Experimental studies of the phonation in non-human primates for elucidating the speech evolution

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H01002
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 45:Biology at organismal to population levels and anthropology, and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Nishimura Takeshi 京都大学, ヒト行動進化研究センター, 准教授 (80452308)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳田 功 立命館大学, 理工学部, 教授 (00261389) ; 宮地 重弘 京都大学, ヒト行動進化研究センター, 准教授 (60392354) ; 香田 啓貴 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (70418763) ; 森本 直記 京都大学, 理学研究科, 准教授 (70722966) ; 伊藤 毅 京都大学, 総合博物館, 助教 (20711485)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 音声言語 / 霊長類 / 発声 / 喉頭 / 進化

Outline of Final Research Achievements

We showed that non-human primates have an additional vocal membrane from the vocal fold, while humans never have it. The interaction between vocal fold and vocal membrane vibrations facilitates the generation of non-linear phenomena such as chaos and subharmonics in non-human primates. While these characteristics allow them to generate a variety of voice source and form a rich vocal repertoire, the voice sources are unstable with such discontinuous changes. Humans, on the other hand, are able to maintain stable vocal fold vibrations due to the evolutionary loss of the vocal membrane, and the stable voice source allows humans to produce a sequence of various voice sounds in speech.

Free Research Field

生物人類学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、声帯などの器官形態の進化的変化も音声言語の進化に必要であることを示した。音声言語を含む言語の進化プロセスの解明には、ソフトウェアとそれを支えるハードウェアとの共進化を理解する必要があることを改めて認識させる結果となった。ヒトは、本来、不随意に動く声帯や呼吸の運動を、脳で作られた音声計画に沿って随意に制御して、音声言語を駆使している。サル類の複雑な構造では、振動を精緻に制御するのは困難である。声帯をはじめとする音声器官の運動の随意性を支える生物学的基盤とその仕組みの解明は、本研究の成果で見えてきた音声言語の進化プロセスの理解をさらに深めると期待される。