Elucidation of the neural basis of language through integration of theory, models, and experiments

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H01256
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 02060:Linguistics-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Ohta Shinri 九州大学, 人文科学研究院, 准教授 (20750045)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大関 洋平 東京大学, 大学院総合文化研究科, 講師 (10821994) ; 成田 広樹 東海大学, 文学部, 准教授 (60609767)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 言語 / 文法 / 非侵襲的脳機能計測 / 非侵襲的脳刺激法 / 左下前頭回 / 経頭蓋電気刺激法 / 脳波 / 脳磁図

Outline of Final Research Achievements

Language is a cognitive function unique to humans, and elucidating the neural basis of language is a central research question in understanding the higher cognitive functions of humans. In this study, we combined theoretical linguistics, cognitive neuroscience, and computational modeling to elucidate the whole picture of the brain mechanisms that enable humans to understand and produce language. By measuring brain activity to words and sentences by magnetoencephalography and electroencephalography, we identified a language network that includes the left inferior frontal gyrus and left fusiform gyrus. Furthermore, by using transcranial electrical stimulation, which can noninvasively modify brain activity, we found that changing the activity of the left inferior frontal gyrus also changes language comprehension and language production.

Free Research Field

神経言語学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、人間が言語を理解・産出する脳のメカニズムを、理論・実験・モデリングの3つの研究アプローチにより明らかにすることを目指した。言語に関わる脳活動をもとに、言語の理解・産出に関わる脳内ネットワークの全体像を明らかでき、また、言語に関わる脳活動を変化させることで言語理解・言語産出の成績が向上することも明らかにできた。以上の成果は、将来的に外国語学習や言語障害の治療に貢献しうるものである。