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脳波,脳磁場を指標とした談話理解の可視化:解析の高度化と発達研究への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20300094
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 認知科学
研究機関北海道大学

研究代表者

小山 幸子  北海道大学, 電子科学研究所, 准教授 (40270483)

研究分担者 竹内 文也  北海道大学, 保健科学研究院, 准教授 (30281835)
松本 秀彦  作新学院大学, 人間文化学部, 准教授 (70348093)
研究期間 (年度) 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2008年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワード言語理解 / 非侵襲脳機能計測 / 脳磁場 / 逆問題 / fMRI / 性差 / 劣化音声
研究概要

言語理解の神経機構については、脳波とくに誘発脳電位を用いた研究が多くの成果をもたらしてきた。しかしながら、従来の刺激にタイムロックした加算平均法には、1)時間的に広がりのある談話のような刺激を用いることが難しく、2)多くの繰り返しを要するので計測に時間がかかる,3)被験者の動き、瞬きがアーチファクトになる、という問題点があった。こうした問題に対処するため音声言語(談話)理解の成否を、他覚的に評価する「m系列変調法」を開発した。m系列は情報通信の分野で信号の符号化に用いられる2値(1と0の)擬似乱数系列で、簡単な2進演算で作成可能である。「m系列変調法」では、m系列で決まるタイミングで刺激談話の一部を無音区間(ギャップ)に置き換える。被験者にとっては、でたらめに無音部が挿入されたきれぎれの劣化音声となる。実際には刺激の50%の部分が無音部に置き換わって失われているが、前後の文脈から失われた部分が補完されて、全体としての意味をとることはできる。文脈にもとづく補完のため、脳はギャップごとに情報処理を行うことになるが、それに伴って誘発反応がでるとすれば、実験者が把握しているギャップを挿入したタイミングにあわせて、反応を信号として集めることは困難ではない。具体的には、この刺激を聴取させて計測した脳波と、無音部のタイミングをきめるm系列の相関関数を電極ごとに計算し、さらに相関関数に独立成分分析を施すと、効率的に談話理解関連成分を抽出することができる。本年度は独立成分得点から脳磁場の発生源の推定する方法を開発した。また。信号発生源を検索するために昨年度までの収集したfMRIデータを再解析したところ統計的に有意な男女差が得られたため、データの追加を行いさらに検討を行った。

報告書

(1件)
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2008

すべて 学会発表 (7件)

  • [学会発表] EEG responses associated with verbal comprehension in school age children: A new technique using m-seouence modulation2008

    • 著者名/発表者名
      S. Koyama, et al.
    • 学会等名
      Neuroscience 2008
    • 発表場所
      Walter E. Washington Convention Center, Washi ngton, DC, USA
    • 年月日
      2008-11-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] m系列変調法を用いた言語(談話理解)発達の脳波検査へ向けた検討-てんかん児童を対象として2008

    • 著者名/発表者名
      中根進児, ほか
    • 学会等名
      第38回日本臨床神経生理学会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2008-11-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] M系列変調劣化音声を用いた談話理解の神経機構のニューロイメージング2008

    • 著者名/発表者名
      竹市博臣, ほか
    • 学会等名
      日本音響学会2008年秋季研究発表会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2008-09-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] A new technique for accessing verbal comprehension using magnetoencephalography2008

    • 著者名/発表者名
      F. Takeuchi, et al
    • 学会等名
      生体磁気国際会議
    • 発表場所
      ロイトン札幌
    • 年月日
      2008-08-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Evoked magnetic responses to short temporal gaps between sounds2008

    • 著者名/発表者名
      S. Koyama, et al.
    • 学会等名
      生体磁気国際会議
    • 発表場所
      ロイトン札幌
    • 年月日
      2008-08-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] m系列変調音声聴取時の脳磁場MEG responses to speech sounds with m-seauence modulation2008

    • 著者名/発表者名
      小山幸子, ほか
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] m系列変調談話に対する脳波応答のVolterra級数解析 Volterra series analysis of scalp EEG responses to spok en sentences modulated bym-sequence2008

    • 著者名/発表者名
      竹市博臣, 小山幸子
    • 学会等名
      第31回日本神経科学大会
    • 発表場所
      東京国際フォーラム
    • 年月日
      2008-07-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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