も含まれている。次の展開は、古代ギリシャの哲学者、アリストテレス、プラトン、アルマセオンから生まれた。古代ギリシャ人は、心、精神、魂の形態と機能について仮説を立てた。アリストテレスの理論は、心の座としての心臓に焦点を当てていた。心にはすべての感情と思考が含まれていると考えました。また、脳は心を冷やす働きがあると考えていた。プラトンは、アリストテレスとは異なり、脳が精神的プロセスの場であると考えていた。アリストテレスの登場により、心と身体に対する二元論的な考え方が生まれた。心と脳に対する二元論と一元論のアプローチは、認知神経科学の歴史の多くを占める議論である。

この時期以降の認知神経心理学の発展は、教会が人間の解剖に反対していたこともあり、ほとんどありませんでした。このため、新しい情報の発見は限られていた。この時期、注目すべきはガレンによる開発である。ガレノスはローマの医師で、神経学の外科的な記述により、脳の解剖や神経疾患について説明した。多くの未熟な医師たちが密かに解剖を試みたが、実際には科学的な発見はなかったのである。.

16世紀

16世紀の中頃になると、認知神経心理学の発展が増えてきた。これは、教会による小康状態の後に起こったことである。ルネッサンス期の認知神経心理学は、多くの注目すべき貢献をしている。これらの貢献は、脳とその下位部分のより深い理解に関わるものである。1543年にはヴェサリウスが最初の神経科学の教科書を出版し、1550年には水頭症についての記述がある。また、1564年には「海馬」という言葉が初めて使われています。この頃から、脳は身体の様々な動作を司る複雑な器官であると考えられるようになりました。
1500年代の終わり頃、ルネ・デカルトというフランスの哲学者・数学者が誕生しました。デカルトは、当時の認知神経心理学において最もよく知られた人物です。デカルトの貢献のいくつかは、行動における神経系と脳の役割への関心から生まれました。デカルトは、神経系は中空の管で構成されており、身体の一部で行動が起こるたびに「動物の霊」で満たされると考えました。彼のその他の貢献には、より発展した二元論の概念があります。彼は、脳と心はそれぞれ独立して存在するが、相互に依存し合っているという仮説を立てた。そして、脳の松果体が、この2つの独立した存在が相互に作用する場所であると考えました。デカルトの二元論は、認知神経心理学において最も影響力のある貢献となっている。

18世紀

18世紀、科学は認知神経心理学の歴史の中で大きな意味を持ち始めました。最初の大きな進歩は、人間の反射に関するものでした。刺激や外力に対する体の反応を観察し、測定するものです。これは、軸索を研究し、信号が人体の中をどのように伝わるかを知ることで発見されました。それ以前は科学技術が十分に発達していなかったが、17世紀になってそれが変わった。実は、顕微鏡が開発されたことも手伝っている。脳の神経線維を目で見て説明できるようになったのです。また、脳や脊髄の空間には脳脊髄液（CSF）が見られるようになりました。これにより、心理学の生理学が認知をつかさどるようになったのです。これらの発見は、現在でもすべて当てはまります。

もう一つの進歩は、電気痙攣療法（ECT）、電気ショック療法です。これは、精神疾患の治療に用いられた方法である。ECTでは、電気で脳にショックを与えます。これにより、脳全体が刺激され、精神障害が治るというものです。これは失明、ヒステリー、うつ病などの治療に使われました。障害者治療の未来を担うものと考えられていました。

認知神経心理学の歴史

19世紀

認知神経心理学では、19世紀にローカリズムとホリズムの議論が始まりました。人々はホリズムに疑問を持ち、ローカリズムの考えを模索し始めていたのです。ローカリズムとは、脳には身体の特定の動作を担当する個々の領域があるということです。こうした局在論を始めたのは骨相学の研究です。骨相学とは、人間の頭蓋骨を見て、奇妙な凸凹を見つけて計測することです。頭蓋骨の奇妙な隆起や形状は、その人の知能や自己の特徴と対になっていた。これらの特徴には、言語、論理、そして愛などが含まれます。頭蓋骨の一部が押し出されていれば、その特性が優れていることを意味する。これが定位理論の始まりである。

認知神経科学の次の大きな流れは、アブレーション研究にあります。これは、脳の一部を切除することで、その脳領域がなくても機能を測定できるようにするものです。例えば、神経心理学者が小脳を取り除きます。小脳を切除した後、動物のバランスが悪くなりました。これが小脳とバランス感覚の関係です。脳の損傷については、最も有名なのはフィニアス・ゲージのケースです。この患者は鉄道作業中に金属片が前頭部を貫通しました。彼はこの脳障害では死ななかった。しかし、普段の性格が変わってしまったのです。このことから、刺された脳の前頭葉が、人の行動をコントロールしているという考えが生まれました。別の研究では、脳内での言語の局在が発見されました。2人の科学者が言語障害のある患者を研究しました。その結果、すべての患者の脳のある2つの領域に病変や損傷があることがわかりました。1つはブローカ野と呼ばれる領域で、会話をコントロールしていました。もう1つのウェルニッケ領域は、言語の理解を司る領域であることがわかりました。

