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声に対する子どもの脳活動、「月齢」「知能」と関連-金沢大

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2020年02月27日 AM11:30

音声刺激に対する大脳生理学的反応、幼児用脳磁計を用いて調査

金沢大学は2月26日、脳の大脳生理学的反応から子どもの典型的な発達における脳発達と知能が予測できる可能性を示したと発表した。この研究は、同大子どものこころの発達研究センターのアンキョンミン特任助教、人間社会研究域学校教育系の吉村優子准教授、医薬保健研究域医学系精神行動科学の菊知充教授らの研究グループによるもの。研究成果は、米国科学誌「Human Brain Mapping」オンライン版に掲載されている。


画像はリリースより

子どもの成長には、脳神経的な発達や学習の基盤となる知的能力が深く関わっている。近年の脳科学分野においては、子どもの脳発達と知能の研究が注目されている。また、さまざまな感覚処理の中でも、脳の聴覚領域は他の脳領域と比べて遅く成熟し、特に音声刺激に対して脳の可塑性が大きいと報告されてきた。

同研究では、子どもの脳発達と知能が大脳生理学的反応から予測できることを明らかにするため、(Magnetoencephalography:MEG)を用いて音声刺激に対する大脳生理学的反応を調べた。同研究で用いた幼児用MEGは、MEGを幼児用に開発したものであり、超伝導センサー技術(SQUID磁束計)を用いて、体に全く害のない方法で頭皮上から脳の微弱磁場を計測する装置。幼児用MEGでは超伝導センサーを幼児の頭のサイズに合わせ、頭全体をカバーするように配置することにより、神経の活動を高感度で記録することが可能だ。MEGは神経の電気的な活動を直接捉えることが可能であり、その優れた時間分解能(ミリ秒単位)と高い空間分解能から、脳の機能を評価する方法として期待されている。MEGは放射線を用いておらず、狭い空間に入る必要がないことから、幼児期の脳機能検査として存在意義が高まっている。

音声に対する左脳の脳反応は月齢と高い相関、右脳の脳反応は流動性知能と高い相関

今回の研究では、3~8歳の健常児49名を対象に、非侵襲的なMEGを用いて「ね」という音声刺激を聞いている時の大脳生理学的反応を調べ、その脳反応と子どもの月齢や標準化された知能検査(カウフマンアセスメントバッテリー:K-ABC)によって測定された知的能力の関係を分析した。その結果、音声に対する左脳の脳反応は子どもの月齢と高い相関があり、右脳の脳反応は子どもの流動性知能と高い相関があることが明らかになった。

今回の研究成果は、子どもの脳神経および認知的な発達を、行動的反応からだけでなく6分程度の脳磁計測によって大脳生理学的反応から予測できる可能性を示した。幼児期はさまざまな学習が進む時期であり、脳神経や認知発達の程度や速度は子どもによって異なる。今回の手法を用いることで、子どもの発達の程度や特徴について客観的に捉えることが可能となり、子どもの発達および認知的な程度に合わせた学習支援や教育に、より早くつながることが期待される、と研究グループは述べている。

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