隋   漑

照 合 過 程 を 示 して 上 下 で 異 な る 処 理 が 仮 定 され る 。ま ず

,上

部 は

TWIに

保 持 さ れ た 先 行 刺 激 の 記 憶 痕 跡 と

,物

理 的 な 入 力 情 報 と の 逐 次 照 合 処 理 で あ る 。 これ は 刺 激 が 欠 落 した 物 理 的 な 時 間 に 基 づ い て オ ン セ ッ トが 惹 起 され る 。 一 方 下 部 は

,TWIに

お け る記 憶 痕 跡 と新 た に 入 力 され た 欠 落 情 報 が 保 持 され た 記 憶 痕 跡 と の 照 合 過 程 で あ る 。 こ ち ら は 実 時 間 を 伴 わ ず

,脳

内 で の 照 合 過 程 の 進 行 に 基 づ い て

,MMNを

惹 起 させ る も の で あ る 。一 見

,下

^{部 に 示 した}

TWIご

と の 比 較 は 説 明 と して 利 便 性 が 高 い が ,そ も そ も

TWIが

どの よ うな 特 性 を 持 つ の か 明 ら か に な ら な い 限 り

,モ

デ ル と して 一 般 的 に は 適 応 され な い 。 ま た

,こ

^{ち ら の モ}

デ ル に 従 う と,Yabe et al。

,(2004)に

お け る

,変

化 を 含 ん だ 刺 激 に 対 す る

MMN

の 潜 時 も 一 定 で あ る べ き で あ る が

,結

果 は そ の よ うに な つ て お らず

,物

理 的 な 時 間 に 基 づ い て 頂 点 潜 時 が 観 察 され る 。で は

,上

部 に 示 した

TWIと

物 理 的 な 入 力 との 逐 次 的 な 照 合 過 程 で あ る か

,こ

の 照 合 過 程 は

,今

後 の 検 討 点 で あ る 。

Compa‖ ng TWI

and continu● us inputs

Ⅷ

l(Representation)

・

100

^‐

100

Yabe et al.(1997)は TWI単

位 で の 変 化

,す

な わ ち 標 準 事 態 で は

TWIに

刺 激 が

2つ

あ る い は 複 数 入 力 され て い る の に 対 し

,欠

^{落 事 態 で は}

TWIの

中 に 入 力 され た 刺 激 が

1つ

分 少 な く な る た め

,そ

の 変 化 を 検 出 して

MMNが

惹 起 して い る と い うモ デ ル を 主 張 して い る

.も

し

,各

刺 激 オ ン セ ッ トで 駆 動 す る sliding

windowと

して

TWIが

あ る な ら ば

,短

^い

SOAで

呈 示 され る 条 件 で は そ の 分,

短 い ス パ ン で

TWIが

形 成 され る こ と と な る

.そ

うな る と

,TWIに

^{欠 落 事 態 が}

入 力 され る タ イ ミ ン グ は よ り早 い 段 階 で 生 じ る 事 が あ る は ず で あ る

.こ

れ は

TWIの

時 間 分 解 能 と言 い 換 え る こ と も 出 来 る が,た ^{と え ば}

TWIが 170 msの

時 間 長 の 情 報 を 統 合 す る な ら

,10 Hz条

件 で の 欠 落 事 態 で は 欠 落 よ リー つ 前 の 刺 激

(100 ms前 )か

ら駆 動 した

TWIに

欠 落 事 象 が 統 合 され る が

,20 Hz条

^{件 で}

の 欠 落 事 態 は 欠 落 の

2つ

前 の 刺 激

(150 ms)に

駆 動 した

TWIに

統 合 され る こ と に な る

.そ

うす る と

,MMNの

^{潜 時 は 約}

^50 msほ

ど前 倒 し に 惹 起 され る こ と が 予 想 され る が

,本

実 験 の 結 果 か ら は そ れ ほ ど顕 著 な 潜 時 の 短 縮 は 認 め られ ず^, む し ろ 全 て の 条 件 で ほ ぼ 同 じ潜 時 に

