2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K16414
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| Research Institution | National Rehabilitation Center for Persons with Disabilities |
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Principal Investigator |
安 啓一 国立障害者リハビリテーションセンター(研究所), 研究所 感覚機能系障害研究部, 流動研究員 (70407352)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 吃音 / 聴覚フィードバック / 制御工学 / 神経科学 / 脳機能 / 発話制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
吃音者では発話の聴覚フィードバック（帰還）制御と脳機能の異常があることが知られている。
音声発話時の聴覚フィードバックを測定する方法として帰還がかからない開ループを使用し、呈示する母音の第1共鳴周波数をステップ状に変化させたものを聞かせることによって得られる発話応答を分析した。当初の目標にはなかった、ステップ応答を微分しインパルス応答を求める手法を実現したことによって、早い潜時においては補償応答（変化と逆の方向）、遅い潜時では追従応答（変化と同じ方向）が得られた。開ループを使用したことによりこれまでの閉ループの帰還で測定した場合よりも遅い潜時の応答が解析することができた。また、インパルス応答を導入することにより、より直接的な制御特性を得られるようになった。得られた知見を日本音響学会2015年秋季大会及び第60回日本音声言語医学会にて報告した。
脳機能構造測定では、脳の白質（神経繊維）の接続を測定する拡散テンソル画像法や、安静時の脳活動測定から得られた脳の機能的接続（デフォルトモードネットワーク）の測定を行った。その結果、吃音がある場合では白質の接続度合いを示す異方化率が、左の弓状束・角回・弁蓋部にて低下するという結果が得られた。特に弓状束ではこれまでの先行研究よりも長い範囲で接続が悪くなっていることが示された。角回での接続低下は高親密度単語の読み上げ時の吃音者での脳活動低下部位と対応しており(Mori et al., J. Phon. Soc. Jpn., 20:61, 2016)、吃音者がどのような機構で発話を行っているのかをモデル化する際の裏付けの一つとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
音声発話時の聴覚フィードバック（帰還）を測定する実験では当初の計画にはなかった、ステップ応答を微分しインパルス応答を求める手法を実現したことによって、直接的な制御特性を得られるようになった。さらに、脳機能構造測定においても新しい知見として脳の白質の神経接続が吃音者にて低下することが示された。聴覚フィードバックの結果について学会発表を年度内に行い、論文投稿の準備中である。脳の白質の接続低下については次年度に学会発表（投稿済）と論文投稿の予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画では、構音への意識の影響を調査するため、これまでの第1共鳴周波数を変化させる音声帰還実験に2重課題を設定した実験環境を構築し実験を行う予定であったが、開ループによる変換聴覚フィードバック(帰還)に関するデータの収集を基礎とし、吃音者・非吃音者の構音フィードバック制御に関する研究において分析が進んだため保留となった。具体的には、構音のフィードバック応答の分析において、今までに無かった試みとして応答曲線を微分することによって構音の制御特性を表すことが出来た。そのため、今後も現在実行中の行動実験を続け、吃音者・非吃音者の比較のためのデータを蓄積および分析を目標とすることとする。
脳機能実験脳機能測定では当初機能的核磁気共鳴画像法(fMRI)による脳機能測定を行う予定であったが、脳の白質（神経繊維）の接続を測定する拡散テンソル画像法によって吃音者での接続低下部位がわかったため、fMRIによる発話前後のアーチファクトの影響を鑑み、発話を伴わない脳の白質の測定や、安静時の機能的接続の測定を行い、吃音に関連する脳部位を探索する。
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| Causes of Carryover |
特に実験に必要な録音機材や解析ソフトウェア等は所属機関の備品を使うことにより物品費の支出を削減できた。また、当初予定していた国際会議1件の渡航予定がなくなったため、海外旅費の支出を削減できた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度は海外出張を含む旅費の実際の費用が申請時の見積より少なくて済んだため、また、録音機材や解析ソフトウェア等は所属機関の備品を使用したため、若干予算を繰り越した。平成28年度は脳機能解析に必要な機材を中心に購入する。アメリカにて開催される北米神経学会及び日米音響学会ジョイントミーティングに出席し、吃音研究の最先端の情報を入手すると共に、研究発表を通して議論を行う。他の学会でも成果発表と議論を通して研究を進める。前年度の成果を論文投稿するための投稿料及び、成果報告の国際会議出席のための費用を支出する。音声加工や脳画像前処理などのうち、基礎的な処理を謝金にて研究補助員に依頼する。
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