Development of a biomarker for stuttering based on the excitation-inhibition balance in the brain

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吃音の症状は音素や単語の先頭で生じることが多いことから、発話運動の制御に関与する大脳皮質を含む脳の運動ループに含まれる領域の中、発話運動の開始・停止に関する領域が本研究で磁気共鳴スペクトロスコピー法(MRS)の対象に適していると考え、先行研究や関連研究の文献調査を実施した。この結果、Picture naming taskを用いたfMRI実験により、吃音のない被験者を対象とした場合に発話運動の開始・停止に関連し賦活する領域が報告されている(e.g. N.Janssen, 2020)。また、他のPicture naming taskを用いたfMRI実験により吃音のある被験者の場合、異なる領域の賦活が報告されている(e.g. C.Lu et al., 2010)。従って、本研究ではPicture naming taskによるfMRIの実験デザインを検討し、また提示する視覚刺激としてNishimotoらにより構築された線画データベース(T.Nishimoto, 2005)を入手した。本研究では脳の運動ループに含まれる領域をMRS撮像の計測対象としており、運動ループには大脳基底核も含まれる。しかし、大脳基底核は異なる成分を持つ組織が狭い範囲で隣接していることから、特定の領域に含まれる代謝物の計測が難しくなっている。そのため、大脳基底核の状態を模擬する評価用ファントムを用いてMRSによる計測の検討を行うことを考え、MRIで使用可能な評価用ファントムに関する調査を実施した。その結果、現状では本研究にそのまま利用可能な評価用ファントムは見当たらないため、既存の評価用ファントム(130型 qMRIシステムファントム, Caliber MRI社)の一部変更、またはDeeneらにより開発された評価用ファントム(Deene et al., 2022)を参考に新たな評価用ファントムの開発を目指す。