MMNが

観 察 され た

.こ

の 結 果 よ り

,TWI

の 照 合 過 程 は

170 msの

情 報 を 蓄 積 して か ら照 合 す る よ り も

,入

力 刺 激 を 逐 次 的 に 処 理 す る ほ うが 妥 当 で あ る と考 え られ る

.さ

ら に

MMNの

潜 時 が 呈 示 頻 度 の 影 響 を 物 理 的 な 間 隔 ほ ど受 け な い こ とか ら,Omission‐

MMNは

欠 落 に 先 行 し て 呈 示 され た 刺 激 に 遡 っ て 形 成 され た

TWIの

照 合 過 程 で は な く,逐 次 的 な 処 理 を反 映 して い る 可 能 性 が 示 唆 され た

.し

か し

,前

述 の モ デ ル を 積 極 的 に 否 定 す る に は 至 ら な い 。

Oceak,Winkler,Sussman and Aljo(2006)で

は 欠 落 事 態 に お い て

MMNが

惹 起 さ れ る 条 件 と し て

,temporal structureの

逸 脱 で は な く

,loudness

summationが ^1つ

の 必 要 条 件 で あ る と述 べ て い る 。標 準 刺 激 を設 け ず

,ラ

^{ン ダ} ム な

SOAで

刺 激 を 呈 示 し

,欠

^{落 が 生 じた}

SOA別

に 加 算 平 均 波 形 を 求 め た と こ ろ

,短

^い

SOA条

件 と長 い

SOA条

件 で

MMNが

惹 起 され た 結 果 よ り

,標

^{準 的 な}

temporal structureが

形 成 され な くて も

MMNが

惹 起 し

,む

し ろ 刺 激 が 生 じ さ せ る

loudness summationか

ら の 逸 脱 に よ つ て

MMNが

惹 起 す る こ と を 示 した^.

しか しな が ら

,ラ

ン ダ ム で は な く一 定 間 隔 の

SOAで

生 じた 欠 落 に 対 す る 反 応 の ほ うが

MMNは

有 意 に 増 大 して い た

.ま

た

,SOAが

^{短 い}

^(117 ms)条

^{件 に お}

け る

MMNは

む し ろ 後 続 の 刺 激 入 力 に 対 す る反 応 で あ る こ と を 示 唆 して い た^. な ぜ な ら

SOAの

長 い 条 件

(217 ms)で

^の

MMNの

潜 時 が

226 msで

あ る の に 対 し

,短

い 条 件 で は

MMN潜

時 が

262 msと 45 msも

増 大 して い た た め で あ る^. しか し

,こ

れ らの 切 り分 け は 困 難 で あ る と も述 べ られ て い る

.一

方

,本

実 験 の 結 果 で は

,特

^に

^20 Hz条

件 に お い て 陰 性 波 に 二 峰 性 が 見 え

,潜

時 の 早 い も の は 欠 落 反 応 の

MMNと

潜 時 帯 が 一 致 す る と こ ろ か ら

,後

続 刺 激 入 力 の 反 応 と は 切 り分 け られ た 可 能 性 が あ る .Oceark et al。

(2006)に

基 づ く と,Omission‐

MMN

は 音 圧 情 報 の 変 化 に よ つ て 惹 起 され て い る 。 本 実 験 で は 呈 示 間 隔 が 短 い 条 件 ほ ど

,欠

落 時 以 外 の 音 圧 情 報 は 大 き く

,欠

落 時 に は そ の 変 化 は 顕 著 で あ っ た と考 え られ る^.

