時間、空間、音声の知覚に共通するチャンネル間処理の解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25240023
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 森 周司 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (10239600)
• 研究分担者: 伊良皆 啓治 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (20211758) ; 廣瀬 信之 九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 助教 (40467410) ; 積山 薫 熊本大学, 文学部, 教授 (70216539)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 聴覚 / 時間知覚 / 音声知覚 / 空間知覚 / 心理物理学

研究実績の概要

テーマ別に以下に記す。
【Ａ】チャンネル間処理の共通性の実証：知覚的学習の手法を用いて共通性を検証した。無音検出課題を２～３週間行う訓練群と全く行わない非訓練群で，その前後での/da/-/ta/の音声同定と弁別成績を測定した。その結果，音声同定での/da/-/ta/識別境界値には2つの群で有意な変化見られなかったが，訓練群では音声弁別成績が向上する傾向が見られた（田村ら, 2015）。
【Ｂ】チャンネル間処理の脳内メカニズムの同定：周波数内及び周波数間無音聴取時の聴性脳幹反応（ABR）を測定した。その結果、周波数内あるいは周波数間に関わらず，無音長が10 msを超えると後続音のABR振幅が大きくなることが確認された（Mori & Iramina, 2015）。先行音長が50 msであることを考え合わせると，先行音のオンセットから60 ms以内では後続音のオンセット反応が抑制され，無音検出が困難になるという知見と一致する。
【Ｃ】促音知覚と視覚におけるチャンネル間処理の検討：促音知覚に関しては、摩擦促音を含む音声に対するEEGを測定し，日本人話者と英語話者とで促音知覚の情報処理が異なることが示唆された。視覚に関しては、ギャップ前後の刺激の傾きが90°異なる場合のギャップ閾値を測定し、前年度の傾き差15°の場合と同様に，ギャップ前後の周波数が異なる場合は同じ場合と比べて閾値が上昇することが分かった。
以上の成果に関しては，Acoustical Science and Technology誌等の論文にまとめ， 56th Annual Meeting of Psychonomic Society（2015年11月，Chicago），日本音響学会春季研究発表会（2016年3月，横浜市）等の学会で発表した。8月には福岡でワークショップを開催し、科研メンバー全員が参加した。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

3つのサブテーマともほぼ当初計画通りに進んでいる。ABRに関しては技術的な問題に重点的に対応したため，かなり測定が進んだ。その結果として，時間，空間，音声のチャンネル間処理の解明とその脳内地図の同定に関しては，全て査読付論文（Mitsudo et al., 2014: Mori et al., 2015; Mori & Iramina, 2015）を出版することが出来た。今年度はABRの測定に重点を置いたため，脳磁図（MEG）の測定が余り進まなかったのが反省材料である。促音知覚の研究も順調に進んでいる。視覚のチャンネル間処理に関しては，当初の計画よりやや遅れ気味であるが，実際の画像に近い刺激を使うなど新たなアプローチを試している段階であり，来年度には当初計画に近い水準の研究が可能と考えている。

今後の研究の推進方策

テーマ【A】では，知覚的学習による研究に加え，音声を模した刺激による無音検出と有声・無声音同定能力の関連，単耳無音検出と両耳無音検出の関連などを新たに検討する。テーマ【B】では、同一刺激と同一聴取者によるABR，MEG，心理測定関数の測定を進めるとともに，ABRを用いて音声知覚の脳内処理の検討を行う。テーマ【C】の視覚研究では，実画像に近い刺激を用いて空間周波数間チャンネル処理の機序を検討する予定である。来年度は5年計画の４年目となるので，これまでの研究成果を基にして，広く聴覚時間分解能の理論展開やその検査法への応用など新たな方向性を具体的に検討する予定である。

