Investigation of the characteristics of auditory feedback control of speech and its neural mechanisms

2013 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 23592543
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Otorhinolaryngology
• Research Institution: National Rehabilitation Center for Persons with Disabilities
• Principal Investigator: MORI Koichi 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, 研究部長 (60157857)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): CAI Chang 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, 客員研究員(申請時) (50510591)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): OKADA Minae 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(申請時) (40586442) ; NISHIKIDO Akikazu 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(申請時) (60610409) ; OCHI Keiko 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(申請時) (20623713) ; OGURA Jun (AOKI Jun) 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(申請時) (00633174) ; Chu Shin Ying 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(申請時) (50633252) ; A Rong Na 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(申請時) (20710891) ; OKAXAKI Shuntaro 生理学研究所, 研究員 (80455378) ; SAKAI Naomi 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聴覚言語機能障害研究室, 研究員 (60415362)
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Keywords: 喉頭科学 / 聴覚帰還制御 / 音声 / 言語学 / 吃音 / 医療・福祉 / 神経科学 / 制御工学

Research Abstract

A new method to accurately estimate the response characteristics of the auditory feedback control of speech has been developed with an open loop system. It covers the latency range from ten to more than several hundred ms after the onset of the modulation of auditory pseudo-feedback signals. The frequency dependence of the feedback gain of the voice fundamental frequency (F0) was observed in the control but not in the stuttering subjects. The feedback characteristics of F0 comprised 3 principal components with different latencies that were modulated differentially depending on attentional conditions.
The first formant (F1) showed either compensating or following responses to F1 steps, while the specific conditions for the difference are to be studied. Functional brain imaging of word reading revealed a difference in the brain activation pattern and its dependence on word familiarity between the people who stutter and who do not, using both fMRI and NIRS (near infrared spectroscopy).

