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2016 Fiscal Year Research-status Report

脳活動計測による単語の意味認識の評価

Research Project

Project/Area Number 16K01969
Research InstitutionNational Institute of Information and Communications Technology

Principal Investigator

藤巻 則夫  国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳機能解析研究室, マネージャー (80359083)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 井原 綾  国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳機能解析研究室, 主任研究員 (30390694)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords高次脳機能計測 / 言語的意味処理
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、単語の対を順に呈示するプライミング課題を用いたMEG実験により、後続単語処理の脳活動を計測し、その脳活動が先行呈示した単語の意味的距離に依存することを定量的・詳細に計測・解析することが目的である。脳活動は単語の語彙特性にも依存するため、上記のプライミング本実験とは別に、単独に単語を呈示して語彙特性依存性を得るMEG予備実験を行い、本実験のデータから、その語彙特性依存性を除くことにより、脳活動の意味的距離依存性を抽出しようとする。
H28年度は、「動物」と「道具」の2つのカテゴリについて、語彙のデータベースを用いて実験に使用する単語を抽出した。それぞれのカテゴリで、単語長・単語親密度(いかに身近に感じられるか?)・表記妥当性(当実験で使用するカナ表記がいかに妥当と感じるか?)の語彙特性が同程度の単語を抽出することにより、211個ずつの単語を抽出できた。
被験者2名について、抽出した単語を単独呈示してMEG計測を行う予備実験の試行を行った。研究者が所属する組織で新たなMEGを導入し(H28年度にこれまでのMEGを停止)、これを使用することとなったため、刺激呈示やMEGの計測パラメータの最適化などの基礎データを得ることに多くの時間がとられた。
H28年度に予定していた、脳活動の語彙特性依存性を得るところまで行かなかったが、初年度であるH28年度の成果は、語彙特性を広くばらつかせた単語の抽出のほか、MEG計測に必要な計測パラメータを得るなど、今後の研究遂行のための礎を築いたという意義がある。このような単語の特性制御や計測の最適化は、本研究の最終目標である、定量的な意味的距離依存性を得るために重要であると考える。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

H28年度は、「分類語彙表」(国立国語研究所、2004年)および「日本語の語彙特性」(三省堂、1999年)を使い、単語長2-5、単語親密度(5段階中)1-5、表記妥当性(7段階中)1.5-6.5の広い範囲の語彙特性をもつ単語を抽出した。比較のため「動物」のほかに「道具」のカテゴリからも同様の単語抽出を行ったが、2つのカテゴリ間で、単語長ごとに単語親密度と表記妥当性について、相対的な差が20%以内で一致する単語を抽出した結果、それぞれのカテゴリから211個の単語が抽出できた。なお結果的に心像性は両カテゴリにおいて大きな差はなかった。
抽出した単語を単独呈示して脳活動を計測するMEG予備実験を開始し、被験者二名について脳活動計測を試行した。本研究者が所属する組織に導入された360チャンネルMEGを新たに使用するため、基本的な計測における選択やパラメータ値(磁気シールドルームのアクティブ・ノイズキャンセレーションのon/off、雑音除去方式sss/tsssの選択、頭の動き補正のon/off選択、波形のフィルター条件やトリガ・タイミングの調整など)の最適化を行い、今後のMEG実験の準備を行った。
当初の計画では、H28年度において、単語の抽出とそれを使ったMEG予備実験により脳活動源強度の語彙特性への依存性を得る予定であった。上記のように単語の抽出はできたが、予備実験が試行段階に留まったため、予定からはやや遅れていると判断する。

Strategy for Future Research Activity

H29年度は、H28年度に抽出した単語と、MEG計測パラメータの選択に基づいて、MEG予備実験を行い、脳活動の語彙特性依存性を得る。さらにプライミング課題を使ったMEG実験により脳活動の意味的距離依存性を得る。時間的に実験実施が困難な場合は、後者のデータとして、分担研究者が以前計測したMEG実験データを利用する可能性がある。このMEG計測データに、研究代表者が以前開発した「少数試行脳活動データの解析手法」を適用し、詳細な脳活動の意味的距離依存性を得る。この手法によれば、100試行データから10試行(少数試行)ごとの平均活動源強度が10点得られるため、従来手法である100試行データから一つの全平均活動源強度を得るよりも詳細な意味的距離依存性が得られる見込みである。連携研究者は、fMRIによる脳活動の意味的距離依存性の観点から議論に加わる。
H30年度は、これらの結果をまとめ、学会発表、論文発表、公開データベースへの掲載などを行う。

Causes of Carryover

H28年度の予備実験の予定に関して、新たに導入されたMEGの計測パラメータの最適化に多くの時間が割かれ、予定した予備実験を行うことができなかったため、これに関わる被験者「謝金」や「物品費」を使用しなかった。また本研究者が所属する組織の会計処理上の理由により、当面は競争的資金からの脳計測施設の使用料の支払いができないこととなり、これにあてる予定であった「その他」の費目の一部の予算も使用しない、など予算の未使用分が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

H29年度は、H28年度の成果に基づいて、MEG予備実験およびMEG本実験を行う予定であり、当初予定していたH28年度およびH29年度の2年分の被験者謝金を使用する予定である。また施設使用料に予定していた予算は、論文投稿や学会発表等の増加に有効に利用したい。

  • Research Products

    (1 results)

All 2017

All Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Presentation] MRI・MEGの運用と言語脳機能計測2017

    • Author(s)
      藤巻則夫
    • Organizer
      第一回ISMRM(国際磁気共鳴医学会)日本支部学術集会、ランチョンセミナー
    • Place of Presentation
      大阪大学吹田キャンパスCiNet棟(大阪府・吹田市)
    • Year and Date
      2017-02-24
    • Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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