| 研究課題/領域番号 |
24K00508
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分10040:実験心理学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
太田 真理 九州大学, 人文科学研究院, 准教授 (20750045)
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| 研究分担者 |
重藤 寛史 九州大学, 医学研究院, 教授 (50335965)
内田 誠一 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (70315125)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2026年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2025年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2024年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
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| キーワード | 言語 / 経頭蓋時間干渉刺激 / 発達性ディスレクシア / 外国語学習 / 非侵襲的脳機能計測 (fMRI, 脳波) / 言語理解・言語産出 / 言語障害 / 言語獲得 / ディスレクシア / 非侵襲的脳刺激法 (経頭蓋時間干渉刺激) |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、先天性の読み書き障害である発達性ディスレクシアを研究対象に、言語の獲得や喪失に関わる脳のメカニズムを明らかにすることを目指す。具体的には、安全に脳活動を変化させることができる非侵襲的脳刺激法で言語に関わる脳活動を変化させ、刺激後の脳活動や行動の変化を測定することで、発達性ディスレクシア患者の脳が健常者の脳とどのように異なるのか理解することを目指す。さらに、言語リハビリテーションや外国語学習などに、安全に脳活動を操作する本研究の技術を応用する可能性も検討する。
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| 研究実績の概要 |
2024年度は、①経頭蓋直流電気刺激を用いた文字学習実験、②文や単語に対する定常誘発磁場計測実験、③経頭蓋直流電気刺激と脳波計測を組み合わせた日本語学習者の文理解実験、④言語の理解と産出に共通する神経基盤の検討を中心に研究を進めた。
①経頭蓋直流電気刺激を用いた文字学習実験：文字認識の中枢である左紡錘状回を選択的に刺激し、読字能力を向上させることができるか検討を進めた。MRI画像に基づく最適な電極配置のシミュレーションと、発達性ディスレクシア患者の公開MRIデータの分析を進めた。発達性ディスレクシア患者に特徴的な脳活動のパターンと、脳の構造的変化が明らかとなり、学会発表を行なった。
②文や単語に対する定常誘発磁場計測実験：日本語母語話者26名に対して、一定の周期で言語刺激を提示することで生じる定常誘発磁場を測定する実験を行った。文や語の階層構造を反映した定常誘発磁場が生じるという結果が得られた。
③経頭蓋直流電気刺激と脳波計測を組み合わせた日本語学習者の文理解実験：中国語母語話者と韓国語母語話者に対して、経頭蓋直流電気刺激で左下前頭回と左上側頭回を同時刺激し、日本語の文理解能力が向上するのか検討した。経頭蓋直流電気刺激条件では、脳を刺激しないシャム刺激条件に比べて、言語に関わる事象関連電位N400とP600の振幅が変化し、事象関連電位の変化は母語(中国語・韓国語)の影響を受けることが明らかとなった。
④言語の理解・産出に共通する神経基盤：言語の理解と産出に左中側頭回が果たす機能を解明するため、経頭蓋直流電気刺激と脳波計測による実験を行なった結果、左中側頭回への経頭蓋直流電気刺激で統語的プライミング（P600の減衰）が生じることが明らかとなった。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の計画通り、経頭蓋時間干渉刺激を用いた言語の神経基盤の研究を進めた。2024年度は、MRI画像に基づいて、文字中枢である左紡錘状回を選択的に刺激する最適な電極配置のシミュレーション研究を進めた。また、OpenNeuroで公開されている発達性ディスレクシア患者のMRIデータに基づいて、発達性ディスレクシア患者では前部帯状皮質の体積が減少し、前部帯状皮質と両側の下前頭回、右中側頭回の機能的結合が減衰することも明にした。
当初の計画に加えて、外国語の運用能力と脳の機能的・解剖学的変化を検討するために、脳波とMRIを用いた研究を進めた。現在22名のデータを収集済みであり、外国語の文理解課題の成績と相関する脳の機能的・解剖学的変化の分析を進めている。
また、経頭蓋直流電気刺激と脳波計測を組み合わせて、言語理解・言語産出の神経基盤を検討する実験や、構造的曖昧性を持つために複数の解釈を許容する文に対して、経頭蓋交流電気刺激を適用することで、文理解を変化させることが可能か検討する実験も進めた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後も引き続き、経頭蓋時間干渉刺激を用いて言語の神経基盤を明らかにするための研究を進める。2025年度は、健常者を対象に、経頭蓋時間干渉刺激で文字認識に関わる左紡錘状回の活動を変化させる実験と、先天性の言語障害に関わる左線条体の活動を変化させる研究を進める計画である。また、2024年度に引き続き、外国語の運用能力と脳の機能的・解剖学的変化を検討する実験のデータ収集・分析も進める。2025年度には、脳波データの解析に加えて、T1強調画像とT2強調画像に基づく脳の体積・皮質厚の検討、拡散テンソル画像に基づく神経線維の検討、安静時fMRIに基づく言語関連ネットワークの可視化を進める。さらに、定量的MRIを利用して、左紡錘状回と大脳基底核の物理特性を検討するための実験も始めることを計画している。OpenNeuroなどに登録された公開データを元に、患者データの分析も引き続き進める予定である。
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