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タイトルの和訳はこれで良いのだろうか…。
Sininger, Y. S., & Bhatara, A. (2012). Laterality of Basic Auditory Perception, Laterality, 17(2), pp/129-149. の話。Lateralityという雑誌があるんですね。

ヒトの発話は,左半球の聴覚野で優先的に(最初に? primarily) 処理されることは有名ですが(wikipedia:ウェルニッケ野とか),音楽とかトーンの処理は右半球でされているという話もちょいちょいあるよ,ということから考えると,言語的属性なるものが処理の側性化を指示しているのではなくて,刺激の時間的/空間的音響属性が本質的(な影響を与える)のではないか,という話ですね。

成人・健聴・右利きの参加者に対して,周波数弁別課題,強度弁別課題,時間的なギャップ探索閾値 (GDTs) を行っています。3-AFCTと呼ぶらしいですけど,ようするに3個の音を聞かせて,この中で違うのはどれだ,という強制選択をさせるようですね。2回正解すると1.5倍パラメータが下がり,続いて2回1.1倍の反転が生じ,1回間違うとパラメータが上昇するとのことです。最小のサイズでは6界の反転が起こるようにできているようです。多分,音と音との弁別閾値が下がって行くけれども,単に下がるだけじゃなくて,ちょっと簡単になるゾーンが2回分あるよ,ということですね…。基本的には500, 1000, 及び4000 Hz音とホワイトノイズを使用し,durationは200, 500, 1000 msのいずれかが選択されるようです。

GDTに関しては,左耳の方が若干短い(0.455 ms)けれども,音刺激毎にみると,有意なのは4000 ms,及びノイズで有意傾向だっただけで,あとは特に有意差がないようです。周波数弁別閾値に関しては,左耳有意(閾値が低い = 感度が高い)の傾向がありますが,有意なのは1000 Hz条件だけのようです。durationの効果もあるようで,500 msがなぜか若干閾値があがるようですが,左右の関係性には差が見られません(ずっと左耳有意)。強度閾値に関しても左耳の方が低い傾向がありますが,特に1000 Hz条件で有意であり,他の周波数はまあさして変わらない,という感じのようですね。性差はほぼ関係ないようですが,ノイズとトーンに関わる左右差スコアの在り方がなんか違うみたいです(Figure 5.)

そんなこんなで,1000 Hzだと弁別成績が良くなるという事と,このあたりは全般的に左耳 (≒右半球?)有意であるということが分かったわけですが,素早い時間変化が左半球有意,つまり右耳有意 (right ear advantage, REA)で,周波数変化は右半球有意 (LEA) だという話があったのに,全部左耳有意だったのはなぜだろうか,というのは難しいところのようで,GDTにおいてREAが見られなかったのははっきりしないけど…という感じですね。REAが見られている先行研究との違いとして,logarithmic (対数的) な持続時間変化を用いていることはあるけど,この効果は両耳に同様の効果をもたらすはずですよね… ううん。

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Ruhnau, Herrmann, & Schroger (2011). Finding the right control: The mismatch negativity under investigation, Clinical Neurophisiology, in Press.の話です.大雑把にまとめると,

  • MMNはoddballパラダイムの高頻度音(standard)と低頻度音(deviant)との差によって求められる.
  • ところが,standardは高頻度なので,neural refractrinessが増大する.結果として,N1振幅が減衰するが,N1潜時とMMN潜時は(特にfrequent MMNにおいては)重複するので,これは正確なMMNにならない.
  • そこで,deviant音と同頻度でランダムな周波数を提示すれば(random条件),このときのdeviant音と同じ周波数の音(control)とdeviant音は,refractorinessの程度は等しくなるし物理的にも同一の音なのでばっちり比較できるはずである,というのがこれまでの話
  • ところが(2回目),random条件はその周辺の周波数分布がoddballよりも広いので,結果としてrefractorinessは一致しない.しかも,oddballパラダイムでは,"高頻度音がある"というわりと明瞭なルールがあるが,random条件では"繰り返しはない"という抽象的なルールしかない.結果として,random条件はN1が増大しやすい.
  • そこで,cascadic条件を設定する.言葉で説明するのは大変なので,見れる人はFig.1を見てください.ようするに,目指す周波数音に向けた上昇-下降系列を作るということ.
  • cascadic条件の利点は,直前に提示される音は周波数的にはかなりdeviantに近接しているので,これによる不応性の状態はoddballに近づくであろうということと,明瞭なルールがある(上昇して下降する)こと.
  • Fig.3を見れば,deviant N1とcascadic N1だけに有意な差がないことが見て取れる.
ということになりましょうか.