研究成果

• [国際共同研究] トロント大学(カナダ)
  • 国名: カナダ
  • 外国機関名: トロント大学
• [国際共同研究] アムステル大学(オランダ)
  • 国名: オランダ
  • 外国機関名: アムステル大学
• [雑誌論文] Auditory brainstem responses to silent gaps in across-channel conditions (2016)
  • 著者名/発表者名: Mori, S., & Iramina, K.
  • 雑誌名: Acoustical Science and Technology 巻: 37 ページ: 79-82
  • DOI: 10.1250/ast.37.79
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effects of word width and word length on optimal character size for reading of horizontally scrolling Japanese words (2016)
  • 著者名/発表者名: Teramoto Y, Nakazaki, T., Seikiyama, K., & Mori, S.
  • 雑誌名: Frontiers in Psychology 巻: 7 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fpsyg.2016.00127
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Reduction in the reverse-bias effect by an abrupt break in the sequential regularity of visual events (2016)
  • 著者名/発表者名: Urakawa, T., Hirose, N., & Mori, S.
  • 雑誌名: Perception 巻: 45 ページ: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Signal source and functional connectivity of neurophysiological correlates of temporal mental orientation during natural language processing (2016)
  • 著者名/発表者名: Soshi, T., Hisanaga, S., & Sekiyama, K.
  • 雑誌名: IPSJ Transactions on Bioinformatics 巻: 9 ページ: 12-17
  • DOI: 10.2197/ipsjbio.9.12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intuitive visualizations of pitch and loudness in speech (2016)
  • 著者名/発表者名: Schaefer, R., Beijer, L. J., Seuskens, W., Rietveld, T. C., & Sadakata, M.
  • 雑誌名: Psychonomic Bulletin & Review 巻: 23 ページ: 548-555
  • DOI: 10.3758/s13423-015-0934-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Between-frequency and between-ear gap detection and their relation to perception of stop consonants (2015)
  • 著者名/発表者名: Mori, S., Oyama, K., Kikuchi, Y., Mitsudo, T., & Hirose, N.
  • 雑誌名: Ear and Hearing 巻: 33 ページ: 464-470
  • DOI: 10.1097/AUD.0000000000000136
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Achieving across-laboratory replicability in psychophysical scaling (2015)
  • 著者名/発表者名: Ward L. M., Baumann, M., Moffat, G., Roberts, L. E., Mori, S., Rutledge-Taylor, M., & West, R. L.
  • 雑誌名: Frontiers in Psychology 巻: 6 ページ: -
  • DOI: 0.3389/fpsyg.2015.00903
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tradeoff between manual response speed and pursuit accuracy revealed by a deadline procedure (2015)
  • 著者名/発表者名: Seya, Y., & Mori, S.
  • 雑誌名: Experimental Brain Research 巻: 233 ページ: 1845-1854
  • DOI: 10.1007/s00201-015-4256-2
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] スポーツにおける視覚 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森周司
  • 雑誌名: 臨床スポーツ医学 巻: 32 ページ: 1134-1136
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Brain activation during visual working memory correlates with behavioral mobility performance in older adults (2015)
  • 著者名/発表者名: Kawagoe, T., Suzuki, M., Nishiguchi, S., Abe, N., Otsuka, Y., Nakai, R., Yamada, M., Yoshikawa, S., & Sekiyama, K.
  • 雑誌名: Frontiers in Aging Neuroscience 巻: 7 ページ: -
  • DOI: 10.3389/fnagi.2015.00186
  • 査読あり
• [雑誌論文] A 12-week physical and cognitive exercise program can improve cognitive function and neural efficiency in community-dwelling older adults: A randomized controlled trial (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishiguchi, S., Yamada, M., Tanigawa, T., Sekiyama, K., Kawagoe, T., Suzuki, M., Yoshikawa, S., Abe N., Otsuka, Y., Nakai, R., Aoyama, T., & Tsuboyama, T.
  • 雑誌名: Journal of the American Geriatrics Society 巻: 63 ページ: 1355-1363
  • DOI: 10.1111/jgs.13481
  • 査読あり
• [学会発表] 周波数間無音検出メカニズムの解明：蝸牛遅延の影響の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高村明秀, 伊藤一仁, 森周司
  • 学会等名: 日本音響学会2016年春季研究発表会
  • 発表場所: 桐蔭横浜大学（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-03-09 – 2016-03-11
• [学会発表] 有声・無声子音のカテゴリー境界と無音検出閾値の関連性の検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田村俊介, 森田大樹, 伊藤一仁, 廣瀬信之, 森周司