本 実 験 は 刺 激 の 呈 示 率 を 変 化 させ る こ と に よ り

,欠

落 事 態 を 生 じ させ た

.変

化 の エ ネ ル ギ ー は ど の 条 件 も 等 し く

12.5 msの durationを

持 っ た 刺 激 の 欠 落 事 態 で あ っ た

.し

か し

,定

常 的 な 刺 激 呈 示 に お い て 高 い 呈 示 率 の 条 件 で は 入 力 刺 激 の 物 理 的 エ ネ ル ギ ー が 強 く

,呈

示 率 が 低 い と

,入

力 刺 激 の エ ネ ル ギ ー は 弱 く な る

.結

果 的 に

,gapは

エ ネ ル ギ ー とい う次 元 で は 大 き な 変 化 を 生 じ させ,

断 続 刺 激 の 欠 落 は エ ネ ル ギ ー の 変 化 が 少 な い と い え る

.こ

の 変 化 を transient

detectorが

感 知 した 結 果,80‐

70 Hz条

件 に お け る 高 振 幅 な 陰 性 電 位 が 観 察 され た と考 え られ る

.し

か し

,60 Hz以

下 の 条 件 で 物 理 的 側 面 に 依 存 す る形 で は な く

,欠

落 と い う事 象 そ の も の に つ い て

MMNは

惹 起 され た と考 え られ る

.以

上 の 考 察 よ り,入 力 され る 刺 激 の エ ネ ル ギ ー を 統 一 す る 必 要 が

Lげ

られ る

.ま

た,

エ ネ ル ギ ー の 統 一 は 音 圧 と

durationの

操 作 に よ り可 能 と な る が

,そ

^{の う ち}

durationの

操 作 に よ つ て,Off‐

Nl成

分 の 特 性

,す

な わ ち 先 行 刺 激 の オ フ セ ッ トに 対 して 鋭 敏 で あ る の か

,あ

る い は 刺 激 の 欠 落 した 時 点

,す

^{な わ ち}

ODPの

オ ン セ ッ トに 対 して 鋭 敏 で あ る の か 測 定 す る こ とが 可 能 と な る

.仮

に 前 者 で あ る な ら

,す

^{な わ ち}

^durationに

影 響 を 受 け る の で あ れ ば

MMNと

は 異 な る 特 性 と な り (Yabe et al。 ,1999),Off‐

Nlの

特 徴 と して 定 義 す る こ とが 可 能 と な る が^, 後 者 で あ れ ば

,欠

落 事 態 に よ る

MMNと

の 特 性 の 違 い よ り

,弁

別 す る こ とが 可 能 と な る^.

