サル間同調行動における脳内統合過程の解明

• Project Area: The study on the neural dynamics for understanding communication in terms of complex hetero systems
• Project/Area Number: 24120720
• 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: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 長坂 泰勇 独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (30339593)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2014-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥12,350,000 (Direct Cost: ¥9,500,000、Indirect Cost: ¥2,850,000); Fiscal Year 2013: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000); Fiscal Year 2012: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
• Keywords: 社会脳 / 無意識的同調 / ニホンザル / サル / 同期現象

Research Abstract

本研究年度では「研究の目的」および「研究実施計画」に基づき、複数サル間での無意図的な同調行動について、脳科学的な検討を行った。特に以下３つのテーマに目的を細分化し、それぞれのテーマについて推進した。
(A) 無意図的な同調行動中のサル広脳領域からの皮質脳波(ECoG)計測。このテーマではモニターに投影されたサル（vMonkey）と対面したサル(rMonkey)が同期ボタン押し課題を行っている際の脳活動を計測した。まだデータが足りず確証を得られてはいないが、データからはvMonkeyとrMonkeyの双方がボタン押しを行っているときにのみ特徴的な脳活動が、複数の脳領域で観察された。
(B) われわれのチームにおけるECoG電極の埋設手技は、硬膜の一部を切開しその開口部から電極シートを脳と硬膜の間に滑り込ませるように行う。したがって術後にX線などを使って電極が埋設された場所を推定する必要がある。この推定をより高精度にするため、数学モデルを用いて２つのX線画像から電極位置を推定する技術を構築した。さらにこの技術を使うことで、これまで２次元の位置推定であったものを３次元位置で推定することが可能になった。
(C) これまでの動物の社会脳の研究では、実際の社会場面における脳活動の記録を行うか、あるいはあらかじめ用意した社会場面のビデオを提示して、その際の脳活動を記録するか、大きく分けて２つの方法があった。一方で実際の社会場面では、それぞれの社会イベントを統制して複数回生じさせることは不可能であるし、ビデオ提示では実験個体が本当にそれを現実として認識しているのかは明らかではない。そこでサル用の代替現実提示装置を構築した。この装置によって、実験個体に現実感のある社会イベントを提示することを可能にした。
今後、(B)(C)の技術を本題である上記(A)に利用して実験を進め、無意図的さらには意図的な同調行動の脳基盤について検討を進める予定である。

