Development of program to enhance speech fluency of stuttering: Integration of neuroscientific understanding and therapy methods

• Project/Area Number: 24680025
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Partial Multi-year Fund
• Research Field: Sensitivity informatics/Soft computing
• Research Institution: Gunma University (2013-2016); Tokyo Denki University (2012)
• Principal Investigator: Toyomura Akira 群馬大学, 保健学研究科, 講師 (90421990)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥26,910,000 (Direct Cost: ¥20,700,000、Indirect Cost: ¥6,210,000); Fiscal Year 2015: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2014: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2013: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2012: ¥12,220,000 (Direct Cost: ¥9,400,000、Indirect Cost: ¥2,820,000)
• Keywords: 吃音 / 脳機能計測 / 機能的磁気共鳴画像法 / 事象関連電位 / 聴覚フィードバック / 発話流暢性 / マインドフルネス / 有症率 / 情動 / fMRI / 脳波 / 発症率 / 神経メカニズム / 流暢性促進 / 対面会話 / 対面発話 / 四肢の運動 / 発話運動制御

Outline of Final Research Achievements

This study investigated behavioral and neurological aspects of stuttering, and aimed to seek evidence-based treatments based on the understanding of mechanisms of stuttering. Eight-week practice using metronome sound had induced significant change of activity in the basal ganglia during speech production. The occurrence of stuttering under face-to-face condition was found to be related to the activity in the limbic system (amygdala). The speech performance under the delayed auditory feedback condition was related to the auditory evoked potential induced by the delayed auditory feedback sound. The auditory feedback perception was suggested to change by longitudinal mindfulness meditation practice. Rate of stuttering at 3 years of age was investigated in Japanese children. 1.4% of the children showed stuttering and 83% of them recovered.