それで,問題はP1なわけです.見れる人はFig.2を見て頂くとして,見た目だけだと,振幅はdeviant > random = standard > cascadicに見えます.では,deviantとcascadicのP1振幅の違いは何によって生じるか?

ちょっと考えた説明はこんな感じです.

  • oddballパラダイム(つまりdeviant P1の話)では,standardが繰り返し提示されるので,sensory gatingはstandard周波数に「のみ」かけられる.deviant周波数はほぼgatingされない.
  • 一方,cascadicの方では,standard周波数に変動性と規則性があるので,inputされた周波数の周辺ないし/および"次に予想される"周波数にもgatingがなされる.
ところが,この説明はうまくないところがあって,
  • だったら,standard P1が最小になるべきではないか?(standard周波数に頑健なgatingがされるから)
  • そして,random P1はdeviantと等しくなるべきではないか?(次にどの周波数が入力されるかわからないので,gatingしようがない)
この矛盾を解消するために,次の説明を導入してみます.
  • oddballは実はcascadicに比べて,"規則性"がない.なぜならば,cascadicは完全に規則に従った入力があるが,oddballはいつdeviantが来るかわからないから.そうすると,予測(記憶?)に従った入力は強力に抑制しておけば良くて,deviantが来るかも,という一種の確率的な不安定性があるstandaardではstandard音の抑制は多少低下する.
  • random条件では,何がくるかがわからないんで,入力周波数を均等に抑制する.
これで行けるでしょうか?まだおかしいところがあるかもしれませんが,じゃあ上記の事項がとりあえず全部成立するとすれば,P1に関しては,入力された周波数情報とその規則性(言い換えれば,次の入力の確率分布?)に応じたかなり複雑な抑制機構が働いているような気がするんですよね.

そうであれば,N1にしても,たまたま(といっていいのかなあ…)振幅は一致しているけれども,その背景にある不応性を成立させる機構は違うような気がするんですよね.ううーん.気がするだけ.

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science direct:Lázár et al.の話。Clinical Neurophysiologyですね。睡眠のmacrostructureと,EEGパワースペクトルのdensityとcoherenceを調査した,とのことです。英単語にしているところは定訳がわからないところです。一晩中EEGをとって,(18人の投薬を受けていないASと,14人の統制群。年齢は7.5-21.5歳)ノンレム睡眠中の複数の周波数バンドに対してスペクトルと位相のコヒーレンスを取ると,α,σ,β,γ帯及び10のEEG derivationの全てのAbsolute power spectrum density (PSD)が有意に低下しており,前頭ではδの有意な上昇,σの有意な減少があり,正中-側頭でβのderivationがあったということだそうです。また,前頭および右半球のEEGチャンネル全てにおいて半球内(intrahemispheric) coherence尺度が低下しており,最も明白な減衰は前頭-正中領域のδ,θ,αおよびσの周波数帯活動であった,ということです。あと,睡眠時間と睡眠後の起床のオンセットがASでは延長する,という結果もあるようです。

結論としては,EEGパワースペクトルとcoherence(NREM睡眠中の)は,特に前頭-正中部のderivationで異なる,ということで,前頭部の機能不全が示唆されるよ,ということですが,うーん,これは本文を読まないと良くわからないなあ…。densityは多分強度に近いもので,coherenceは,部位間(チャンネル間?)の特定周波数帯の活動の一致率的なものなんじゃないかと思いますが,タームが良くわからないので断定できません。ASにおける睡眠障害は比較的良く報告されますが,それは過覚醒との関連によるものなのかと思っていたので,かなり広範な周波数帯の強度低下がある,というのは不思議な気がします。それぞれの周波数帯のoscillationが何を反映しているのか,とか,ちょっと勉強しないとダメですね。ということで,これはそのうちもうちょっとちゃんと読みます。

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Non-zero mean of oscillations as a mechanism for the generation of evoked responses: Reply to “Amplitude asymmetry as a mechanism for the generation of slow evoked responses” 元論文は面白そうなんだけど、数式に拒絶反応がありますのでいつになるかわかりませんが、読めるといいなあということでメモ。しかし、サイエンスダイレクトはなんかもっといいURLを吐いてくれないものか。

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Kirk R. Daffner, M.Marsel Mesulam, Leonard F. M. Scinto, Vivian Calvo, Robert Faust, and Phillip J. Holcomb (2000). An electrophysiological index of stimulus unfamiliarity. Psychophysiology, 37, 737-747.の話。全然どうでもいいんですが,ちょっと不思議な話で,このタイトルでググると,indices ofをサジェストされるんですが,これは渡辺だけですかね.試してみて下さい.

