バイオロジカルモーションの幾何学と脳内鋳型:刻印づけ手順による研究

• Project Area: The study on the neural dynamics for understanding communication in terms of complex hetero systems
• Project/Area Number: 22120502
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Complex systems
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 松島 俊也 北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (40190459)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥11,960,000 (Direct Cost: ¥9,200,000、Indirect Cost: ¥2,760,000); Fiscal Year 2011: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2010: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
• Keywords: 生物的運動 / 視覚 / 脳科学 / 社会的知性 / コミュニケーション / 社会的採餌理論 / 刷り込み / 社会的促通

Research Abstract

バイオロジカルモーション(生物的運動BM)とは、主要な関節を光点で置き換えた単純な動画から、人間が活き活きとした人の姿を近くすることができる、という現象である。Johanssonによる発見以来、人間はBMから対象の性別、年齢、個人を特定するのみならず、その人の感情を読み取ることができることが判明した。この問題に対して生物学的に納得のいく答えはまだ提出されていない。
本研究では、孵化直後のニワトリのヒナが、BMに対する選好性を示すという先行研究(Vallortigara et al. 2005)の結果の再現性を検討することから研究を開始した。実際、孵化直後に全くの視覚経験も与えないヒナは、我々の研究ではBM選好性を示すことがなかった。そこで、刻印付け(インプリンティング)手順を用いて光点動画の記銘を試みたところ、BM選好性が強く発現することが判明した。特にオスに置いては、刻印付け手順に手曝された刺激がBM性を持っている必要はなかった。ニワトリの形状を模した二次元射影像(ニワトリの形状を含むがBM性はない)、あるいは周期的であるが互いの二次元配置が固定された動画像、更には、互いに関連することなくランダムに動く光点であっても良い。いずれの初期経験を負荷した場合でも、その直後のテストに置いて、ヒナはBM性を持つ画像に対して選好性を示した。即ち、この選好性は刻印付けによって教示的に獲得されたものでない。BM選好性は生得的であるが、発現のためには光点動画への暴露が必要であったのである。
この結果はAnimal Cognition誌に投稿し、acceptable after revisionのコメントを得た。現在改訂稿の投稿を済ませ、エディターの決定を待っている。更に、刻印付けが甲状腺モルモンの作用亢進を経て、その後の色記銘を長期にわたり強化することを示唆する結果を得た。

