聴覚中枢のカテゴリー認知機構とその可塑性

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09470370
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 内藤 泰 京都大学, 大学院・医学研究科, 講師 (70217628)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤木 暢也 京都大学, 大学院・医学研究科, 助手 (20271009) ; 長峯 隆 京都大学, 大学院・医学研究科, 助手 (10231490)
• Keywords: 聴覚言語 / カテゴリー認知 / ポジトロン断層法 / 可塑性 / 難聴 / 人工内耳 / 言語の符号化 / Coarse coding

Research Abstract

聴覚言語の認知では音響学的に連続する語音がカテゴリー化されて不連続に認知されるという特徴があり、この機構が脳内のどの部位に局在するかを明らかにするのが本研究の目的である。本年度は、脳磁図で純音、雑音、語音に対する側頭葉聴覚野のN100m反応(音提示後約100ms後に一次聴覚野近傍に現れる同期的反応)を計測し、正常人では雑音に比べて語音の反応の方が大きい事、左半球より右半球の反応が大きい事を確認した。語音の音響分析には聴覚野において、雑音や純音のようにカテゴリー認知を要さない音に較べて、より多くの神経活動が必要であり、その活動は右半球の方が優位であると推測された。一方、高度難聴により人工内耳を使用する場合、語音はそのスピーチプロセッサで符号化される。この人工的な符号化は正常内耳での符号化に比して語音の特徴に歪みや欠落を含んでおり、中枢におけるカテゴリー認知機構により多くの負荷がかかる。このような条件下での語音認知では、認知の向上と語音による側頭葉の賦活程度に正の相関がある事、語音認知に際して、側頭葉では上側頭回だけでなく中側頭回の活動も亢進すること、側頭葉だけでなく言語表出に関与する前頭葉のブローカ野、補足運動野も有意に活動が亢進することが判明した。これらの結果は、あいまいな語音信号を分析して正確にカテゴリー認知するために、より選択性の低い神経回路網や言語表出の神経回路が多数共同している事を示唆し、語音のカテゴリー認知の基本的構造には、いわゆる"coarse coding"(複数のきめの粗い符号化機構が協同することで精密な符号化を達成する)の原理が働いていると推測される。
今後、中枢におけるカテゴリー認知の研究においては言語表出との密接な連携という観点からのアプローチが重要であると考える。

Research Products

• [Publications] Kojima H.: "Left hemispheric dominance and the role of verbal motor related region in language cognition"Clinical Positron Imaging. 1. 223-228 (1999)
• [Publications] Fujiki N.: "Correlation between rCBF and speech perception in cochlear implant users"Auris Nasus Larynx. 26. 229-236 (1999)
• [Publications] Shiomi Y.: "Cochlear implant in patients with residual hearing"Auris Nasus Larynx. 26. 369-374 (1999)
• [Publications] Naito Y.: "Development and plasticity of the auditory cortex in cochlear implant users: a follow-up study by PET"Adv Otorhinolaryngol (Basel). (印刷中). (2000)
• [Publications] Fujiki N.: "Development and plasticity of the auditory cortex in cochlear implant users: a follow-up study by PET"Adv Otorhinolaryngol (Basel). (印刷中). (2000)
• [Publications] Nakajima S.: "Speech discrimination in elderly cochlear implant users"Adv Otorhinolaryngol (Basel). (印刷中). (2000)
• [Publications] 内藤 泰: "小児人工内耳の適応とリハビリテーション"Otol Jpn. 9. 97-103 (1999)
• [Publications] 井上真郷: "脳機能画像の3次元再構築"日耳鼻. 102. 971-975 (1999)
• [Publications] 内藤 泰: "聴皮質の機能解剖とその可塑性"耳鼻臨床. 92. 1027-1039 (1999)
• [Publications] 森田武志: "小児人工内耳術後の表出言語の発達-文献的考察-"耳鼻臨床. 92. 1247-1254 (1999)
• [Publications] 山口 忍: "人工内耳装用幼児のマッピング-初回マッピングを中心に-"Audiology Japan. 42. 667-673 (1999)
• [Publications] 馬場朱美: "人工内耳装用児の発達"音声言語医学. 41. 1-7 (2000)
• [Publications] 楯谷一郎: "聴覚による言語中枢機構"耳鼻臨床. 93. 157-165 (2000)
• [Publications] Nishioka N.: "Development of play in a young cochlear implant user"Adv Otorhinolaryngol (Basel). (印刷中). (2000)
• [Publications] Naito Y.: "Verbal self-monitoring in deaf subjects using cochlear implants"Cochlear Implants International. (印刷中). (2000)
• [Publications] Naito Y.: "Increased cortical activation during hearing of speech in cochlear implant users"Hearing Research. (印刷中). (2000)
• [Publications] 内藤 泰: "聴覚の皮質受容機構とその可塑性"臨床脳波. 41. 279-284 (1999)
• [Publications] 内藤 泰: "言語活動の画像診断"画像診断. 19. 1174-1182 (1999)
• [Publications] Naito Y: "Recent advances in biomagnetism (ed by Yoshimoto T, Kotani M, Kuriki S, Karibe H, Nakasato N)"Tohoku University Press. 1136 (1999)
• [Publications] 内藤 泰: "CLIENT21(臨床耳鼻咽喉科・頭頚部外科)第10巻、感覚器"中山書店. 502 (2000)
• [Publications] 藤木暢也: "CLIENT21(臨床耳鼻咽喉科・頭頚部外科)第6巻、聴覚"中山書店(印刷中). (2000)