言語の臨界期脳にせまる：思春期とその前後の音声言語習得

• Project Area: Adolescent mind and self-regulation
• Project/Area Number: 24118508
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 皆川 泰代 慶應義塾大学, 文学部, 准教授 (90521732)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000); Fiscal Year 2013: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000); Fiscal Year 2012: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
• Keywords: 臨界期 / 音声言語 / 学習 / 脳の可塑性 / 音韻 / NIRS / 思春期 / 音韻学習 / 脳機能結合 / 自己制御 / 情動 / 性格

Research Abstract

近年，言語獲得といった高次脳機能を必要とする学習に伴う脳の可塑的変化を明らかにする研究が広がりつつある。しかし，思春期前後は精神発達や学習機序が大きく変化をする時期と長く示唆され，脳構造も大きく変化すると報告されながら，思春期前後を通じた脳機能変化，自己認識などの精神発達変化，それらに伴う学習機序の変化についてはほとんど明らかにされていない。
本研究では，思春期前後の各年齢群の参加者による英語音韻学習をする群とその統制群に，学習前後の心理・行動検査および近赤外線分光法を用いた脳機能計測を施行し，機能変化・神経可塑性を検討した。まず，行動検査の結果，年齢に関わらず，一か月程度の音韻学習で学習群は統制群に比べて一定の学習効果が得られることが明らかになった。この結果は思春期を超えても新規言語の音韻獲得は可能であることを示唆した。また，脳機能計測の結果，音韻を司るとされる連合野の下頭頂葉にある縁上回部分で学習に伴う脳の可塑的変化が捉えられた。その傾向は学習の差及び年齢群によって異なり，思春期群は特異的な変化を示した。さらに，これら行動や脳機能計測の結果と自己認識の程度の関係を検討したところ，自己観尺度における個の認識・主張が高い参加者ほど行動検査前後の学習効果が高く，学習後の脳機能計測で縁上回部分の賦活が強いことが確認できた。
以上の結果から，音声言語獲得に向けた学習は思春期前後の各群において行動や脳機能変化をもたらすが，思春期群の脳機能変化は特異的である可能性が示唆された。さらに行動や脳機能変化と自己認識の程度に関連があることが示唆された。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Neural correlates of infant dialect discrimination: A fNIRS study. (2014)
  • Author(s): Cristia, A., Minagawa-Kawai, Y., Egorova, N., Gervain, J., Filippin, L., Cabrol, D., Dupoux, E.
  • Journal Title: Developmental Science Volume: 4 Issue: 4 Pages: 628-635
  • DOI: 10.1111/desc.12160
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] “Insights on NIRS sensitivity from a cross-linguistic study on the emergence of phonological grammar. (2013)
  • Author(s): Minagawa-Kawai, Y., Cristia, A., Long, B, Vendelin, Hakuno, Y., Dutat, M., Filippin, L., Cabrol, D., Dupoux, E.
  • Journal Title: Frontiers in Psychology Volume: 4 Pages: 170-170
  • DOI: 10.3389/fpsyg.2013.00170
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An online database of infant functional Near InfraRed Spectroscopy studies: A community-augmented systematic review. (2013)
  • Author(s): Cristia, A., Dupoux, E., Hakuno, Y., Lloyd-Fox, S., Schuetze, M., Kivits, J., Bergvelt, T., van Gelder, M., Filippin, L., Charron, S., Minagawa-Kawai, Y.
  • Journal Title: PLoS One Volume: 8 Issue: 3 Pages: e58906-e58906
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0058906
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 乳児音声聴取における視聴覚情報利用の発達変化：母親と他者の場合 (2013)
  • Author(s): 森澤範子，白野陽子，皆川泰代
  • Journal Title: 音声研究 Volume: 17 Pages: 77-85
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 近赤外分光脳機能計測の現状と展望：臨床応用研究、認知神経科学からの知見 (2013)
  • Author(s): 皆川泰代
  • Journal Title: Brain and Nerve Volume: 64 Pages: 1023-1032
• [Journal Article] Reading speed, comprehension and eye movements while reading Japanese novels : evidence from untrained readers and cases of speed-reading trainees (2012)
  • Author(s): Miyata, H., Minagawa-Kawai, Y., Watanabe, S., Sasaki, T., Ueda, K.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: (掲載確定) Issue: 5 Pages: e36091-e36091
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0036091
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Cerebral responses to infant-directed speech and the effect of talker familiarity (2012)
  • Author(s): Naoi N, Minagawa-Kawai Y, Kobayashi A, Takeuchi K, Nakatnura K, Yamamoto J, Kojima S.
  • Journal Title: Neuroimage Volume: 59巻 Issue: 2 Pages: 1735-1744
  • DOI: 10.1016/j.neuroimage.2011.07.093
  • NAID: 40016745599
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Infants' learning of word-object relations: The role of social interaction. (2012)
  • Author(s): Hakuno Y, Omori T, Yamamoto J, Minagawa-Kawai Y.
  • Organizer: XVIII Biennial International Conference on Infant Studies
  • Place of Presentation: Minneapolis, Minnesota, U.S.A