Research Products

• [Journal Article] Instantaneous and cumulative influences of competition on impulsive choices in domestic chicks (2011)
  • Author(s): Amita, H., Matsushima, T.
  • Journal Title: Frontier in Neuroscience Volume: 5 Pages: 1-8
  • DOI: 10.3389/fnins.2011.00091
  • NAID: 120005647271
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Activation of brain-derived neurotrophic factor (BDNF)/TrkB signaling accompanying filial imprinting in domestic chicks (Gallus gallus domesticus) (2011)
  • Author(s): Yamaguchi, S., Aoki, N., Kobayashi, D., Kitajima, T., Iikubo, E., Katagiri, S., Matsushima, T., Homma, K.-J.
  • Journal Title: NeuroReport Volume: 22 Issue: 17 Pages: 929-934
  • DOI: 10.1097/wnr.0b013e32834d0be7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Molecular function of microtubule-associated protein 2 for filial imprinting in domestic chicks (Gallus gallus domesticus). (2011)
  • Author(s): Yamaguchi, S., Katagiri, S., Aoki, N., Iikubo E., Kitajima, T., Matsushima, T., Homma, K.-J.
  • Journal Title: Neuroscience Research Volume: 69 Pages: 32-40
  • NAID: 10028190047
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Subjective value of risky foods for individual domestic chicks : a hierarchical Bayesian model. (2010)
  • Author(s): Kawamori, A., Matsushima, T.
  • Journal Title: Animal Cognition Volume: 13 Pages: 431-441
  • NAID: 120005649123
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Social influences of competition on impulsive choices in domestic chicks. (2010)
  • Author(s): Amita, H., Kawamori, A., Matsushima, T.
  • Journal Title: Biology Letters Volume: 6 Pages: 183-186
  • NAID: 120006576048
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Bioluminescence imaging of c-fos gene expression accompanying filial imprinting in the newly hatched chick brain. (2010)
  • Author(s): Yamaguchi, S., Fujii-Taira, I., Hirose N., Kitajima, T., Katagiri, S., Kawamori, A., Matsushima, T., Homma, K.-J.
  • Journal Title: Neuroscience Research Volume: 67 Pages: 192-195
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ニワトリ雛における競争採餌と衝動的選択:競争は基底核の報酬前期/報酬期活動を減弱させる (2011)
  • Author(s): 網田英敏・松島俊也
  • Organizer: 日本動物心理学会(第71回)・日本動物行動学会(第30回)・応用動物行動学会・日本家畜管理学会合同大会
  • Place of Presentation: 慶應大学(東京都)
• [Presentation] ニワトリによるBM知覚の発達には性差がある (2011)
  • Author(s): 三浦桃子・松島俊也
  • Organizer: 日本動物心理学会(第71回)・日本動物行動学会(第30回)・応用動物行動学会・日本家畜管理学会合同大会
  • Place of Presentation: 慶應大学(東京都)
• [Presentation] 虫好きはリスクに寛容-シジュウカラ科3種の食性とリスク感受性 (2011)
  • Author(s): 川森愛・松島俊也
  • Organizer: 日本動物心理学会(第71回)・日本動物行動学会(第30回)・応用動物行動学会・日本家畜管理学会合同大会
  • Place of Presentation: 慶應大学(東京都)
• [Presentation] カラスの「遊び行動」-エネルギー収支と社会関係形成の影響- (2011)
  • Author(s): 福岡要・黒沢令子・松島俊也
  • Organizer: 日本動物心理学会(第71回)・日本動物行動学会(第30回)・応用動物行動学会・日本家畜管理学会合同大会
  • Place of Presentation: 慶應大学(東京都)
• [Presentation] 社会採餌は労働投資量を増大させる (2011)
  • Author(s): 小倉由紀子・松島俊也
  • Organizer: 日本動物心理学会(第71回)・日本動物行動学会(第30回)・応用動物行動学会・日本家畜管理学会合同大会
  • Place of Presentation: 慶應大学(東京都)
• [Presentation] 食性とリスク感受性:同所性近縁種シジュウカラ科3種の比較 (2011)
  • Author(s): 川森愛・松島俊也
  • Organizer: 日本動物学会(第82回大会)
  • Place of Presentation: 大雪クリスタルホール(旭川)
• [Presentation] 社会採餌は過剰労働を引き起こす (2011)
  • Author(s): 小倉由紀子・松島俊也
  • Organizer: 日本動物学会(第82回大会)
  • Place of Presentation: 大雪クリスタルホール(旭川)
• [Presentation] ニワトリ雛によるBM知覚の発達には性差がある (2011)
  • Author(s): 三浦桃子・松島俊也
  • Organizer: 日本動物学会(第82回大会)
  • Place of Presentation: 大雪クリスタルホール(旭川)
• [Presentation] カラスの「遊び行動」の時間的変動-エネルギー要因と社会的要因- (2011)
  • Author(s): 福岡要・黒沢令子・松島俊也
  • Organizer: 日本動物学会(第82回大会)
  • Place of Presentation: 大雪クリスタルホール(旭川)
• [Presentation] 社会採餌は餌の予期・獲得の神経表象を無効化する:ニワトリ雛基底核の神経活動解析 (2011)
  • Author(s): 網田英敏・松島俊也
  • Organizer: 日本動物学会(第82回大会)
  • Place of Presentation: 大雪クリスタルホール(旭川)
• [Presentation] Competitive foraging context nullifies the neural representation of anticipated/gained rewards in nucleus accumbens and medial striatum of the domestic chick (2011)
  • Author(s): Amita H, Matsushima T
  • Organizer: Annual meeting of the Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: San Diego Convention Center (USA)
