Gamma- and theta-band modulations for speech/non-speech temporal processing and their dysfunctions in patients with schizophrenia.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K12572
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 90030:Cognitive science-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Mitsudo Takako 九州大学, 医学研究院, 特別研究員(RPD) (70423522)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平野 羊嗣 九州大学, 大学病院, 講師 (90567497) ; 田村 俊介 九州大学, 医学研究院, 特任助教 (20883333)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 音声知覚 / 時間微細構造 / 振幅包絡成分 / ガンマオシレーション / 統合失調症

Outline of Final Research Achievements

Patients with schizophrenia (SZ) are known to have language dysfunction, which is closely associated with a variety of their symptoms. However, the mechanisms of neural oscillations underlying language dysfunction have not been fully elucidated. In this study, we used electroencephalography (EEG), which has excellent temporal resolution, to (1) first analyze gamma-band and theta-band modulations of neural oscillations during listening to speech and music stimuli in normal participants, and thereby elucidate the brain mechanisms involved in auditory temporal information processing. We also aimed to detect the degree of impairment of the auditory temporal information processing in patients with schizophrenia, and to identify biomarkers for predicting the impairment.

Free Research Field

認知神経科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では音の二つの時間変動成分に対する遅い神経振動と速い神経振動の相互作用に注目し、音声・非音声に共通する神経基盤を検証する。音声と非音声処理に共通する神経振動の脳内メカニズムについてはこれまでに検討されていない。また音声・非音声の聴取によって生じる神経活動や知覚結果を健常者と統合失調症患者とで比較することで複雑に時間変化する音刺激の知覚に関わる神経メカニズムについてより強固な知見を得られると考えられる。音声などの日常的に耳にする機会が多い音刺激を用いて健常者と統合失調者群の間の特徴的な神経活動の違いを見出すことが出来れば生態学的妥当性を満たす統合失調症の新たなバイオマーカーの発見に繋がる。