意味的プライミング時の左下前頭前野の機能的接続性

Functional connectivity of the left inferior frontal gyrus during semantic priming.

• Andre Roelke
• Markus J Hofmann

抄録

最近、計算された単語の共起頻度を応用して、意味的単語処理時の左下前頭前野の活性化を予測することが可能になった。そこで、対話的活性化モデルである連想読み上げモデル(AROM)は、意味処理層での共起を利用し、LIFGから腹側の視覚の流れに沿った接続性を提案している。しかし、その接続性の仮定についての直接的な実証的証拠はこれまでのところ見当たらない。本研究では、意味的プライミング実験の神経画像データを用いて心理生理学的相互作用解析を行い、LIFGを意味的葛藤を解決するための主要な領域とした。さらに、共起に基づく直接関連付けと意味的類似度を用いて、主語と対象語を操作した。その結果、意味的類似度が低い場合には、LIFGの海綿状回、海馬、前帯状皮質、眼窩前頭前野への機能的接続性が増加し、AROMの意味層に類似した接続パターンが見られた。驚くべきことに、低値（高値と比較して）では脳の活性化に差がなかったことから、2つのプライミングタイプの認知プロセスの発散についての疑問が生じた。

Recent applications of computationally calculated word co-occurrences allowed the prediction of left inferior frontal gyrus (LIFG) activation during semantic word processing. Hence, an interactive activation model, the associative read-out model (AROM), utilizes co-occurrences in its semantic processing layer and proposes connectivity from the LIFG along the ventral visual stream. Direct empirical evidence for its connectivity assumptions is so far missing, however. In this study, we employed psychophysiological interaction analysis on the neuroimaging data of a semantic priming experiment, targeting the LIFG as main region to resolve semantic conflicts. We further manipulated the prime and target word by co-occurrence-based direct association and semantic similarity in a full-factorial design. At a low semantic similarity, we observed increased functional connectivity of the LIFG to the fusiform gyrus, the hippocampus, the anterior cingulate cortex and the orbitofrontal cortex, indicating a connective pattern analogous to the semantic layer of the AROM. Surprisingly, a low (compared to a high) direct association showed no difference in brain activation, which raises the question about the diverging cognitive processes of the two priming types.

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