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睡眠時リハーサルによる手続き学習定着の神経機構:鳴禽類の歌行動をモデルとした研究

Research Project

Project/Area Number 14J09362
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Cognitive science
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

橘 亮輔  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords可塑性 / 発声学習 / 運動制御 / 聴覚フィードバック / 実時間信号処理 / 強化学習 / 睡眠
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、これまでの研究成果に基づいて、若鳥においては可塑性が成鳥に比して非常に大きいことを発見したため、これについて論文を著した(Tachibana et al., in press)。また、成鳥における歌の時間制御についての学習速度は元来のバラツキの大きさと関連があることについて投稿準備中である。さらに、学習中に脳領域特異的に神経活動を不活性化することで学習の定着量を推定した結果について学会発表を予定している。これら以外に共同研究として、鳴禽の歌制御の基礎的な知見を得ることを目的として、背景雑音に応じた歌の音響特徴量の変化についての研究について論文を著した(Shiba, Okanoya, Tachibana, 2016)。
前年度よりETH ZurichのInstitute of Neuroinformaticsに滞在し、Richard Hahnloser教授との共同研究を行なってきた。前年度までに構築した神経活動の記録とそれに対する信号処理との高速な連携を可能にする仕組みを利用して、多点電極により学習に関連する脳領域からの長期間の神経活動記録を行なった。このデータの情報量解析から学習の定着における睡眠の影響が明らかになることを期待する。一方、電気刺激および光遺伝学的刺激により学習中の神経活動に介入する実験を進めたものの、期待する成果を得るには至らなかった。実験手法の根本的な改善が必要であると考えられる。これと同時に、韓国脳科学院(KBRI)の小島哲主任研究員との共同研究を進めた。この研究は脳活動の薬理学的な操作によって学習定着のタイミングを調べるものである。予備的なデータはむしろ睡眠時に特異的に学習が定着する可能性を否定し、覚醒時・睡眠時の両方を通じて徐々に定着する可能性を示唆しているため、さらなる検討が必要である。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2017 2016 2015 2014 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] ETH Zurich(Switzerland)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] Korea Brain Research Institute(韓国)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] ETH Zurich(スイス)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Maturation-dependent control of vocal temporal plasticity in a songbird2017

    • Author(s)
      Tachibana RO, Takahasi M, Hessler NA, Okanoya K
    • Journal Title

      Developmental neurobiology

      Volume: 77 Issue: 8 Pages: 995

    • DOI

      10.1002/dneu.22487

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/7a694547-7e6e-4338-ba05-d402b7708eeb

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effects of background noise on acoustic characteristics of Bengalese finch songs.2016

    • Author(s)
      Shiba, S., Okanoya, K., & Tachibana, R. O.
    • Journal Title

      The Journal of the Acoustical Society of America

      Volume: 140 Issue: 6 Pages: 4039-4045

    • DOI

      10.1121/1.4968577

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 鳥の発声学習2015

    • Author(s)
      橘 亮輔、岡ノ谷一夫
    • Journal Title

      Clinical Neuroscience

      Volume: 33(8) Pages: 882-884

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] Variability in the temporal parameters in the song of the Bengalese finch (Lonchura striata var. domestica).2015

    • Author(s)
      Ryosuke O Tachibana Takuya Koumura Kazuo Okanoya
    • Journal Title

      Journal of Comparative Physiology A

      Volume: 201(12) Issue: 12 Pages: 1157-1168

    • DOI

      10.1007/s00359-015-1046-z

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] The effect of noise on each song element in Bengalese finch’s song: Change of acoustic features2015

    • Author(s)
      Shintaro Shiba, Kazuo Okanoya, Ryosuke O. Tachibana
    • Organizer
      170th Meeting Acoustic Society of America
    • Place of Presentation
      Jacksonville, Florida, USA
    • Year and Date
      2015-11-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ジュウシマツの歌における強化学習の行動特性2015

    • Author(s)
      橘 亮輔, 岡ノ谷一夫
    • Organizer
      音学シンポジウム2015
    • Place of Presentation
      電気通信大学(東京都調布市)
    • Year and Date
      2015-05-16
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Categorization and behavioral correlate of the rat 50 kHz ultrasonic vocalizations2015

    • Author(s)
      Shoko Yuki, Ryosuke O. Tachibana, Kazuo Okanoya
    • Organizer
      Tokyo Lectures in Language Evolution
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2015-04-02
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Acoustical analysis of temporal variability in Bengalese finch songs2014

    • Author(s)
      Ryosuke O. Tachibana, Kazuo Okanoya
    • Organizer
      19th Auditory Research Forum
    • Place of Presentation
      同志社びわこリトリートセンター(滋賀,大津市)
    • Year and Date
      2014-12-13 – 2014-12-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Neural basis for adaptive adjustment of temporal structure in song of Bengalese finches2014

    • Author(s)
      Ryosuke O. Tachibana, Neal A. Hessler, Kazuo Okanoya
    • Organizer
      26th International Ornithological Congress
    • Place of Presentation
      立教大学(東京,豊島区)
    • Year and Date
      2014-08-18 – 2014-08-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Adaptive song regulation in adult and juvenile Bengalese finches2014

    • Author(s)
      Ryosuke O. Tachibana, Neal A. Hessler, Miki Takahasi, Kazuo Okanoya
    • Organizer
      International symposium on adolescent brain & mind and self-regulation
    • Place of Presentation
      東京大学(東京,文京区)
    • Year and Date
      2014-07-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 発声制御とその学習の行動神経科学 ~小鳥のさえずりをモデルとして~2014

    • Author(s)
      橘亮輔
    • Organizer
      音学シンポジウム2014
    • Place of Presentation
      日本大学(東京,世田谷区)
    • Year and Date
      2014-05-24 – 2014-05-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Adaptive adjustment of local temporal structure in song of Bengalese finches2014

    • Author(s)
      Ryosuke O. Tachibana, Neal A. Hessler, Kazuo Okanoya
    • Organizer
      音学シンポジウム2014
    • Place of Presentation
      日本大学(東京,世田谷区)
    • Year and Date
      2014-05-24 – 2014-05-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 骨粗鬆症診断のための超音波信号の特徴量解析 : モデル化・時間領域解析・周波数領域解析2014

    • Author(s)
      長谷芳樹, 橘亮輔
    • Organizer
      音学シンポジウム2014
    • Place of Presentation
      日本大学(東京,世田谷区)
    • Year and Date
      2014-05-24 – 2014-05-25
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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