有限状態規則の獲得過程と脳表象

• Project/Area Number: 15017213
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 岡ノ谷 一夫 千葉大学, 文学部, 助教授 (30211121)
• Project Period (FY): 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥6,600,000 (Direct Cost: ¥6,600,000); Fiscal Year 2003: ¥6,600,000 (Direct Cost: ¥6,600,000)
• Keywords: 分節化 / 有限状態文法 / 事象関連電位 / N100 / N400 / 学習曲線

Research Abstract

連続音声を単語に切り分ける能力は、言語獲得の大前提である。さらに、単語同士がどのような時系列規則で生起するのか、そのルールを捉えることが、文法をもった言語を可能にする。本研究では、純音によって半音階を構成し、これらをランダムに連結した「単語」を作り、単語どうしを統計的な規則で連結して「文」を作った。これを刺激として、被験者が単語の切れ目、文が構成されるルールを学習してゆく過程を、事象関連電位を指標として解明しようとした。
被験者は1音550ミリ秒、3音からなる1単語(1150ミリ秒)をランダムに連結した刺激を7分間連続して提示され、その間、それぞれの音の出だしをトリガーとして脳波を測定した。これを3セッション行い、その後、提示された「単語」と提示されたことのない「単語」とを弁別するテストにより、単語を切り出して知覚していたのかどうかを検討した。被験者全体で正答率は72%であった。被験者全体を平均より1/2標準偏差下のもの、上のもの、平均値の周囲1標準偏差の3グループに分けて解析すると、高学習者では1セッションめ、中学習者では3セッションめにおいて1音めの提示にともなう強い陰性電位が見られたが、低学習者ではそうした電位は観察されなかった。この電位は、高学習者でセッションにともない下降し、中学習者で上昇することから、実時間の学習獲得の微分計数であろうと考えられる。
本実験では、規則獲得過程をダイナミックに表現する脳電位を観察することができた。これがどのように発生するのか、EMGやfMRIを使ってさらに深く解明し、ヒトとマシンとのインターフェイスとして使えるような信号であるかどうか、今後研究してゆく必要がある。