2020 Fiscal Year Annual Research Report
Possible cooperation between Brocas area and cerebellum for processing of hierarchical sentence structure
Publicly Offered Research
| Project Area | Studies of Language Evolution for Co-creative Human Communication |
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| Project/Area Number |
20H05014
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
中谷 裕教 東海大学, 情報通信学部, 講師 (30333868)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 階層的文構造処理 / 小脳 / ブローカ野 / fMRI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
複雑に階層化された文構造はヒトの言語の特徴である。文構造の処理を行う脳部位としてブローカ野が知られているが、本研究では小脳に着目し、複雑に階層化された文構造を処理するためにはブローカ野と小脳の連携が重要であると提案している。
ネアンデルタール人とホモ・サピエンスの頭蓋骨を比較した研究によると、ホモ・サピエンスは小脳の右半球が相対的に大きいことが報告されている。小脳における情報処理の特徴は熟練した処理を無意識的にかつ素早く実行することである。そのため、ある階層レベルの文構造の処理が熟練に伴ってブローカ野から小脳に移れば、ブローカ野は空いた認知資源を使ってさらに複雑な階層構造の処理を学習することができるはずである。そのため、ブローカ野と小脳の学習と熟達に関する連携がヒトの言語における複雑な階層的文構造の起源であると考えた。
上記の仮説に従い、現代人を対象にした脳機能イメージング実験を行い、階層的文構造処理におけるブローカ野と小脳の連携を検証した。日本語の中央埋込み構造の文を被験者に提示し、その文を読んでいる時の脳活動を比較したところ、ブローカ野と小脳Crus-Iは中央埋込みの階層性が高いほど大きな活動を示した。この結果はブローカ野だけでなく小脳Crus-Iが文の階層構造の処理に関与していることを示唆している。さらに安静時の脳活動のデータを使って機能的結合を評価したところ、ブローカ野と小脳Crus-Iは統計的に有意な強度で機能的に結合していた。そのため、ブローカ野と小脳Crus-Iは機能的に連携して文構造の処理を行っていると考えられる。
以上の結果から、階層的文構造処理の際にブローカ野と小脳が連携していることが実証された。
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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
予定していた実験を全て終え、研究成果を査読付国際雑誌に投稿中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
小脳は熟練した処理を無意識に実行する部位である。本研究では被験者にとって母国語である日本語を題材にして実験を行ったが、母国語は被験者にとって熟練した言語であるので、言語の熟練と小脳の関係を調べるには外国語を題材にして同様の実験を行う必要がある。今後は英語や他の言語を題材にして研究を行う予定である。
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