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聴覚記憶は、感覚記憶レジスターのひとつで、聴覚情報を保持するための感覚記憶（SM）の構成要素です。人が知覚したばかりの音に対する感覚的な記憶は、反響記憶の形である。目が何度も刺激をスキャンすることができる視覚的な記憶とは異なり、聴覚的な刺激は何度もスキャンすることができません。全体的に反響記憶は、イコニック記憶（視覚的記憶）よりもやや長い期間保存される。聴覚刺激は、1つずつ耳で受け取られてから処理され、理解されます。例えば、ラジオを聞くのと、雑誌を読むのとでは全く違います。ラジオは一度に一回しか聞くことができませんが、雑誌は何度でも繰り返し読むことができます。反響記憶は、次の音が聞こえてくるまで処理されない（保留される）ことで、初めて意味を持つようになる、「貯留槽」のような概念だと言えます。この特殊な感覚ストアは、短時間（3〜4秒）しか保持されない大量の聴覚情報を保存することができます。このエコー音は、聴覚刺激が提示された直後に心の中で共鳴し、この短い時間だけ再生されます。

例

作業反響記憶の簡単な例として、友人に数字のリストを暗唱させた後、突然止めて、最後の4つの数字を繰り返すように頼むことができます。その質問の答えを見つけるためには、聞いたときと同じように、頭の中で数字を「再生」しなければなりません。反響記憶の持続時間は数秒なので、もし友人がリストの朗読を止めてから最後の数字を繰り返すように言われるまでに間がなければ、あなたの響記憶は最後の数個の数字を拾い上げて、かなり正確に朗読することができるでしょう。しかし、友人が数えるのをやめてから、あなたに数字を繰り返してもらうまでに間があった場合、数字が反響記憶から離れてしまったため、あなたの記憶はそれほど高くはないでしょう (Brown, 2001)。

概要

George Sperling 氏による視覚的な感覚の記憶ストアに関する部分報告の研究の直後、研究者たちは聴覚領域での対応する部分を調査し始めました。 1967年、Ulric Neisserは、この音響情報の短い表現を表すために、反響記憶という言葉を作りました。反響記憶は当初、Sperlingが用いたものと同様の部分報告パラダイムを用いて研究されていたが、現代の神経心理学的手法により、反響記憶の容量、持続時間、位置を推定することが可能となった。 Sperlingのモデルをアナログとして、研究者は部分報告と全体報告の実験を用いて、彼の研究を聴覚の記憶に適用し続けている。その結果、反響記憶の持続時間は最大で4秒、干渉がない場合は最大で20秒であることがわかった。しかし、聴覚信号が提示された後の既存のエコーについては、異なる持続時間が提案されています。

初期の研究 Baddeley のワーキングメモリのモデルは、イコニックメモリに関連する視覚空間スケッチパッドと、聴覚情報処理に 2 つの方法で対応する音韻ループで構成されています。 1つ目の音韻ストアは、情報が減衰するまで3〜4秒間保持する能力があり、これはイコニックメモリ（1000ms以下）よりもはるかに長い時間です。 2つ目は、自分の「内なる声」を使って記憶の痕跡を更新し続ける、声下リハーサルプロセスです。

N.Cowanの研究では、反響記憶が聴覚的注意に関与している証拠があること、また、2つの独立したシステムの証拠があることが指摘され(Cowan 1984)、Baddeleyの提案とワーキングメモリのモデル(Baddeley 1978)が強化されました。この考えは、Ben WeedonとZofia Kaminskaによって拡張され、聴覚的注意における反響記憶の役割を研究し、反響記憶が記憶パフォーマンスに貢献できる場合、注意力は3つの聴覚ストリームであることに注目した後、反響記憶が聴覚的注意のモデルにおいて重要な役割を果たすことを発見しました(Weedon & Kaminska, 1999)。

この問題を解決するために、Nelson Cowanが提唱した短期記憶モデルでは、言語感覚的な記憶の入力と保存をより詳細に記述しています。このモデルでは、短時間で大量の正確な情報を保持できる前注意型の感覚記憶システムを提案しており、200～400msの初期段階の入力と、情報をより長期的な記憶ストアに転送し、10～20秒後に減衰し始めるワーキングメモリに統合する二次段階で構成されています。

反響記憶のテスト方法

部分 & 全体レポート

Sperling (1960)の象徴的記憶課題に関する手順を受けて、将来の研究者は聴覚の感覚記憶について同じ現象をテストすることに興味を持ちました。反響記憶は、参加者が提示された一連の音調、単語、音節を繰り返すように求められる行動課題によって測定され、通常、注意と動機が必要とされます。最も有名な部分報告課題は、参加者の左耳、右耳、両耳に同時に聴覚刺激を提示して行われた。そして、それぞれの刺激の空間的位置とカテゴリー名を報告させました。その結果、片方の耳からの情報を抑制すると、意味情報よりも空間的な位置をはるかに容易に思い出すことができました。象徴的記憶課題の結果と同様に、部分報告条件でのパフォーマンスは全体報告条件よりもはるかに優れていました。

