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脳磁図とトラクトグラフィによる文構造を処理する領野間の機能的・解剖学的結合の解明

Research Project

Project/Area Number 12J08931
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Linguistics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

太田 真理  東京大学, 大学院総合文化研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords言語 / 文法・統辞 / 機能的磁気共鳴画像(fMRI) / 拡散テンソル画像(DTI) / 動的因果モデル(DCM) / 左下前頭回 / 左縁上回
Research Abstract

言語学で提案されてきた「併合」と「サーチ」という基本的な文法操作に基づいて、文構造の処理に関する新たな3つの仮説を提案した。
仮説I : 木構造のある領域内の分枝の最大の深さで定義される「併合度」によって、木構造の複雑さが適切に定量化される。
仮説II : ある言語表現(例えば文)の基本的な統辞構造は、「併合」と「サーチ」を生む機能要素(助詞や活用など)によって本質的に決定される。
仮説III : 「併合度領域」は、「併合」の再帰的適用、「サーチ」の距離、および課題の必要性によってダイナミックに変化する。
文法処理に選択的な左下前頭回の活動は、3つの仮説に基づく「併合度」によって説明可能であり、さらに、これらの仮説は文法処理に関係する先行研究の結果も説明可能であることを明らかにした。これらの成果は言語学の知見を神経科学の実験により検証したという点で重要である。以上の成果をFrontiers in Behavioral Neuroscience誌で発表した。
また、中米グアテマラの少数言語であるカクチケル語母語話者に対して、fMRI実験を実施した。最も単純な文構造を持つVOS語順と比べて、VSOやOVSなどの派生語順では左下前頭回の脳活動が増大することを明らかにした。現在、論文投稿に向けてさらなる解析を進めている。
さらに、脳腫瘍患者で脳活動が変化する14の領域が、どのようなネットワークを構成するのかを、健常者を対象に、領野間のMRI信号の偏相関を調べることで検証した。その結果、言語の文法処理を支える神経回路が3つ存在し、大脳の左右半球と小脳を含む広範なネットワークを形成することが初めて明らかとなった。また、これらの領野は解剖学的にも神経線維で連絡していることを、拡散テンソル画像法により確認した。以上の成果をBrain誌に発表した。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (12 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Differential reorganization of three syntax-related networks induced by a left frontal glioma2014

    • Author(s)
      Ryuta Kinno, Shinri Ohta, Yoshihiro Muragaki, Takashi Maruyama, Kuniyoshi L. Sakai
    • Journal Title

      Brain

      Volume: 137 Issue: 4 Pages: 1193-1212

    • DOI

      10.1093/brain/awu013

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Computational principles of syntax in the regions specialized for language : Integrating theoretical linguistics and functional neuroimaging2013

    • Author(s)
      Shinri Ohta, Naoki Fukui, Kuniyoshi L. Sakai
    • Journal Title

      Frontiers in Behavioral Neuroscience

      Volume: 7 Pages: 1-13

    • DOI

      10.3389/fnbeh.2013.00204

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Syntactic Computation in the Human Brain: The Degree of Merger as a Key F actor2013

    • Author(s)
      Shinri Ohta, Naoki Fukui, Kuniyoshi L. Sakai
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 8 Issue: 2 Pages: 1-16

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0056230

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Computational principles of syntax in the regions specialized for language2014

    • Author(s)
      Shinri Ohta, Naoki Fukui, Kuniyoshi L. Sakai
    • Organizer
      CREST Workshop with Noam Chomsky
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2014-03-07
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] An on-going research : The linguistic/theoretical background2014

    • Author(s)
      Hiroki Narita, Mihoko Zushi, Naoki Fukui, Shinri Ohta, Masatomi Iizawa, Kazuki Iijima, Tomoya Nakai. Kuniyoshi L. Sakai
    • Organizer
      CREST Workshop with Noam Chomsky
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2014-03-07
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] An on-going research : The experimental design2014

    • Author(s)
      Shinri Ohta, Masatomi Iizawa, Kazuki Iijima, Tomoya Nakai, Hiroki Narita, Mihoko Zushi, Naoki Fukui, Kuniyoshi L. Sakai
    • Organizer
      CREST Workshop with Noam Chomsky
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2014-03-07
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Rendaku "enthusiasts" and rendaku "indifferents" : Classification of compound nouns based on the freauency of rendaku2013

    • Author(s)
      Shinri Ohta, Satoshi Ohta
    • Organizer
      3rd ICPP
    • Place of Presentation
      国立国語研究所(東京都立川市)
    • Year and Date
      2013-12-21
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Differential agrammatic comprehension due to white matter damage in the dorsal and ventral pathways2013

    • Author(s)
      Ryuta Kinno, Yoshihiro Muragaki, Takashi Maruyama, Shinri Ohta, Kuniyoshi L. Sakai
    • Organizer
      日本神経科学学会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2013-06-22
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] The importance of the top-down connection through the superior longitudinal and arcuate fasciculi for the comoutation of syntactic structures2013

    • Author(s)
      Shinri Ohta, Naoki Fukui, Kuniyoshi L. Sakai
    • Organizer
      日本神経科学学会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2013-06-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 統語処理障害の神経機構の解明 : 脳機能イメージングによる言語ネットワークの可視化2013

    • Author(s)
      金野 竜太、村垣 善浩、丸山 隆春、太田 真理、酒井 邦嘉
    • Organizer
      日本神経学会学術大会
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2013-05-31
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 言語の文法計算を司る神経回路の解明:左下前頭回および左縁上回の役割2013

    • Author(s)
      太田真理、 福井直樹、 酒井邦嘉
    • Organizer
      CREST領域ミーティング
    • Place of Presentation
      ベルサール神保町(東京都)
    • Year and Date
      2013-03-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 脳腫瘍患者の脳活動と健常者の拡散テンソル画像による言語の神経回路の解明2013

    • Author(s)
      金野竜太、 村垣善浩、 丸山隆志、 太田真理、 酒井邦嘉
    • Organizer
      CREST領域ミーティング
    • Place of Presentation
      ベルサール神保町(東京都)
    • Year and Date
      2013-03-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] The importance of the dorsal pathway for the computation of syntactic structures2012

    • Author(s)
      Shinri Ohta, Naoki Fukui, Kuniyoshi L. Sakai
    • Organizer
      日本神経科学学会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • Year and Date
      2012-09-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Visualization of language-related networks by activations in patients with left frontal gliomas and by the diffusion-tensor imaging for normal controls2012

    • Author(s)
      Ryuta Kinno, Muragaki Yoshihiro, Takashi Maruyama, Shinri Ohta, Kuniyoshi L. Sakai
    • Organizer
      日本神経科学学会
    • Place of Presentation
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • Year and Date
      2012-09-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Differential and global cortical reorganization induced by left frontal glioma : Visualization of three syntax-related networks2012

    • Author(s)
      Ryuta Kinno, Muragaki Yoshihiro, Takashi Maruyama, Shinri Ohta, Kuniyoshi L. Sakai
    • Organizer
      日本神経学会
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム(東京都)
    • Year and Date
      2012-05-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://mind.c.u-tokyo.ac.jp/Sakai_Lab-files/Staff/KLS_Paper.htm

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.u-tokyo-ac.jp/ja/utokyo-research/research-news/discovery-of-three-neural-networks-that-support-syntax/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://mind.c.u-tokyo.ac.jp/Sakai_Lab_files/Staff/KLS_Paper.htm

    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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