Research Products

• [Journal Article] Fluctuation of Lower Limb Movement in the MRI Bore: Different Contributions of the Cortical and Subcortical Locomotor Regions (2017)
  • Author(s): Toyomura A, Yokosawa K, Kuriki S
  • Journal Title: Advanced Biomedical Engineering Volume: 6 Issue: 0 Pages: 15-20
  • DOI: 10.14326/abe.6.15
  • NAID: 130005402002
  • ISSN: 2187-5219
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Effect of an 8-week practice of externally triggered speech on basal ganglia activity of stuttering and fluent speakers (2015)
  • Author(s): Toyomura A., Fujii T., Kuriki S.
  • Journal Title: NeuroImage Volume: 109 Pages: 458-468
  • DOI: 10.1016/j.neuroimage.2015.01.024
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 口唇運動の模倣に関与する神経機構の検討 (2017)
  • Author(s): 豊村暁，藤井哲之進，栗城眞也
  • Organizer: 日本音響学会2017年春季研究発表会
  • Place of Presentation: 川崎市
  • Year and Date: 2017-03-15
• [Presentation] 吃音のメカニズムに関する研究の紹介 (2016)
  • Author(s): 豊村暁
  • Organizer: 北見吃音サロン「なんだろう？吃音 ～早期発見と早期支援の必要性，社会的支援の意義を考える」
  • Place of Presentation: 北見市
  • Year and Date: 2016-10-15
  • Invited
• [Presentation] Fluctuation of lower limb movement in the MRI Bore: Different contributions of the cortical and subcortical locomotor region. (2016)
  • Author(s): Toyomura A, Yokosawa K, Kuriki S
  • Organizer: 生体医工学シンポジウム2016
  • Place of Presentation: 旭川市
  • Year and Date: 2016-09-17
• [Presentation] 遅延聴覚フィードバック音声に対する聴覚誘発電位の測定方法についての検討 (2016)
  • Author(s): 豊村暁, 宮代大輝, 栗城眞也
  • Organizer: 第4回吃音・流暢性障害学会
  • Place of Presentation: 所沢市
  • Year and Date: 2016-09-02
• [Presentation] ヒトを対象とした神経科学研究の最前線 (2015)
  • Author(s): 豊村暁
  • Organizer: 群馬大学医理工GFL企画先端研究学際講演会
  • Place of Presentation: 群馬大学（桐生市）
  • Year and Date: 2015-12-22
  • Invited
• [Presentation] 吃音について (2015)
  • Author(s): 豊村暁
  • Organizer: 前橋市ことばを育てる親の会
  • Place of Presentation: 前橋市総合福祉会館（前橋市）
  • Year and Date: 2015-12-07
  • Invited
• [Presentation] 遅延聴覚フィードバック音声に対する事象関連電位の測定 (2015)
  • Author(s): 豊村暁，栗城眞也
  • Organizer: 計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会
  • Place of Presentation: 函館アリーナ（函館市）
  • Year and Date: 2015-11-18
• [Presentation] 機能的磁気共鳴画像法を用いた吃音話者の神経活動の特徴 (2015)
  • Author(s): 豊村暁
  • Organizer: 日本吃音・流暢性障害学会第3回大会シンポジウム「吃音の脳研究の最前線」
  • Place of Presentation: 大阪保健医療大学（大阪市）
  • Year and Date: 2015-08-29
  • Invited
• [Presentation] 吃音と判断する閾値と有症率の関係についての考察 (2015)
  • Author(s): 豊村暁、島田美智子、鎌田美鈴、小松友紀恵、船橋ひづる、木内瑞穂、小野栄治、藤井哲之進、南孝輔
  • Organizer: 日本吃音・流暢性障害学会第3回大会
  • Place of Presentation: 大阪保健医療大学（大阪市）
  • Year and Date: 2015-08-29
• [Presentation] 離島地区における３歳児の吃音有症率調査について (2015)
  • Author(s): 島田美智子、豊村暁、鎌田美鈴、小松友紀恵、船橋ひづる、関いづみ、小野栄治、藤井哲之進、南孝輔
  • Organizer: 日本吃音・流暢性障害学会第3回大会
  • Place of Presentation: 大阪保健医療大学（大阪市）
  • Year and Date: 2015-08-29
• [Presentation] Neural activity elicited by context-dependent speech dysfluency (2015)
  • Author(s): Toyomura A., Fujii T., Yokosawa K., Kuriki S.
  • Organizer: 8th World Congress on Fluency Disorders
  • Place of Presentation: リスボン（ポルトガル）
  • Year and Date: 2015-07-06
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 吃音者が他者と会話する際の脳活動計測の試み (2014)
  • Author(s): 豊村暁，藤井哲之進，横澤宏一，栗城眞也
  • Organizer: 第2 回吃音・流暢性障害学会
  • Place of Presentation: 目白大学
  • Year and Date: 2014-08-29
• [Presentation] 対面・非対面会話時の神経活動の計測 (2014)
  • Author(s): 豊村暁，藤井哲之進，横澤宏一，栗城眞也
  • Organizer: 第53 回日本生体医工学会大会
  • Place of Presentation: 仙台国際センター
  • Year and Date: 2014-06-24
• [Presentation] Neural correlates of stuttering under external rhythm and face-to-face communication (2014)
  • Author(s): Toyomura A., Fujii T., Yokosawa K., Kuriki S
  • Organizer: OHBM 2014 Annual Meeting
  • Place of Presentation: CCH-Congress Center in Hamburg (Hamburg)
  • Year and Date: 2014-06-11 – 2014-06-12
• [Presentation] 家庭で言語指導を行う保護者の吃音に対する態度の変化 (2014)
  • Author(s): 藤井哲之進，南孝輔，島田美智子，豊村暁
  • Organizer: 第40回日本コミュニケーション障害学会学術講演会
  • Place of Presentation: 金沢大学
  • Year and Date: 2014-05-10 – 2014-05-11
• [Presentation] Neural correlates of stuttering under external rhythm and face-to-face communication (2014)
  • Author(s): Akira Toyomura, Tetsunoshin Fujii, Koichi Yokosawa, Shinya Kuriki
  • Organizer: The 20th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
  • Place of Presentation: Germany
• [Presentation] 対面・非対面会話時の神経活動の計測 (2014)
  • Author(s): 豊村暁，藤井哲之進，横澤宏一，栗城眞也
  • Organizer: 第53回日本生体医工学会大会
  • Place of Presentation: 仙台
• [Presentation] 家庭で言語指導を行う保護者の吃音に対する態度の変化 (2014)
  • Author(s): 藤井哲之進，南孝輔，島田美智子，豊村暁
  • Organizer: 第40回日本コミュニケーション障害学会学術講演会
  • Place of Presentation: 金沢
• [Presentation] 乳幼児健診における吃音児の割合 (2013)
  • Author(s): 島田美智子，藤井哲之進，南孝輔，豊村暁
  • Organizer: 第14回日本言語聴覚学会
  • Place of Presentation: 札幌
• [Presentation] リッカムプログラムにより吃症状が改善した子の事例 (2013)
  • Author(s): 藤井哲之進，南孝輔，島田美智子，豊村暁
  • 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
• [Presentation] 3 歳児健診における吃音児の統計調査 (2013)
  • Author(s): 島田美智子，藤井哲之進，南孝輔，豊村暁
  • Organizer: 第1回日本吃音・流暢性障害学会
  • Place of Presentation: 金沢
• [Presentation] Effect of external pacing on speech motor control : MEG/fMRI studies (2012)
  • Author(s): Akira Toyomura, Koichi Yokosawa, Tetsunoshin Fujii, Shinya Kuriki
  • Organizer: The 18th International Conference on Biomagnetism
  • Place of Presentation: France at Maison de la Chimie (Paris)
  • Year and Date: 2012-08-28
• [Presentation] 長期の発話流暢性促進の訓練を受けた吃音児の音声の変化 (2012)
  • Author(s): 藤井哲之進, 豊村暁
  • Organizer: 日本音響学会聴覚研究会
  • Place of Presentation: 北海道医療大学札幌サテライトキャンパス(札幌市)
  • Year and Date: 2012-07-19
• [Presentation] Neural plasticity of stuttering speakers by rhythmical speech training (2012)
  • Author(s): Akira Toyomura, Tetsunoshin Fujii, Shinya Kuriki
  • Organizer: The 18th Annual Meeting of the Organization for Human Brain Mapping
  • Place of Presentation: China National Convention Center (Beijing)
  • Year and Date: 2012-06-12
• [Presentation] 非流暢性発話の運動制御に関する脳機能計測 (2012)
  • Author(s): 豊村暁, 藤井哲之進, 横澤宏一, 栗城眞也
  • Organizer: 第27回日本生体磁気学会大会
  • Place of Presentation: 東京電機大学(東京都)
  • Year and Date: 2012-06-01
• [Presentation] 日本語を母語とする吃音児を対象としたリッカムプログラムの適用 (2012)
  • Author(s): 藤井哲之進, 南孝輔, 島田美智子, 豊村暁
  • Organizer: 第38回日本コミュニケーション障害学会学術講演会
  • Place of Presentation: 県立広島大学(三原市)
  • Year and Date: 2012-05-12
• [Presentation] 両手指協調運動に見られる吃音者と非吃音者のパフォーマンスの違い (2012)
  • Author(s): 藤井哲之進, 豊村暁, 島田美智子, 南孝輔
  • Organizer: 第38回日本コミュニケーション障害学会学術講演会
  • Place of Presentation: 県立広島大学(三原市)
  • Year and Date: 2012-05-12