  • 学会等名: 日本音響学会2016年春季研究発表会
  • 発表場所: 桐蔭横浜大学（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-03-09 – 2016-03-11
• [学会発表] 両耳聴無音検出による聴覚の周波数間処理に関する検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤一仁，高村明秀，森周司
  • 学会等名: 日本音響学会2016年春季研究発表会
  • 発表場所: 桐蔭横浜大学（神奈川県横浜市）
  • 年月日: 2016-03-09 – 2016-03-11
• [学会発表] 無音検出課題の聴覚訓練による有声・無声子音の識別能力の変化に関する検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 田村俊介，森田大樹，廣瀬信之，伊藤一仁，森周司
  • 学会等名: 2015年日本音響学会12月聴覚研究会
  • 発表場所: 熊本県立大学（熊本県熊本市）
  • 年月日: 2015-12-19 – 2015-12-20
• [学会発表] Does brainstem categorize speech? Study of ABR to voiced and unvoiced consonants (2015)
  • 著者名/発表者名: Kondo, H., Mori, S., & Mitsudo, T.
  • 学会等名: 56th Annual Meeting of Psychonomic Society
  • 発表場所: Chicago (U.S.A.)
  • 年月日: 2015-11-19 – 2015-11-22
  • 国際学会
• [学会発表] A deficit-compensation brain activation pattern common to working memory and functional mobility in older adults (2015)
  • 著者名/発表者名: Kawagoe T., Suzuki M., Nishiguchi S., Abe N., Otsuka Y., Nakai R., Yamada M., Yoshikawa S., & Sekiyama K.
  • 学会等名: SfN's 45th annual meeting (Neuroscience 2015
  • 発表場所: Chicago (U.S.A.)
  • 年月日: 2015-10-17 – 2015-10-21
  • 国際学会
• [学会発表] Neural correlates of working memory for face and location in advanced aging (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki M., Kawagoe T., Nishiguchi S., Abe N., Otsuka Y., Nakai R., Yamada M., Yoshikawa S., & Sekiyama K.
  • 学会等名: SfN's 45th annual meeting (Neuroscience 2015)
  • 発表場所: Chicago (U.S.A.)
  • 年月日: 2015-10-17 – 2015-10-21
  • 国際学会
• [学会発表] 視覚的ポップアウトへの加齢影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川越敏和, 浦川智和, 森周司, 積山薫
  • 学会等名: 日本心理学会第79回大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（名古屋市）
  • 年月日: 2015-09-22 – 2015-09-24
• [学会発表] McGurk効果生起における口元注視の影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 久永聡子, 積山薫
  • 学会等名: 日本心理学会第79回大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2015-09-22 – 2015-09-24
• [学会発表] 無音検出課題における付加音の影響に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: チョヒョンス, 廣瀬信之, 森周司
  • 学会等名: 日本音響学会2015年秋季研究発表会
  • 発表場所: 会津大学（福島県会津若松市）
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-18
• [学会発表] 周波数間無音検出メカニズムの検討III：聴性脳幹反応の観察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伊藤一仁, 光藤崇子, 近藤仁美, 森周司
  • 学会等名: 日本音響学会2015年秋季研究発表会
  • 発表場所: 会津大学（福島県会津若松市）
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-18
• [学会発表] Working memory and functional mobility association was mediated by a deficit-compensation neural activation pattern (2015)
  • 著者名/発表者名: Kawagoe T., Suzuki M., Nishiguchi S., Abe N., Otsuka Y., Nakai R., Yamada M., Yoshikawa S., & Sekiyama K.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学学会大会
  • 発表場所: 神戸国際会議場 (神戸市)
  • 年月日: 2015-07-18 – 2015-07-31
• [学会発表] 閉鎖音のカテゴリー知覚と聴性脳幹反応の関連についての検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 近藤仁美, 光藤崇子, 森周司
  • 学会等名: 第10回ERA・OAE研究会
  • 発表場所: 慶応義塾大学病院（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-07-12 – 2015-07-12
• [学会発表] 周波数間無音検出メカニズムの検討Ⅲ：心理測定関数と電気生理反応の関連 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森周司, 光藤崇子, 廣永成人
  • 学会等名: 第10回ERA・OAE研究会
  • 発表場所: 慶応義塾大学病院（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-07-12 – 2015-07-12
• [学会発表] Visual temporal gap detection across spatial frequency channels (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirose, N., Yamamoto, M., & Mori, S.
  • 学会等名: The 14th European Congress of Psychology
  • 発表場所: Milan (Italy)
  • 年月日: 2015-07-07 – 2015-07-10
  • 国際学会
• [学会発表] 空間周波数におけるチャンネル間処理が時間分解能に及ぼす影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 奥田譲, 廣瀬信之, 森周司
  • 学会等名: 電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会
  • 発表場所: 沖縄産業支援センター（沖縄県那覇市）
  • 年月日: 2015-05-19 – 2015-05-20
• [備考] 科研基盤(A)ホームページ
  • URL: http://cog.inf.kyushu-u.ac.jp/kaken_mori/
• [学会・シンポジウム開催] 2015 JSPS Kiban (A) Workshop (2015)
  • 発表場所: 九州大学コラボステーションⅠ（福岡県福岡市）
  • 年月日: 2015-08-04 – 2015-08-04