Current Status of Research Progress

Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Modulation of neuronal activity with cue-invariant shape discrimination in the primate superior temporal sulcus (2014)
  • Author(s): S Unno, T Handa, Y Nagasaka, M Inoue, and A Mikami
  • Journal Title: Neuroscience Volume: 268C Pages: 221-235
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2014.03.024
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An Artificial Network Model for Estimating the Network Structure Underlying Partially Observed Neuronal Signals (2014)
  • Author(s): Misako Komatsu, Jun Namikawa, Zenas C. Chao, Yasuo Nagasaka, Naotaka Fujii, Kiyohiko Nakamura, Jun Tani
  • Journal Title: Neuroscience Research Volume: 印刷中 Pages: 69-77
  • DOI: 10.1016/j.neures.2014.02.005
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Spontaneous synchronization of arm motion between Japanese macaques (2013)
  • Author(s): Yasuo Nagasaka, Zenas C. Chao, Naomi Hasegawa, Tomonori Notoya, and Naotaka Fujii
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 3 Issue: 1 Pages: 1151-1151
  • DOI: 10.1038/srep01151
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Pigeons learn virtual patterned-string problems in a computerized touchscreen environment (2013)
  • Author(s): Edward A. Wasserman, Yasuo Nagasaka, Leyre Castro, and Stephen J. Brzykcy
  • Journal Title: Animal Cognition Volume: 16 Issue: 5 Pages: 737-753
  • DOI: 10.1007/s10071-013-0608-0
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Unintentional synchronization of behavior in Japanese monkeys. (2013)
  • Author(s): Nagasaka Y, Chao ZC, Hasegawa N, Notoya T, Fujii N.
  • Journal Title: Cognitive Neurodynamics Volume: ―
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Higher-Order Partial Least Squares (HOPLS): A Generalized Multi-Linear Regression Method. (2012)
  • Author(s): Zhao, Qibin, Caiafa, Cesar F., Mandic, Danilo, Chao, Zenas C., Nagasaka, Yasuo, Fujii, Naotaka, Zhang, Liqing, and Cichocki, Andrzej
  • Journal Title: IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence Volume: ―
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Decoding continuous 3D hand trajectories from epidural electrocorticographic signals in Japanese macaques (2012)
  • Author(s): Shimoda K, Nagasaka Y, Chao ZC, and Fujii N
  • Journal Title: J Neural Eng. Volume: 9(3) Issue: 3 Pages: 36015-36015
  • DOI: 10.1088/1741-2560/9/3/036015
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Substitutional reality system for macaque monkeys (2014)
  • Author(s): Yasuo Nagasaka, Tomonori Notoya, & Naotaka Fujii
  • Organizer: Conference on Comparative Cognition (CO3 2014)
  • Place of Presentation: Florida, USA
• [Presentation] The latent social behavior in Japanese macaques (2014)
  • Author(s): Yasuo Nagasaka
  • Organizer: The 9th Inuyama Comparative Social Cognition Symposium
  • Place of Presentation: Primate Research Institute, Kyoto Univ., Japan
  • Invited
• [Presentation] Monkey see, Monkey sync. (2013)
  • Author(s): Yasuo Nagasaka, Zenas C. Chao, Naomi Hasegawa, Tomonori Notoya, Naotaka Fujii
  • Organizer: Conference on Comparative Cognition
  • Place of Presentation: Florida, USA
  • Year and Date: 2013-03-06
• [Presentation] Pigeons learn virtual patterned-string problems in a computerized touchscreen environment. (2013)
  • Author(s): Edward A. Wasserman, Yasuo Nagasaka, Leyre Castro, Stephen J. Brzykcy,
  • Organizer: Conference on Comparative Cognition
  • Place of Presentation: Florida, USA
  • Year and Date: 2013-03-06
• [Presentation] Acquisition of vocal communication in squirrel monkeys (2013)
  • Author(s): Yoshie Yamaguchi, Yasuo Nagasaka
  • Organizer: Conference on Comparative Cognition
  • Place of Presentation: Florida, USA
  • Year and Date: 2013-03-06
• [Presentation] Do Pigeons (Columba livia) Demonstrate Behavioral Sensitivity to Connectedness and Effort in the Virtual String Task? (2013)
  • Author(s): Stephen Brzykcy, Edward A. Wasserman, Yasuo Nagasaka, Sacha Perez-Acevedo
  • Organizer: Conference on Comparative Cognition
  • Place of Presentation: Florida, USA
  • Year and Date: 2013-03-06
• [Presentation] サル用代替現実（substitutional reality for monkeys; mSR）システムの構築と評価 (2013)
  • Author(s): 長坂泰勇・能登谷智則・藤井直敬
  • Organizer: 日本動物心理学会第73回大会
  • Place of Presentation: 筑波大学，茨城
• [Presentation] リスザルにおけるチャックコールと返答の発達 (2013)
  • Author(s): 山口佳恵・長坂泰勇
  • Organizer: 日本動物心理学会第73回大会
  • Place of Presentation: 筑波大学，茨城
• [Presentation] Mining intercortical connectivity underlying social modulation. (2012)
  • Author(s): Zenas C Chao, Yasuo Nagasaka, Naotaka Fujii.
  • Organizer: The 41st Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: New Orleans, USA
  • Year and Date: 2012-10-13
• [Presentation] Mining intercortical connectivity underlying social modulation (2012)
  • Author(s): Zenas C Chao, Yasuo Nagasaka, Naotaka Fujii.
  • Organizer: The 35th Annual Meeting of the Japanese Neuroscience Society
  • Place of Presentation: Nagoya, Japan
  • Year and Date: 2012-09-18
• [Presentation] Dynamical Processes of Decision Making in Japanese Monkeys. (2012)
  • Author(s): Eucaly Mogi, Misako Komatsu, Yasuo Nagasaka, Naotaka Fujii.
  • Organizer: The 35th Annual Meeting of the Japanese Neuroscience Society
  • Place of Presentation: Nagoya, Japan
  • Year and Date: 2012-09-18
• [Book] Unintentional Synchronization of Behavior in Japanese Monkeys. In Y. Yamaguchi (Ed.), Advances in Cognitive Neurodynamics (III) (2013)
  • Author(s): Nagasaka, Y., Chao, Z. C., Hasegawa, N., Notoya, T., & Fujii, N
  • Total Pages: 846
  • Publisher: New York: Springer.
• [Remarks] 2頭のサルが無意識的に相手と協調する現象を行動学的に確認
  • URL: http://www.riken.go.jp/pr/press/2013/20130128_1/
• [Remarks] Primates too can move in unison
  • URL: http://www.riken.go.jp/en/pr/press/2013/20130128_1/