音声知覚の発達と大脳半球の機能側性化

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21682002
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 皆川 泰代 慶應義塾大学, 社会学研究科, 准教授 (90521732)
• キーワード: 音声知覚 / 大脳半球機能側性化 / 音韻 / 近赤外分光法(NIRS) / 対照言語研究 / 乳幼児脳機能 / 聴覚野 / 新生児

研究概要

生後2年間,乳児が母語の音韻,韻律,語彙を獲得する過程に伴って,大脳は大規模な脳内回路の再編成を行い、言語機能は主に左半球に側性化する。本研究はその発達過程の仮説的モデル「音声言語獲得の大脳半球側性化モデル」を海外機関と連携して検証するものである。このために新生児から2歳までの乳幼児に対して,様々な音声刺激に対する脳反応を近赤外分光法で計測する。併せて音声言語の行動学的実験も行い,脳反応データとの関係から検討する。
3年間の研究の結果、研究の目的通りに仮説的モデルであった「音声言語獲得の大脳半球側性化モデル」を、日本人乳児、フランス語圏乳児についてNIRSによる脳機能計測を行うことで客観的に検証することができた。例えば、音韻や韻律処理における新生児の脳活動は音韻については充分に側性化が行われておらず、韻律処理については右半球の優位性が確認された。このことは仮説モデルで示した通り、発達初期の機能側性化は音声の音響的性質に大きく依存し、ゆっくりした韻律処理は右側頭で処理され、音韻の中でも比較的遅いスペクトル変化を持つ母音は両側頭部で処理されるという仮説と一致していた。但し、素早いスペクトル変化を新生児は必ずしも左側頭部優位に処理しないことも別の新生児実験で示され、仮説の修正が必要となった。
以上の研究を含む我々の研究結果とこれまでの脳機能研究をメタ解析し、レビューした上で、「音声言語獲得の大脳半球側性化モデル」を提起する論文を研究統括として出版した。

