2021 Fiscal Year Research-status Report
Bilateralization of language processing – how and why psychiatry patients process language using both hemispheres
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20K07951
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
松尾 香弥子 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 客員研究員 (70399509)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
楫 靖 獨協医科大学, 医学部, 教授 (10273947) [Withdrawn]
下田 和孝 獨協医科大学, 医学部, 教授 (30196555) [Withdrawn]
秋山 一文 岡山大学, 医学部, 客員研究員 (40150990)
古郡 規雄 獨協医科大学, 医学部, 准教授 (20333734) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 言語側性化 / 神経画像 / 神経伝達 / fMRI / 拡散強調画像 / 構造画像 / 言語側性化指標 / 速度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
目的（当初）：本研究では「精神疾患等の患者はなぜ大脳の両半球で言語を処理するのか」について、MRIを高度に応用して、「疾患のために神経伝達の『速度』が遅くなり、優位半球への情報伝達が遅れるのを補償するために、非優位半球も活動する仕組みがある」という仮説をたて、統合失調症・双極性障害、うつ病、健常統制群を比較・検証することを目的とした。拡散強調画像法で神経線維の指標を、構造画像でミエリン化を評価し、それらの指標がfMRIで計測する側性化指標とどのように連動しているか調べる。
経緯：令和２年度開始当初より新型コロナウィルス感染症拡大防止のためMRI計測は実施できないまま、研究代表者は施設を異動した。そこで、本研究以前に行われていた健常ボランティアによるMRI計測データを使用して、本研究の主題に関連のある論文公刊を進めていくことに注力した。
成果：以前開発した言語側性化指標AveLIとは別のアルゴリズムによる新しい言語側性化指標HomotopicLIを開発し、現在、リビジョン原稿の審査中である。HomotopicLIは課題間の一致度はAveLIほど優れてはいないが、非優位半球に弱く広がる脳活動を捉えることができるという特性をもっていることがわかった。非優位半球に残存する機能を反映している可能性が考えられ、臨床的計測ツールとして貢献できる可能性がある。また、「神経伝達の『速度』が言語側性化に関連するか」という、より基本的・一般的な内容についてSociety for Neuroscience国際学会でポスター発表を行った。現在、論文準備中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
側性化指標についての議論の深化：新しい側性化指標HomotopicLIについて、その特徴を調べた投稿論文について修正の指示がきて、本年度は主にその作業を行った。一人のレフェリーが非常に多くの項目について指摘をされていたこともあり、完成には時間がかかったが、無事再投稿し、現在、審査中である。この修正の過程において、いくつかの一般的な論争点についての議論をした。例えば、「和田検査や皮質刺激法による言語機能の直接検査が “grand truth” であると言えるのか」、「４つの言語課題における指標値の再現性について調べているが、課題それぞれが異なる脳部位を刺激するはずであり、再現性を見ることに意味はあるのか」といった論点である。自分として論理的に反論ができたと考えており、一般的な関心が高いと思われるので、これについて別個の論文を作成することを検討している。
側性化の一般原理についての研究の国際学会発表：「神経伝達の『速度』が言語側性化に関連するか」という、本科研費研究の基盤となる、より一般的な内容についての研究について、Society for Neuroscience国際学会でポスター発表（パワーポイントに英語での説明を録音してアップロードした）を行った。コロナの状況もあるためヴァーチャル参加とし、アサインされた待機時間にはパソコンの前で待機した。ポスター提示期間中、視聴者から「いいね（Likes）」を２つもらうことができた。現在、論文準備中である。
総合評価：新型コロナウィルス感染症の蔓延という不可避の事態により患者データ計測ができなかったことや、研究代表者の異動という状況の中で、既存データを活用して一定の成果を上げることができた。このため「おおむね順調に進展している」と判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
既存データによる論文公刊：新型コロナウイルス感染症の継続により、当初計画していた計測は中止のままであり、期間中に再開できる見込みは低い。そこで、計測中止前までに収集してきた健常者のデータを用い、本研究のテーマに関連する論文の公刊をさらに進めていくことにする。具体的には下記の論文の公刊を目指す。（１）HomotopicLI論文：現在リビジョン審査中である、新しく開発した側性化指標についての論文である（先述）。（２）大脳半球優位性計測のための課題選定に関する論文：上記HomotopicLI論文の査読におけるレフェリーとの議論をもとに、指標値の再現性を調べることの意義について論じ、同じ手法を課題間の比較に応用し、再現性の評価が課題の選定にも資することを論じる論文の執筆を計画している。（３）「速度仮説」についての論文：「神経伝達の『速度』が言語側性化に関連するか」というテーマ（先述）についての論文を仕上げる。（４）その他：大脳半球優位性を調べるための複数の側性化指標の組み合わせ方法などの論文を検討している。
遺伝子と大脳半球優位性との関連性に関する先行的研究：言語側性化には遺伝子（DNA）の関与も知られており、将来的には神経伝達「速度」とDNAとの関係が明らかになることが望ましい。研究分担者（秋山）により先行的な研究を実施する。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由：新型コロナウイルス感染症拡大のため、予定していた計測は実施できず、また国際学会・国内学会ともにヴァーチャル参加としたため旅費も発生しなかった。
使用計画：論文公刊のために使用する。また、遺伝子と大脳半球優位性との関係性について調べる先行的な研究（研究分担者担当）について増額する。
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