Research Products

• [Journal Article] An overview of managing stuttering in Japan (2014)
  • Author(s): Chu, S.Y., Sakai, N., Mori, K.
  • Journal Title: American Journal of Speech-Language Pathology Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Functional lateralization of speech processing in adults and children who stutter (2011)
  • Author(s): Sato, Y., Mori, K., Koizumi, T., Minagawa-Kawai, Y., Tanaka, A., Ozawa, E., Wakaba, Y., Mazuka, R.
  • Journal Title: Frontiers in Psychology (Frontiers in Language Sciences) Volume: 2 (Article 70) Pages: 1-10
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Principal component analysis reveals differential attentional modulation of the vocal response to pitch perturbation
  • Author(s): Okazaki, S., Mori, K., Okada, M.
  • Journal Title: J Acoust Soc Amer Volume: (in press)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 合成音による疑似聴覚フィードバックにおける音声の応答特性 (2014)
  • Author(s): 阿栄娜,森浩一,越智景子,小倉淳,錦戸信和
  • Organizer: 日本音響学会2014年秋季研究発表会
  • Place of Presentation: 札幌(発表申込済み)
  • Year and Date: 20140903-19
• [Presentation] 柔らかい起声時の音響的特徴 (2014)
  • Author(s): 越智景子,酒井奈緒美,森浩一,青木淳
  • Organizer: 日本音響学会2014年春季研究発表会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20140310-12
• [Presentation] 視覚的にフィードバックを与えたさいの吃音者・非吃音者の発話速度の調整 (2013)
  • Author(s): 越智景子,森浩一,酒井奈緒美,青木淳
  • Organizer: 第58回日本音声言語医学会学術講演会
  • Place of Presentation: 高知
  • Year and Date: 20131017-18
• [Presentation] Integration of self-report thoughts and beliefs about stuttering with the video self-modeling intervention in adults who stutter (2013)
  • Author(s): Chu, S.Y., Sakai, N., Aoki, J., Mori, K.
  • Organizer: 第58回日本音声言語医学会学術講演会
  • Place of Presentation: 高知
  • Year and Date: 20131017-18
• [Presentation] 吃音の有無における聴覚フィードバックに対する構音の制御応答の比較 (2013)
  • Author(s): 錦戸信和,森浩一,酒井奈緒美,北條具仁
  • Organizer: 第1回日本吃音・流暢性障害学会
  • Place of Presentation: 金沢
  • Year and Date: 20130921-22
• [Presentation] 吃音のある成人の日常生活上における困難:面接調査による実態把握 (2013)
  • Author(s): 酒井奈緒美,森浩一
  • Organizer: 第39回日本コミュニケーション障害学会学術講演会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20130720-21
• [Presentation] 構音の聴覚フィードバック制御における注意の影響の検討 (2013)
  • Author(s): 錦戸信和,森浩一,越智景子
  • Organizer: 日本音響学会2013年春期研究発表会講演論文集
  • Place of Presentation: 八王子
  • Year and Date: 20130313-15
• [Presentation] 音声の追唱後の発話速度制御 (2013)
  • Author(s): 越智景子,森浩一,岡田美苗,錦戸信和
  • Organizer: 日本音響学会2013年春期研究発表会講演論文集
  • Place of Presentation: 八王子
  • Year and Date: 20130313-15
• [Presentation] The effectiveness of video self-modeling in individuals who stutter : a preliminary study on speech performance (2013)
  • Author(s): Chu, S.Y., Sakai, N., Nishikido, A., Mori, K.
  • Organizer: 日本音響学会2013年春期研究発表会講演論文集
  • Place of Presentation: 八王子
  • Year and Date: 20130313-15
• [Presentation] Video self-modeling intervention implications on social anxiety disorder in adults who stutter (2013)
  • Author(s): Chu, S.Y., Aoki, J., Mori, K.
  • Organizer: ヒューマンコミュニケーション基礎研究会(HCS)
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2013-11-09
• [Presentation] NIRSによる発話時の脳賦活測定の試み (2013)
  • Author(s): 青木淳, Chu, S.Y.,越智景子,阿栄娜,森浩一
  • Organizer: 16回日本光脳機能イメージング学会研究発表会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2013-07-20
• [Presentation] Gender differences in voice F0 control to pitch-shifted auditory feedback (2012)
  • Author(s): Okada, M., Mori, K., Okazaki, S., Cai, C.
  • Organizer: Society for Neuroscience of North America
  • Place of Presentation: New Orleans
  • Year and Date: 20121013-17
• [Presentation] 吃音者と非吃音者の発話速度制御 (2012)
  • Author(s): 越智景子,森浩一
  • Organizer: 第9回吃音を語る会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 20120818-19
• [Presentation] 吃音者と非吃音者に対する聴覚フィードバック制御の応答特性の比較 (2012)
  • Author(s): 錦戸信和,森浩一
  • Organizer: 第9回吃音を語る会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 20120818-19
• [Presentation] カタカナ単語読み上げの神経経路と吃音-第3の単語の読み経路の提案と吃音での役割- (2012)
  • Author(s): 森浩一,蔡暢,岡崎俊太郎,岡田美苗
  • Organizer: 第15回認知神経心理学研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20120804-05
• [Presentation] Abnormal articulation route in people who stutter (2012)
  • Author(s): Cai, C., Mori, K., Okazaki, S., Okada, M.
  • Organizer: The 7th World Congress on Fluency Disorders Tours
  • Place of Presentation: France
  • Year and Date: 20120702-05
• [Presentation] 変換聴覚フィードバック課題における発声F0応答の男女差 (2012)
  • Author(s): 岡田美苗,森浩一,岡崎俊太郎,蔡暢,錦戸信和,越智景子
  • Organizer: 信学技報
  • Year and Date: 20120000
• [Presentation] ホルマント周波数の摂動を伴う聴覚フィードバックの開ループによる応答特性の解析 (2012)
  • Author(s): 錦戸信和,岡田美苗,越智景子,森浩一
  • Organizer: 信学技報
  • Year and Date: 20120000
• [Presentation] 視覚によるフィードバックをともなう発話速度の調整 (2012)
  • Author(s): 越智景子,森浩一,岡田美苗,錦戸信和
  • Organizer: 信学技報
  • Year and Date: 20120000
• [Presentation] 吃音の脳機能検査の進歩 (2011)
  • Author(s): 森浩一
  • Organizer: 第56回日本音声言語医学会学術講演会予稿集
  • Place of Presentation: 東京(シンポジウム吃音の治療)
  • Year and Date: 20111006-07
• [Presentation] Asynchronous auditory feedback paces speech (2011)
  • Author(s): Okazaki, S., Mori, K., Cai, C., Okada, M.
  • Organizer: 9th Oxford Dysfluency Conference Oxford
  • Year and Date: 20110902-04
• [Presentation] Abnormal brain activation in development- tal stuttering speakers during word repetition (2011)
  • Author(s): Cai, C., Mori, K., Okazaki, S., Okada, M.
  • Organizer: The 41th annual meeting of the Society for Neuroscience of North America Washington D.C.
  • Year and Date: 2011-11-16
• [Remarks] ホームページ
  • URL: http://www.rehab.go.jp/ri/kankaku/mori/
• [Remarks] 講習会、講習会、一般誌、アウトリーチ: ① 森浩一.吃音の認知行動療法(CBT).平成25年度言語聴覚士研修会 所沢, 2013-12-06, p. 21-32.
• [Remarks] ②森浩一.成人吃音のメカニズム.平成25年度音声言語機能等判定医師研修会 所沢, 2013-10-03, pp.111-119.
• [Remarks] ③森浩一.吃音の研究について:脳機能と発話制御.全言連ニュース.特定非営 利活動法人 全国言友会連絡協議会, No.115 (2013年7・8月), p.7-9.
• [Remarks] ④森浩一.吃音と認知行動療法.エンドレス. 2012年9月号(337), p.10-27.
• [Remarks] ⑤森浩一.学校保健での音声言語障害の検査法:吃音.平成23年度学校保健研修会東京, 2012-01-29, p. 29-32.