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

以脑电波和脑磁场为指标的话语理解可视化：分析的复杂性及其在发展研究中的应用

基本信息

批准号：
20300094
负责人：
小山幸子
金额：
$ 3.49万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20300094/
关键词：
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

项目摘要

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。

使用脑波，特别是诱发的大脑电位的研究，就语言理解的神经机制产生了许多结果。但是，刺激时间锁定的常规平均方法存在1）难以使用刺激（例如话语）的困难，即2）需要大量重复，这需要时间来衡量，3）受试者运动和眨眼变成人工制品。为了解决这些问题，我们开发了一种“ M序列调制方法”，该方法客观地评估了理解语言语言（话语）的成功或失败。 M序列是用于编码信号的信息和通信领域中的二进制（1和0）伪随机序列，并且可以使用简单的二进制操作创建。在“ M序列调制方法”中，刺激话语的一部分在由M序列确定的时间替换为静音间隔（GAP）。对于该主题，声音变成了完全退化的声音，并插入一个随机的静音部分。实际上，通过替换静音部件而丢失了50％的刺激，但是可以补充周围环境中的丢失部分以占据整体含义。为了补充上下文，大脑会为每个差距处理信息，但是如果产生了诱发的响应，则根据实验者的掌握，根据插入间隙的时机收集响应作为信号并不难。具体而言，通过计算通过聆听该刺激和确定静音时间时机的M序列测量的每个电极的相关函数，然后对相关函数进行独立的组件分析，可以有效地提取与话语相关的组件。今年，我们开发了一种方法来估计独立组分分数的脑场源。还。为了搜索信号源，我们将收集到去年的fMRI数据重新分析，从而导致统计学上的性别差异，因此我们添加了数据并进行了进一步的研究。