2019 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of the acquisition mechanism of neural substrate for the perception of sound texture
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18K18138
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
白松 知世 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任助教 (30750020)
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| Project Period (FY) |
2019-02-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 和音 / 臨界期 / 聴皮質 / 嗜好性 / 受容野 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，和音の質感知覚や顕著性，選好性に関わる神経基盤の獲得メカニズムの解明を目指すことを目的としている．具体的には，音の質感として二音和音の協和性に注目し，ラットをモデル動物として，(1) 臨界期における特定の音への曝露や (2) 臨界期後の条件付け学習が，(A) 協和性の弁別能力や顕著性，選好性に及ぼす影響を行動実験で定量化し，(B) 聴皮質と視床における神経細胞の応答特性および和音の質感の神経表現に及ぼす影響を電気生理実験で調べる．
本年度は，ラットを (1) 臨界期 (P6からP30) に10種類の協和音に曝露した群および，(2)臨界期後 (P29からP50) に2種類の不協和音に曝露した群，(3) 自然環境下で生育したラット，それぞれについて，選好性の定量化と聴皮質4層の神経細胞の応答特性をそれぞれ調べた．まず，和音への曝露を経験したのち8週齢まで生育したラットに対して，曝露に用いた和音および，新規の協和音，不協和音に対する選好性を，ラットの音に対する聴取行動から定量化した．その結果，自然環境下で生育した群は，不協和音よりも協和音の選好性が高かったが，臨界期に協和音に曝露した群では，不協和音への選好性が協和音よりも高い傾向がみられた．一方，臨界期後に不協和音に曝露した群では，曝露に用いた不協和音への選好性のみが上昇した．これらの結果から，臨界期と臨界期後の音曝露が，和音に対する選好性に異なる影響を及ぼすことが示唆された．
また，臨界期に協和音に曝露したラットの聴皮質第4層から微小電極アレイで神経活動を多点同時計測し，各計測点での応答特性として受容野から特徴周波数を定義した．特徴周波数の空間分布が自然環境下で生育した動物と大差なかったことから，幅広く選択した和音への曝露が，聴皮質の周波数局在性を大きく変化させないことを確認した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度前半の異動に伴い，一時期飼育・実験が中断されたが，臨界期の幼若動物を飼育する系が大きなトラブルなく稼働を開始したため，最も基本的な群についてのデータの計測がスムーズに遂行できた．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度構築した音曝露飼育系，選好性を定量化する行動実験系および神経活動の計測系を駆使し，当初予定していた条件下で和音へ曝露した群のデータ収集を進める．また，本年度計測したデータを用いて，聴皮質の倍音選択性を受容野から定量化するための解析手法を確立する．さらに，和音の変化に対するミスマッチネガティビティや，和音に対する定常的な神経活動の位相同期度を群間で比較することで，和音への曝露が音の質感に対する聴皮質の情報処理をどのように変化させるかを明らかにする．
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| Causes of Carryover |
当該年度前半の異動に伴い，一時期飼育・実験が中断されたため，実験に用いる物品の支出が当初の予定よりも少なかったため，次年度使用額が発生している．
実験計画自体に大きな変更はないため，次年度以降，計画通りに使用される予定である．
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Research Products
(5 results)