• [Presentation] 競争と意思決定、ただしヒヨコの場合 (2011)
  • Author(s): 松島俊也
  • Organizer: 日本生態学会第58回大会
  • Place of Presentation: 札幌、北海道(招待講演)
• [Presentation] 食性分化の行動的背景を探る:シジュウカラ科3種のリスク感受性の比較 (2010)
  • Author(s): 川森愛、松島俊也
  • Organizer: 日本動物学会北海道支部大会
  • Place of Presentation: 旭川、北海道
  • Year and Date: 2010-08-21
• [Presentation] 刻印付けはニワトリ初生雛の生得的なBM選好性を誘導する (2010)
  • Author(s): 三浦桃子、松島俊也
  • Organizer: 日本動物学会北海道支部大会
  • Place of Presentation: 旭川、北海道
  • Year and Date: 2010-08-21
• [Presentation] 競争採餌は「近さ」を優先した選択を亢進する (2010)
  • Author(s): 網田英敏、松島俊也
  • Organizer: 日本動物学会北海道支部大会
  • Place of Presentation: 旭川、北海道
  • Year and Date: 2010-08-21
• [Presentation] 競争的他者の知覚は労働投資量の増大をもたらす (2010)
  • Author(s): 小倉有紀子、松島俊也
  • Organizer: 日本動物学会北海道支部大会
  • Place of Presentation: 旭川、北海道
  • Year and Date: 2010-08-21
• [Presentation] Chick economics : some good reasons to be impulsive. (2010)
  • Author(s): Matsushima T
  • Organizer: Rovereto Workshop on Cognition and Evolution
  • Place of Presentation: Rovereto, Italy(招待講演)
• [Presentation] Imprinting induces predisposed preference to biological motion in newly-hatched domestic chicks. (2010)
  • Author(s): Miura M, Matsushima T
  • Organizer: Rovereto Workshop on Cognition and Evolution
  • Place of Presentation: Rovereto, Italy
• [Presentation] Imprinting induces predisposed preference to biological motion in newly-hatched domestic chicks. (2010)
  • Author(s): Matsushima T, Miura M, Regolin L, Vallortigara G
  • Organizer: The 33rd Japan Neuroscience Meeting (Neuro2010)
  • Place of Presentation: Kobe, Japan
• [Presentation] Competitive foraging enhances impulsive choices in domestic chicks. (2010)
  • Author(s): Amita H, Matsushima T
  • Organizer: The 33rd Japan Neuroscience Meeting (Neuro2010)
  • Place of Presentation: Kobe, Japan
• [Presentation] Competition deteriorates foraging efficiency by increasing work investment in domestic chicks (2010)
  • Author(s): Ogura Y, Matsushima T
  • Organizer: The 33rd Japan Neuroscience Meeting (Neuro2010)
  • Place of Presentation: Kobe, Japan
• [Presentation] Brain-derived neurotrophic factor (BDNF)/TrkB signaling is involved in filial imprinting of domestic chicks. (2010)
  • Author(s): Yamaguchi S, Aoki N, Kobayashi D, Iikubo E, Matsushima T, Homma K-J
  • Organizer: The 33rd Japan Neuroscience Meeting (Neuro2010)
  • Place of Presentation: Kobe, Japan
• [Presentation] Infralimbic cortex contains neurons related for inhibitory control of impulsive behavior. (2010)
  • Author(s): Kimura I, Izumi T, Ohmura Y, Matsushima T, Yamaguchi T, Yoshida T, Yoshioka M
  • Organizer: The 33rd Japan Neuroscience Meeting (Neuro2010)
  • Place of Presentation: Kobe, Japan
• [Presentation] 食性分化とリスク感受性:シジュウカラ、ヤマガラ、ハシブトガラの比較研究 (2010)
  • Author(s): 川森愛、松島俊也
  • Organizer: 日本鳥学会大会
  • Place of Presentation: 習志野(東邦大学)、千葉
• [Presentation] カラスの遊び行動～北海道大学におけるハシブトガラス・ハシボソガラスの観察～ (2010)
  • Author(s): 福岡要、松島俊也
  • Organizer: 日本鳥学会大会
  • Place of Presentation: 習志野(東邦大学)、千葉
• [Presentation] 刻印付けはヒヨコのBM選好性を誘導する (2010)
  • Author(s): 三浦桃子、松島俊也
  • Organizer: 日本動物行動学会大会
  • Place of Presentation: 那覇、沖縄
• [Presentation] シジュウカラ科3種の食性分化:リスク感受性の違いから進化過程を考察する (2010)
  • Author(s): 川森愛、松島俊也
  • Organizer: 日本動物行動学会大会
  • Place of Presentation: 那覇、沖縄
• [Presentation] 他者の視覚的知覚はヒヨコGallus domesticusの労働投資量を増大させる (2010)
  • Author(s): 小倉有紀子、松島俊也
  • Organizer: 日本動物行動学会大会
  • Place of Presentation: 那覇、沖縄
• [Presentation] カラスの遊び行動～北海道大学における行動記載～ (2010)
  • Author(s): 福岡要、松島俊也
  • Organizer: 日本動物行動学会大会
  • Place of Presentation: 那覇、沖縄
• [Presentation] 経行動学入門、行動学南の学校 (2010)
  • Author(s): 松島俊也
  • Organizer: 日本動物行動学会大会
  • Place of Presentation: 那覇、沖縄(招待講演)
• [Book] ダイナミックスからみた生命的システムの進化と意義 (2011)
  • Author(s): 松島俊也(共著)
  • Publisher: 財団法人国際高等研究所
• [Book] ダイナミックスからみた生命的システムの進化と意義(「衝動性の二つの理由:利潤率と競争」) (2011)
  • Author(s): 松島俊也
  • Publisher: 財団法人国際高等研究所(印刷中)
• [Book] 『環境適応-内部表現と予測のメカニズム』シリーズ「移動知」第3巻(「利益からの逃走-不確実な世界で生き延びるために」) (2010)
  • Author(s): 松島俊也
  • Publisher: オーム社
• [Remarks]
  • URL: http://www.sci.hokudai.ac.jp/bio/teacher/t-0190.php
• [Remarks]
  • URL: http://www.sci.hokudai.ac.jp/~matusima/chinou3/Welcome.html