3。 研 究 1‐

2 

刺 激 エ ネ ル ギ ー を 統 制 した 実 験

3‐1。

Loudness summationと

 Omission口

MMN

Yabe et al.(1997)は omissionに

よ つ て

TWIに

含 ま れ る刺 激 の 個 数 が 変 化 す る た め

MMNが

惹 起 す る と主 張 して い る.し か し,刺 激 の 個 数 の 変 化 な の か,

temporal structureに

基 づ い た 逸 脱 検 出 か

,刺

激 の 音 圧 と い う レベ ル で の 逸 脱 事 象 か 切 り分 け る こ とが で き な い.こ れ は

NOrdby(1988)の

刺 激 呈 示 タ イ ミ ン

グ が 異 な れ ば 惹 起 され る

MMNは ,SOA200 ms以

上 で も観 察 され る と い う報 告 に 基 づ く も の で あ る 。 一 方 で

,刺

激 の タ イ ミ ン グ に 基 づ い た

temporal structureの

逸 脱 で は な く

,loudness summationの

レベ ル で の 逸 脱 で あ る 可 能 性 に つ い て の 研 究 が あ る

(Oceak,Winkler,Sussman,&Aljo,2006)。

これ は

SOAを

ラ ン ダ ム に した 条 件 と の 比 較 に よ っ て

,欠

落 事 態 に 対 し て 惹 起 され る

MMNが temporal structureの

崩 壊 に よ つ て 生 じ る の か を 検 討 す る も の で あ っ た

.つ

ま り

,ラ

^{ン ダ ム な}

SOAは temporal structureを

形 成 しな い た め

,欠

^落

に 対 す る

MMNは

惹 起 され な い

, 

も し く は

MMNが

出 現 す る こ と は

loudness

summationの

レベ ル で の 逸 脱 で あ る こ と を 示 唆 す る もの で あ っ た

.結

果

,ラ

^ン ダ ム

SOAの

条 件 は 一 定 の 条 件 に 比 べ て,振幅 は 減 少 した .し か し ラ ン ダ ム

SOA

で も最 も短 い

SOAと

最 も長 い

SOAに

お け る 欠 落 反 応 に 対 して

,MMNが

^{認 め}

られ た.こ の 結 果 よ り

,loudness summationが

欠 落 反 応 を 引 き 起 こす 原 則 の ¹ つ で あ る と主 張 した

.し

か し な が ら

,確

か に

loudness summationは TWIに

関 連 した 現 象 で あ る と考 え られ る が

,Omission‐ MMNは SOAが

一 定 の 条 件 で 振 幅 は 大 き い こ とか ら

,loudness summationだ

け で は 説 明 で き な い 。 ま た

,ラ

ン ダ ム

SOA条

件 に お い て 惹 起 す る

MMNの

潜 時 が 大 き く変 化 しな い こ と か ら,

temporal structureの

崩 壊 だ け で は 説 明 す る こ と が で き な い た め ,

Omission‐

MMNの

^{^部} は 音 圧 レベ ル で の 逸 脱 と考 え られ ,も う

 ^方

で タ イ ミ ン

グ の 逸 脱 も棄 去口され な い

.ラ

ン ダ ム

SOA条

件 の よ うな

,あ

る 変 化 を 含 ん だ 刺 激 系 列 で は,変化 の 中 央 か ら最 も遠 い t)の に

MMNは

惹 起 され る (Huotilainen, et al.,1993;Winkler,et al。

,1990).ラ

^{ン ダ ム}

SOA条

件 の 最 短 と最 長 で

MMN

最 大 振 幅 を と る と こ ろ か ら,タ イ ミ ン グ で の 逸 脱 を 検 出 して い る 可 能 性 も あ る^. な お

,Nl振

^{幅 の 特 性}

,す

^{な わ ち}

^{tone pairの ISIは 150 msを}

^{ピー ク に 逆}

U字

を 形 成 す る 特 性 と異 な る結 果 よ り(Loveless,et al。

,1996),Nlで

^{は な く}

,欠

^落

に 対 す る

MMNと

判 断 され て い る^.

実 験

1で

は

,断

続 音 と して 呈 示 され る 条 件 で の 欠 落 事 態 に 対 して 惹 起 され る 陰 性 電 位 は

,刺

激 入 力 の な い 事 態 に 対 す る 反 応 で あ り

,潜

時 が 呈 示 率 の 影 響 を うけ な い た め Omission‐

MMNと

考 え られ た 。 断 続 音 と して 呈 示 され た 条 件 で は

MMNに

引 き 続 い て 後 続 刺 激 入 力 に 惹 起 した ^On‐

Nl反

応 が 観 察 され る が,

直 後 で は な く

100 ms以

降 呈 示 され た 刺 激 に 対 して time‐

lockす

る形 で 惹 起 し た

.こ

れ は

TWIの

不 応 期 が 反 映 され て い る と考 え られ る

.し

^{か し},60‐

30 Hz

条 件 で は 後 続 の 刺 激 に 対 す る On‐

Nl反

応 が 重 畳 して 潜 時 が 遅 延 して い る と考 え られ

,直

後 に 入 力 され た 情 報 に つ い て は 処 理 が 行 わ れ る 可 能 性 や

,Off反

^応

と

On反

応 が 統 合 され た 可 能 性 が 考 え られ た

.す

な わ ち

,一

^{過 性 の 誘 発}

Nl成

分 の

transient detector機

構 が ミス マ ッチ 処 理 に 先 行 して 開 始 す る た め

,後

^続

刺 激 も逐 次 的 に 入 力 処 理 され た 可 能 性 が 考 え られ る

.す

な わ ち 連 続 音 の

gapに

対 して

transient detectorシ

ス テ ム が 駆 動 す る が

,そ

の ま ま 後 続 す る刺 激 の 入 力 に 対 す る

Nl成

分 と重 畳 して

,見

か け 上 の 潜 時 が 物 理 的 な 呈 示 タ イ ミ ン グ に 従 っ て 遅 延 して い る と考 え られ た 。 あ る い は

,欠

落 事 態 と後 続 入 力 とい う二 つ の イ ベ ン トは

33 ms程

度 の 時 間 長 で 統 合 され る 可 能 性 が 考 え られ た^.

い ず れ も

,潜

時 の 差 異 よ り

MMNと

は 異 な る過 程 を 反 映 して い る こ とが 明 ら か と な っ た 。 一 方 Omission‐

MMNに

よ る

TWIの

説 明 は

2種

類 が 想 定 され た^.

1つ

は 入 力 情 報 との 逐 次 的 な 処 理 で あ り

,他

方 は

TWIご

との 照 合 処 理 で あ る^.

ドキュメント内 脳波を指標とした聴覚情報処理過程に関する基礎及び応用研究 (ページ 55-71)