central processing of speech sounds and non-speech sounds

Research Project

Project/Area Number	22K16903
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 56050:Otorhinolaryngology-related
Research Institution	Iwate Medical University
Principal Investigator	金城伸祐岩手医科大学, 医学部, 助教 (30849245)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000) Fiscal Year 2026: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000) Fiscal Year 2025: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000) Fiscal Year 2024: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000) Fiscal Year 2023: ¥130,000 (Direct Cost: ¥100,000、Indirect Cost: ¥30,000) Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords	語音 / 母音 / 聴性誘発電位 / P2 / 聴覚脳幹誘発電位
Outline of Research at the Start	人の声、“語音”の持つ“言葉らしさ”の認識に関する中枢処理のメカニズムは十分に解明されていない。当研究では“言葉らしさ”を弁別する脳の領域を解明することが目的だ。これを解明することはhidden hearing lossや聴覚情報処理障害などの聴覚障害患者の病態の解明および治療に繋がると考えられる。また、人工内耳装用者での言葉の聞き取りの特徴が解明できれば語音に焦点をあてた調整の確立にも繋がる。
Outline of Annual Research Achievements	第84回耳鼻咽喉科臨床学会総会・学術講演会で”感冒を契機にAuditory neuropathy spectrum disorderをきたした一例”の発表をした。この症例は中耳・内耳の機能は保たれているもののそれ以降である蝸牛神経のシナプスから中枢側での難聴をきたしている症例であり、内耳細胞の活性をみる耳音響放射での反応はあったものの、神経伝達を計測する聴性脳幹反応では105dBでも反応は出なかった。しかし純音聴力検査では70dB程度で反応があり、これと一致して聴性定常反応はみられた。また語音弁別検査は補聴器を装用しても30％程度である。この現象は聴性脳幹反応では数ミリ秒しか寛容性が狭いために神経伝達の速度・タイミングが少しでもばらつくと計測が出来なくなってしまうと考える。一方で調整定常反応では当院では90Hzでのものを使っているために約11ミリ秒程度の寛容性の広さがあると考えられ、それゆえに純音聴力検査に一致した結果が得られたと考えられる。そしてAuditory neuropathy spectrum disorderでは補聴器を装用しても語音弁別検査の成績が悪いのは音を語音か非語音かを弁別するspeech modeの寛容性もまた狭いと考えられる。この患者はのちの遺伝子検査でCAPOS症候群と診断され、CAPOS症候群では内耳の有毛細胞と蝸牛神経間のシナプス周囲の障害がメインとされている。現に人工内耳植え込み術で聴力・語音弁別が良好となった報告もある。人工内耳で神経発火のタイミングが揃えられたために語音弁別能が改善したと仮説を立てるならば語音弁別への寛容性もまた狭いものである可能性を考える。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason コロナウイルス蔓延下で、岩手医科大学の検査室で脳波測定は感染リスクがあり施行することが困難であった。
Strategy for Future Research Activity	若年・高齢の難聴者で先に測定したnatural speechとsynthesized soundを提示した際の脳波の測定の施行。これが若年の健聴者のN1-P2の時間差と比べてどのような変化が見られるかを検討する。また、人工内耳植え込み術施行後の語音弁別が良好である被験者でのデータを測定することを考えている。ただし人工内耳による脳波のアーティファクトが入り込む可能性があるために脳波の測定方法はアーティファクトの影響を極力受けないような配置での電極、もしくは他の方法を選択せざるを得なくなる可能性がある。その場合は同様の条件で若年健聴者でのデータもさらに測定する必要がある。