Auditory Backward Recognition Masking

Auditory Backward Recognition Masking (ABRM)は、聴覚の研究において最も成功した課題の一つです。この課題では、被験者に短い標的刺激を提示した後、一定の時間(ISI)後に第2の刺激(マスク)を提示します。聴覚情報が記憶に残る時間は、ISIの長さによって操作される。 ISIが250msになると、ターゲット情報の正確さで示されるパフォーマンスが向上する。マスクは、刺激から得られる情報量には影響しませんが、それ以上の処理には干渉として働きます。

ミスマッチネガティビティ

より客観的で独立した課題で、注意を集中させずに聴覚の記憶を測定できるものとして、ミスマッチネガティビティ（MMN）課題があります。これは、脳波を用いて脳の活性化の変化を記録するもので、刺激の150～200ms後に誘発される脳活動の聴覚事象関連電位（ERP）の要素を記録します。

音韻記憶への入力

音韻記憶は、言語情報を短期記憶にとどめるためにリハーサルを行う音韻ループで繰り返されると、拡張することができます。この場合、友人が自分の電話番号を教えてくれていたとしたら、あなたは精神的にそれを自分自身に繰り返していることになります。

神経学的根拠

聴覚の記憶は、提示された耳とは反対側の一次聴覚野に保存されることがわかっています。この反響記憶の保存には、関与するプロセスが異なるため、複数の異なる脳領域が関わっています。関与する脳領域の大部分は、実行制御が行われる場所であり、注意制御を担当する前頭前野（PFC）に位置しています。音韻記憶とリハーサルシステムは、これらの領域で脳活動の増加が観察されていることから、左半球に基づく記憶システムであると考えられます。主な関与領域は、左後腹側前頭皮質（VLPFC）、左前運動皮質（PMC）、左後頭頂皮質（PPC）である。 VLPFCの中では、Broca’s areaが、言葉のリハーサルと調音プロセスを担当する主要な場所です。

MMN反応が示す聴覚の記憶に関係すると考えられる脳内の皮質領域は、これまで特定されていませんでした。

発達

反響記憶をつかさどる神経構造内の活性化には、年齢に関連した増加が観察されており、年齢とともに聴覚情報の処理能力が向上することを示しています。

また、MMN研究の結果によると、聴覚記憶の持続時間は年齢とともに増加し、2歳から6歳の間では500～5000msと有意に増加しています。 2歳の子供は、500msから1000msのISIでMMN反応を示した。 3歳児は1秒から2秒、4歳児は2秒以上、6歳児は3秒から5秒の間にMMN反応が見られる。

研究者たちは、かつての遅刻者（LT）、前胸部捕虫症（PCS）、口唇裂の子どもたちに、エコー記憶の持続時間が短く、2000ms以前に情報が減衰することを発見しました。

ある研究では、若い被験者と大人の被験者の両方に単語を提示した場合、単語を提示する速度を上げると、若い被験者の方が大人の被験者よりも優れていることがわかりました

効果的な反響記憶能力は、年齢に依存しないようです。

問題点

聴覚記憶に障害のある子供は、発達性言語障害を持つことが示されています。

脳卒中で片側の背外側前頭前野と側頭-頭頂葉皮質に損傷を受けた人を対象に、MMNテストを実施しました。対照群では、音が右耳に提示されても左耳に提示されても、MMNの振幅は右半球で最大であった。

側頭-頭頂部の損傷者では、聴覚刺激が病変側の対向耳に提示されるとMMNは大きく減少した。これは、聴覚の感覚記憶が、耳に提示された対側の聴覚皮質に保存されるという説を支持するものです。さらに、聴覚記憶の貯蔵量が減少した脳卒中患者を対象とした研究では、日常的に音楽やオーディオブックを聴くことで、反響記憶が改善されることがわかった。

統合失調症

反響記憶は、統合失調症の患者を対象に研究されています。統合失調症の患者は、2つの異なる音を与えられたとき、非常に短い遅延時間(300ミリ秒)の後に2つの音を一致させることができませんでしたが、音の間に遅延がない場合には正しく一致させることができました。これは、統合失調症が前頭前野以外の反響記憶を制御する脳領域に影響を与えることを示していました(Strous et al., 1995)。

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反響記憶

例

概要

反響記憶のテスト方法

部分 & 全体レポート

Auditory Backward Recognition Masking

音韻記憶への入力

神経学的根拠

発達

問題点

統合失調症

Further reading

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音韻記憶への入力

神経学的根拠

発達

問題点

統合失調症

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