研究成果

• [雑誌論文] Cerebral responses to infant-directed speech and the effect of talker familiarity (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoi, N., Minagawa-Kawai, Y., Yamamoto, J., Nakamura, K., Kojima, S
  • 雑誌名: Neuroimage 巻: 59(2) ページ: 1735-1744
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cerebral lateralization and early speech acquisition : a developmental scenario (2011)
  • 著者名/発表者名: Minagawa-Kawai, Y., Cristia, A., Dupoux, E
  • 雑誌名: Journal of Developmental Cognitive Neuroscience 巻: 1(3) ページ: 217-232
  • DOI: doi:10.1016/j.dcn.2011.03.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assessing signal-driven mechanism in neonates : brain responses to temporally and spectrally different sounds (2011)
  • 著者名/発表者名: Minagawa-Kawai, Y., Cristia, A., Vendelin, I., Cabrol C, Dupoux, E
  • 雑誌名: Frontiers in Psychology 巻: 2 ページ: 125
  • DOI: doi:10.3389/fpsyg.2011.00135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical brain imaging reveals auditory general and language specific processing in early infant development (2011)
  • 著者名/発表者名: Minagawa-Kawai, Y., Sato, Y., Mazuka, R., Ramus, F., Dupoux, E
  • 雑誌名: Cerebral Cortex 巻: 21(2) ページ: 254-261
  • DOI: doi:10.1093/cercor/bhq082
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional hemispheric specialization in processing phonemic and prosodic auditory changes in neonates (2011)
  • 著者名/発表者名: Arimitsu, T., Uchida-Ota, M., Yagihashi, T., Kojima, S., Watanabe, S., Hokuto, I., Ikeda, K., Takahashi, T., Minagawa-Kawai, Y
  • 雑誌名: Frontiers in Psychology 巻: 2 ページ: 202
  • DOI: doi:10.3389/fpsyg.2011.00202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional lateralization of speech processing in adults and children who stutter (2011)
  • 著者名/発表者名: Sato, Y., Mori, K., Koizumi, T., Minagawa-Kawai, Y., Tanaka, A., Ozawa, E., Wakaba, Y
  • 雑誌名: Frontiers in Psychology 巻: 2 ページ: 70
  • DOI: doi:10.3389/fpsyg.2011.00070
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two successive neurocognitive processes captured by near-infrared spectroscopy : Prefrontal activation during a computerized plus-shaped maze task (2011)
  • 著者名/発表者名: Miyata, H., Watanabe, S., Minagawa-Kawai, Y.
  • 雑誌名: Brain Research 巻: 1374 ページ: 90-99
  • DOI: doi:10.1016/j.brainres.2010.12.047
  • 査読あり
• [学会発表] 在胎週数による新生児の音声誘発脳反応の変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 有光威志, ほか
  • 学会等名: 第56回日本未熟児新生児学会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム
  • 年月日: 2011-11-14
• [学会発表] Cerebral bases of linguistic and non-linguistic cue decoding in neonates (2011)
  • 著者名/発表者名: Minagawa-Kawai, Y., et al
  • 学会等名: 34th Annual Meeting of Japan Neuroscience Society
  • 発表場所: パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] 学際性で広げる未来の赤ちゃん研究:発達脳科学・心理学の立場から (2011)
  • 著者名/発表者名: 皆川泰代
  • 学会等名: 第11回日本赤ちゃん学会学術集会シンポジウム"Baby Science for the Next Decade"
  • 発表場所: 中部学院大学各務原キャンパス(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-08
• [学会発表] 乳児の母親・他者顔の認知における視覚と聴覚の役割-顔の部位に注目して- (2011)
  • 著者名/発表者名: 森澤範子, ほか
  • 学会等名: 第11回日本赤ちゃん学会
  • 発表場所: 中部学院大学各務原キャンパス
  • 年月日: 2011-05-07
• [学会発表] 乳児における単語分節化と語意獲得:社会的相互作用が果たす役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 白野陽子, ほか
  • 学会等名: 第11回日本赤ちゃん学会
  • 発表場所: 中部学院大学各務原キャンパス
  • 年月日: 2011-05-07
• [学会発表] 乳児における自己の名前に対する脳反応:近赤外分光法(NIRS)と行動指標による検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今福理博, ほか
  • 学会等名: 第11回日本赤ちゃん学会
  • 発表場所: 中部学院大学各務原キャンパス
  • 年月日: 2011-05-07
• [学会発表] Investigating the cerebral bases of language acquisition with NIRS (2011)
  • 著者名/発表者名: Minagawa-Kawai, Y.
  • 学会等名: Lecture series of Max Planck Institute, Department of Neuropsychology
  • 発表場所: Leipzig, Germany(招待講演)
  • 年月日: 2011-04-13
• [図書] 「乳児の脳機能発達」『NIRSの基礎と臨床』(酒谷薫編) (2012)
  • 著者名/発表者名: 皆川泰代
  • 総ページ数: 187-192
  • 出版者: 新興医学出版社
• [図書] A preliminary study on infants' learning of word-object relations : The role of social interaction (2011)
  • 著者名/発表者名: Hakuno, Y, ほか
  • 総ページ数: 127-136
  • 出版者: Keio University Press
• [図書] Preliminary report on differences in cerebral hemodynamic responses to mother's voice between preterm and term neonates (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchida-Ota, ほか
  • 総ページ数: 137-146
  • 出版者: Keio University Press
• [図書] プロソディー処理の聴覚野機能:発達とその障害 (2011)
  • 著者名/発表者名: 皆川泰代
  • 総ページ数: 56-63
  • 出版者: 認知神経科学会誌13(1)
• [図書] Changes in causal relationship between cerebral hemodynamics and electroencephalography Theta rhythm during habituation to auditory stimuli : a preliminary report (2011)
  • 著者名/発表者名: Uchida-Ota, ほか
  • 総ページ数: 177-182
  • 出版者: Keio University Press
• [図書] 「第20章脳科学からの示唆」『新・発達心理学ハンドブック』(田島信元・岩立志津夫・長崎勤編)
  • 著者名/発表者名: 皆川泰代
  • 出版者: 福村出版社(印刷中)
• [図書] 「第29章脳科学の考え方」『発達科学ハンドブック』(田島信元・南徹弘編集)
  • 著者名/発表者名: 皆川泰代
  • 出版者: 新曜社(印刷中)
• [備考]
  • URL: http://duallife.web.fc2.com/i/paper.html