  • Year and Date: 2012-06-07
• [Presentation] Infants’ observation of mother and non-mother faces: The role of audiovisual information and effects of mother-infant bonding. (2012)
  • Author(s): Morisawa N, Hakuno Y, Minagawa-Kawai Y.
  • Organizer: XVIII Biennial International Conference on Infant Studies
  • Place of Presentation: Minneapolis, Minnesota, U.S.A
  • Year and Date: 2012-06-07
• [Presentation] 乳児のＮＩＲＳ計測における血行動態反応：標準モデル構築を目指して (2012)
  • Author(s): 皆川泰代、内田真理子、Alejandrina Cristia、Emmanuel Dupoux
  • Organizer: 日本赤ちゃん学会第12回学術集会（ポスター発表P-14）
  • Place of Presentation: 玉川大学
• [Presentation] 新生児の母親音声に対する大脳皮質局所血流反応の在胎週数による違い (2012)
  • Author(s): 内田真理子、有光威志、池田一成、高橋孝雄、皆川泰代
  • Organizer: 日本赤ちゃん学会第12回学術集会（ポスター発表P-47）
  • Place of Presentation: 玉川大学
• [Presentation] 新生児の音声対比に対する脳反応－早期産児から正期産児まで－ (2012)
  • Author(s): 有光威志、皆川泰代、柳橋達彦、木下眞里、三輪雅之、松崎陽平、北東功、内田（太田）真理子、池田一成、高橋孝雄
  • Organizer: 日本赤ちゃん学会第12回学術集会（ポスター発表P-48）
  • Place of Presentation: 玉川大学
• [Presentation] 近赤外分光法による母親声に対する早期産児の脳反応 (2012)
  • Author(s): 有光威志、皆川泰代、木下眞里、三輪雅之、松崎陽平、北東功、内田（太田）真理子、池田一成
  • Organizer: 第57回日本未熟児新生児学会・学術集会（神経3-44）
  • Place of Presentation: くまもと県民交流館パレア（熊本県）
• [Presentation] Interaction between brain maturation and experience: hemodynamic responses to speech categories in full term and preterm neonates. (2012)
  • Author(s): Minagawa-Kawai, Y
  • Organizer: Conference of Functional Near Infrared Spectroscopy
  • Place of Presentation: University College London, England
• [Presentation] Preterm and fullterm newborns’ responses to vowel and intonation changes. (2012)
  • Author(s): Minagawa-Kawai Y
  • Organizer: Morning Workshop for the 18th Annual Meeting of the Organization, Human Brain Mapping
  • Place of Presentation: Beijing, China
  • Invited
• [Presentation] Symposium “Toward phenotyping and treatment of Autism Spectrum Disorders” (2012)
  • Author(s): Minagawa-Kawai, Y
  • Organizer: the 35th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: Nagoya, Japan
  • Invited
• [Presentation] 光トポグラフィーによる発達科学の最前線 (2012)
  • Author(s): 皆川泰代
  • Organizer: 第17回認知神経科学会学術集会、ランチョンセミナーⅠ
  • Place of Presentation: 東京大学先端知ビル 武田ホール
  • Invited
• [Presentation] Investigating the cerebral bases of language acquisition with NIRS.
  • Author(s): Minagawa, Y.
  • Organizer: Center for Molecular & Behavioral Neuroscience (CMBN)
  • Place of Presentation: Rutgers University, U.S.A
  • Invited
• [Presentation] 新生児、乳幼児の前頭前野機能：社会認知発達の基盤として
  • Author(s): 皆川泰代
  • Organizer: 新学術領域「共感性の進化・神経基盤」系統発生班キックオフシンポ「共感性研究の現状と展望」
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学、東京都
  • Invited
• [Presentation] Emergence of prefrontal function engaging in self-referential vs. external-focused attention in 5-6 month-old infants.
  • Author(s): Minagawa, Y., Hoshino, E., Yatabe, K., Imafuku, M., Sato, H., Yoshimura, M., Maki, A
  • Organizer: The 36th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
  • Place of Presentation: Kyoto International Conference Center, Kyoto
• [Presentation] 新生児期の音声言語に対する脳反応と認知発達との相関性
  • Author(s): 皆川泰代、有光威志、池田一成
  • Organizer: 第58回未熟児新生児学会
  • Place of Presentation: ANA クラウンプラザホテル金沢、石川県
• [Presentation] 母親声に対する正期産児の心拍変化と大脳皮質の関係
  • Author(s): 有光威志、内田真理子、皆川泰代、原香織、木下眞里、古川律子、松崎陽平、池田一成
  • Organizer: 第58回未熟児新生児学会
  • Place of Presentation: ANA クラウンプラザホテル金沢、石川県
• [Presentation] DBIfNIRS：乳児NIRS研究オンラインデータベースの構築
  • Author(s): 皆川泰代、白野陽子, Emmanuel Dupoux, Alejandrina Cristia
  • Organizer: 第13回日本赤ちゃん学会
  • Place of Presentation: アクロス福岡、福岡県
• [Presentation] 乳児における単語分節化と語意獲得：社会的相互作用が果たす役割 (2)
  • Author(s): 白野陽子、山本淳一、大森貴秀、皆川泰代
  • Organizer: 第13回日本赤ちゃん学会
  • Place of Presentation: アクロス福岡、福岡県
• [Book] 発達心理学と隣接領域の理論・方法論--発達科学ハンドブック1 (2013)
  • Author(s): 皆川泰代
  • Total Pages: 400
  • Publisher: 新曜社
• [Remarks] 慶應義塾大学 赤ちゃんラボ
  • URL: http://duallife.web.fc2.com/i/next.html