さて,かなり流し読みなので,間違いがあったら後日修正しますけど,参考程度にして下さい。

何をやっているかというと,高頻度刺激(p = .70)中に,標的刺激(p = .15)と新奇刺激(p = .15;ここではdeviantと呼ばれていますが)が出るので,標的刺激が出たら足踏みボタンを押してね,という時のEEGを取っている,多分良くあるP3課題なんですが,

  • 単純条件では,全て単純図形(長方形,及び二等辺三角形)を用いる
  • unusual条件では,全て「見慣れない」図形を用いる
  • 混在条件では,高頻度刺激と標的刺激が見慣れない図形,新奇刺激が単純図形刺激を用いる
という組み合わせの比較をしています。

そうすると,正中線上において,200-325msから導出したN2振幅は,unusual条件において,見慣れない新奇刺激>見慣れない標的刺激,見慣れない高頻度刺激であり,混在条件では見慣れない高頻度刺激>単純(見慣れた)新奇刺激,見慣れない標的刺激であった,ということです(潜時は,unusual条件で,高頻度<標的,新奇;混在で,高頻度,標的<新奇)。

一方でP3は,正中線上では刺激タイプと課題の相互作用がなく,基本的には振幅は標的>逸脱,高頻度となるが,混在条件でのみ,単純逸脱刺激が高頻度より大きい振幅があったということ,側方では刺激タイプ*課題*電極の交互作用があって,前頭では課題*電極の交互作用があり,ここでは混在刺激における高頻度刺激が全ての単純,あるいはunusual課題の振幅より小さいとか,頭頂付近ではP3の反応が変わらないとか,新奇刺激においてP3は単純課題にくらべてunusualとmixで小さいとか,そういう結果が出ています。

N2は,(課題中においては)高頻度の刺激であっても,「見慣れない」ということが影響して新奇刺激よりも振幅が大きく出ること,一方でP3は,(少なくとも正中線上では)とにかく標的刺激であれば大きく出ることが面白いところで,"deviance from long-term experience (unfamiliar/unrecognizable stimuli) was found to have a strong impact on visual N2 amplitude"ということですね。

ただ,短期的な文脈(実験によって与えられた文脈)の効果もN2には影響する,ということも,unusualにおいて見慣れない新奇刺激によりN2振幅は,見慣れているN2振幅よりも大きいことから言えるということが挙げられています.あとは,刺激の頻度はN2振幅にはあまり影響しなそうなこと(単純条件で,高頻度と低頻度にあまり差がなかった),およびN2振幅はターゲットの影響を受けないこと(単純条件とunusual条件で,標的刺激と高頻度刺激に差がなったので)が言える,とあります.

あとはちょこちょこ色々あるのですが,200-325msという時間帯は,N2a, N2b, N2cといったN2 familyの伝統的なメンバの典型的な要素ではないということが挙げられていて,確かに言われてみると,潜時は結構遅めで,これはN400とかに近い成分なのかもしれません.それで,"picture N300"という成分があるそうで,物体判断及び関連度判定プライミング課題(object decision and relatedness judgment priming task)で見られるそうなんですが,これはたとえば標的の絵(写真?)の前にプライム画像が出て,その標的が実在する「もの(object)」かどうかを判断しなくてはならないときとか,標的がプライムと関係するかを判断しなければならないときに出現するようです.それで,このpicture N300は,標的がものでない もののときや,正体不明(unidentifiable)のもののとき,および文脈と関係しないときに現れるそうで,ああ,これと同じものなのかな,という気はしますね.これは言語素材のような,写真でないものには出ない,ということのようです.

まあ,もともとは新奇刺激についてはN2とP3が出るけど,この違いはなんぞや,ということを,長期的に形成されている(はずの)文脈からの逸脱を用いて検討しましょう,という話で,潜時には多少難があるというか,ほんとにN2…?という気がしないではないものの,面白かったです.ただ,今期待していた(探していた)ものとちょっと話の筋は違って,でも将来的に利用するかもしれなくて,というわけでblogにアップしたのでした.終わり!

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