このような脳の問題の捉え方は、てんかん患者の研究にもつながりました。てんかん患者とは、頻繁に発作を起こす人のことです。この発作を研究することで、脳がどのように電気信号を送っているかを知ることができました。そして、その電気信号を測定しました。その結果、各神経細胞は一定の速度で信号を送ることができることがわかりました。そして、これらの神経細胞を染色して、見ることができるようにしました。最初は、すべての神経が「神経網」という網の目のようにつながっていると考えられていました。しかし、より複雑な染色により、それぞれの神経は独立していて、単独で発火することがわかりました。

20世紀

20世紀初頭、認知神経心理学が研究されない時期が長く続きました。これには、心理学の行動主義者であったジョン・B・ワトソンの影響もありました。彼は、認知は観察できないから科学的に研究できないと主張していました。そのため、20世紀前半の心理学は、刺激とそれに対する人の反応を中心とした行動主義が主流となっていました。ジョン・B・ワトソンは、認知心理学を批判した唯一の心理学者である。1906年のピエール・マリーは、認知神経心理学という分野を最初に作った一人であるブロッカを批判した。1926年のヘンリー・ヘッドもまた、認知神経心理学の分野全体を攻撃した。これらの批判と行動主義の影響により、認知神経心理学は長い間、休眠状態にあった。

20世紀初頭に認知神経心理学が消滅したもう一つの理由は、科学がまだ十分に進歩していなかったからです。認知心理学者の多くは神経学者でもありました。この2つの研究分野は、今日のようにまだ別々のものではありませんでした。これらの神経学者は、脳内のモジュールを研究し、それを脳の一部に局在化させたいと考えていましたが、技術的にまだそれができませんでした。今のような方法はまだ生まれていなかったのです。人の脳の病巣がどこにあるのかを調べるには、その人がすでに死んだ後に解剖しなければならなかったのです。これが、この分野が批判された理由の多くであり、認知を科学的に研究することはできないと多くの人が考えていた理由でもありました。

20世紀半ば、心理学には「認知革命」と呼ばれる転換期がありました。これは、認知を研究する科学的な方法があるということに、心理学者たちが同意し始めたときです。ジョン・C・マーシャルとノラ・ニューカムによる読解の研究や、シャリースとウォリントンによる記憶の研究など、1970年代初頭に認知心理学に関する新しい信念がもたらされました。1980年代半ばには、Ellis & Young社から「Human Cognitive Neuropsychology」という初の学部用書籍が出版されました。また、脳や心の研究を容易にする新しい技術も登場していました。1970年代と1980年代は、認知神経心理学が目に見える形で現れた時期であり、その後、多くの心理学者が研究を始めました。

20世紀後半の重要な特徴は、認知神経心理学と認知神経科学が明確に分かれたことである。認知神経心理学者は、脳に障害が生じた後の人間の心を研究し、認知に重点を置く。認知神経科学者は、脳に損傷を受けた後の人間の脳や神経系を研究し、神経細胞に注目します。認知神経科学者は、脳がどのように機能しているのか、脳のどの部分がどのような機能を担っているのかに関心がありますが、認知神経心理学者は、脳に損傷を受けた人を研究し、人間の心がどのように機能しているのかを見極めようとします。この情報があれば、人間の心についての理論を構築することができますし、脳に障害を持つ人のためのより良い治療法を作ることもできます。

20世紀に入ってからの重要な特徴は、研究の進め方です。認知神経心理学者は、一人一人の脳障害が異なるため、集団や症候群ではなく、単一のケースのみを研究します。心理学者は、脳に損傷を受けて何らかの機能を失った人を見て、心を研究します。例えば、脳に損傷を受ける前は顔と物の両方を認識できた人が、脳のある部分に損傷を受けた後は顔しか認識できなくなり、物を認識できなくなったとすると、心理学者は脳のあるモジュールの機能について推論することができます。

20世紀後半は、認知の計算モデルを使い始めた時期でもあります。心理学者が理論を作ってコンピュータにインストールし、患者がダメージを受けている部分の脳に仮想的にダメージを与えるのです。そうすることで、心がどのように働くのかをよりよく知ることができるのです。このように、テクノロジーは人間の心の研究に役立っているのです。これは、脳をスキャンする装置の発明と合わせて、認知神経心理学に大きな変化をもたらしました。

認知神経心理学者は、心のモジュールを研究する際に、二重解離という方法を用います。これは、脳に損傷を受けた多くの患者を用いて、脳のどの部分が異なる認知を担っているかを解明しようとするものです。このモジュール性の概念は、ジェリー・フォダーが1983年に発表した『心のモジュール性』で提唱したものです。心のどの部分がどの程度、モジュールで構成されているかについては、心理学者の間でも意見が分かれている。

21世紀

今世紀に入ってから、認知神経心理学者はさまざまな方法で心の研究を行っています。認知神経心理学者は、脳をスキャンする機械を使ってどこに障害があるかを調べ、その患者の認知能力を研究します。また、二重解離、症例研究、計算モデルなど、20世紀後半に発明された様々な手法を用いて研究を行っています。新しい技術を使えば、この分野はどんどん進歩していくでしょう。

認知神経心理学で使われるツール

認知神経心理学では、正常な認知プロセスを知るために、認知に問題のある人の調査を行います。これは、以下のような多くの技術的進歩によって可能になりました。

• 病巣と行動へのアプローチ
• EEG
• コンピュータ断層撮影(CAT)
• ポジトロン・エミッション・トモグラフィー（PET）スキャン
• MRI
• fMRI