バイリンガリズムが脳の働きに影響を与える可能性を示す証拠が増えています。生涯にわたってバイリンガルである高齢者は、より高度な認知制御を必要とする課題で、 より優れた認知能力を示してきました。 こうした認知面への影響は、長年にわたり日常生活で2つの言語を話すバイリンガルに最も顕著で、第二言語を話してもあまり使わない人と比べて際立ちます。私たちの 新たな研究 では、2つの言語に浸って生活するバイリンガルに見られる、脳の構造上の改善が明らかになりました。
バイリンガリズムは、脳の主要な2種類の組織である灰白質と白質を含め、脳の構造に影響を及ぼします。脳のニューロンには、情報処理や思考、計画が行われる細胞体と、脳の領域同士をつなぎ、領域間で情報を伝達する主要な経路である軸索という、2つの明確な解剖学的特徴があります。細胞体は脳の表面に沿って配置され、灰白質を形成します。軸索はその下に集まり、互いにつながって白質を形成します。
軸索が脂肪性の層であるミエリンに包まれているため、白質と呼ばれます。ミエリンはニューロン間の情報伝達、すなわち脳内で情報が伝わる仕組みをより効率的にします。ミエリンは「絶縁体」として働き、伝達中に軸索から情報が「漏れる」のを防ぎます。
言語学習は脳の構造を組み替える
バイリンガリズムは、通常 言語の学習 や 処理 に関係する複数の脳領域で、灰白質の体積を増加させることが 示されています。こうした影響は、脳が追加の言語を学ぶことへの反応としてだけでなく、2つの言語を切り替えて使うという同じく重要な課題への反応としても、自らの構造を組み替えられることを示唆しています。つまり、ある時点で一方の言語を使いながら、もう一方を抑制することです。
後者の課題は、単一言語話者には当てはまらない、バイリンガル特有の認知的負荷を伴います。追加の情報を適切に処理するため、バイリンガルの脳で情報を伝達し、2つの言語を選び分ける白質の経路は、より効率的になる必要があります。
バイリンガリズムは脳の効率を高める
白質の効率を高める方法の一つは、その「絶縁体」であるミエリンを増やし、情報をより速く、損失を少なく伝達することです。 生涯にわたる高齢のバイリンガル、 幼少期からの若年バイリンガル 、 幼少期からの成人バイリンガル は、単一言語話者と比べて、ミエリンの完全性、すなわち厚みが増していることを示すとされています。これは「ミエリン化」と呼ばれます。一部の研究者は、 さらに 生涯にわたるバイリンガル経験が、高齢期に自然に生じる白質のミエリン化（または完全性）の低下を防ぐと示唆しています。
これらの示唆を踏まえ、私たちの研究では、同じ年齢・教育水準の単一言語話者と比べて、遅くにバイリンガルになった人にも白質への同様の影響が見られるかを調べました。「遅くにバイリンガルになった人」とは、およそ10歳で第二言語を学んだ人と定義しました。既存の研究では、そうした人も第二言語の訓練中には 白質の構造に変化が見られる ものの、 第二言語を積極的に使わなくなるとその変化は消失すると示されています。
白質に何が起きるのか
私たちは、平均年齢30歳で、少なくとも13か月間英国に居住し、第二言語として英語を高い熟達度で積極的に使用している一方、その時点では言語訓練を受けていない若年バイリンガル20人を調査しました。つまり、参加者は若く、英語に深く浸って生活する高熟達度のバイリンガルでした。この人たちを、年齢と教育水準が同じ単一言語話者の成人25人と比較しました。
拡散テンソル画像法と呼ばれるMRI技術で両グループを撮影し、比較しました。この手法では、脳内の水分子の動きを白質の完全性を示す指標として用います。水分子がより自由に動くほど、完全性は低いことを示します。
これまでの研究 では、言語に浸って生活するようになった遅めのバイリンガルに 変化が見られ、 灰白質の構造だけでなく、第二言語の処理も 母語話者に似ていると示されています。そこで私たちは、言語に浸ることがバイリンガルの白質に及ぼす影響も同様だと予測しました。
まさにその結果が得られました。同程度の年齢の単一言語話者と比べ、バイリンガルでは言語処理に関係する複数の脳領域で、白質の完全性がより高くなっていました。これは、幼少期からのバイリンガルや高齢のバイリンガルで脳に見られる影響とよく一致していました。
言語に浸ることが鍵
私たちの知見は、バイリンガリズムが脳を「再形成」するという考えをさらに裏付けるとともに、言語に浸って生活することがその過程で重要な要因であることを示唆しています。つまり、高齢のバイリンガルで報告されている脳構造のより良好な維持は、幼少期の言語習得や生涯にわたるバイリンガリズムの影響というより、2つの言語を継続的に使うことの影響にすぎない可能性があります。
その結果、脳の白質構造に対するバイリンガリズムの影響は、人々が言語を学ぶ臨界期とは無関係であるようです。脳領域間の結びつきの増加と、バイリンガルで報告されている認知上の利点との間に関連がある可能性はありますが、私たちの研究では検証しておらず、今後の調査に十分値するテーマです。
この記事は、 The Conversation との協力により掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味するものではありません。
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著者：クリストス・プリアツィカスは、ケント大学の認知心理学講師です。
画像：2012年3月27日、ロンドンのウェルカム・コレクションで開催された展覧会で、キャサリン・ダウソン作のレーザー彫刻を施した鉛クリスタルガラス作品「Memory of a Brain Malformation」が展示されている。REUTERS/Chris Helgren。