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2013 Fiscal Year Annual Research Report

ヒトと動物による人工文法の学習過程と脳機構

Research Project

Project/Area Number 23240033
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

岡ノ谷 一夫  東京大学, 総合文化研究科, 教授 (30211121)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Keywords人工文法 / トリ / ヒト / 有限状態文法 / 文脈自由文法 / 電気生理学 / オペラント条件づけ / パターン学習
Research Abstract

本研究の目的は、ヒトと動物(特にトリ)による人工文法の学習に関わる能力と制約について行動学的・神経科学的に検討することであった。
まず地鳴きという単音節の音声を用いAABというパターンとABAというパターンをヒトとトリ(ジュウシマツ)に学習させた結果、ヒトはパターンを元に学習していたが、トリは音韻を元に学習していたことがわかった。この結果は論文として発表した。次にトリの歌の要素を用いてAABとABBのパターンを作り学習させようとしたが、これを学んだトリはいなかった。そこで、周波数の異なる3つの音を用いて音圧で大小のパターンを作り、トリを訓練した。すると6羽中1羽のトリがこれを学んだ。この1羽について、他の刺激音声についてもテストしたところ、学習が般化した。この結果から、刺激の音圧次元でパターンを作ればトリでもこれを学習できることがわかった。これに続き、トリの大脳高次聴覚野において単一神経活動を測定する実験を行った。総計400ほどの音に応答する神経細胞を同定した。トリの歌から3つの音要素で組を作り、これらをAABまたはABAのパターンで聞かせてみた。AABの組み合わせを頻回、ABAの組み合わせをまれに提示すると、特定の3音チャンクに応答し、かつ他のチャンクにも応答する神経細胞が数パーセントあることがわかった。これら神経細胞の応答を組み合わせる仕組みがあれば、音列からルールを抽出するような計算も可能になろう。
これに加え、ABBAおよびABABのパターン弁別を幼児に行わせることを試みた。パターンは単独ではなく意味を持たせた場合に学習は進展した。これらの結果の一部は国際学会で報告された。以上の結果に基づき、3本の総説論文を投稿し、うち2本が受理されている。

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

    (11 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Local structure sensitivity in auditory information processing in avian song nuclei.2014

    • Author(s)
      Koumura, T., Seki, Y., & Okanoya, K.
    • Journal Title

      Neuroreport

      Volume: 25.8 Pages: 562-568

    • DOI

      doi: 10.1097/WNR.0000000000000136.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Songbirds and humans apply different strategies in a sound sequence discrimination task2013

    • Author(s)
      Seki, Y., Suzuki, K., Osawa, A.M., & Okanoya, K.
    • Journal Title

      Frontiers in Psychology: Comparative Psychology

      Volume: 4.447 Pages: 1-9

    • DOI

      doi: 10.3389/fpsyg.2013.00447. eCollection 2013.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The emergence of hierarchical structure in human language2013

    • Author(s)
      Miyagawa, S., Berwick, R.C., & Okanoya, K.
    • Journal Title

      Frontiers in Psychology: Language Sciences

      Volume: 4.71 Pages: 1-6

    • DOI

      doi: 10.3389/fpsyg.2013.00071.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A simple explanation for the evolution of complex song syntax in Bengalese finches2013

    • Author(s)
      Katahira, K., Suzuki, K., Kagawa, H., & Okanoya, K.
    • Journal Title

      Biology Letters

      Volume: 9.6 Pages: 1-6

    • DOI

      doi: 10.1098/rsbl.2013.0842.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stepwise acquisition of vocal combinatorial capacity in songbirds and human infants2013

    • Author(s)
      Lipkind, D., Marcus, G. F., Bemis, D. K., Sasahara, K., Jacoby, N., Takahasi, M., Suzuki, K., Feher, O., Ravbar, P., Okanoya, K., & Tchernichovski, O.
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 498 Pages: 104-108

    • DOI

      doi: 10.1038/nature12173.

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] "The Dog Bites th e Man" or "the Man Bites the Dog"? Evolution of Relation Discriminating System of Language through Iterated Learning

    • Author(s)
      大澤歩美、岡ノ谷一夫
    • Organizer
      Human Behavior & Evolution Society 2013
    • Place of Presentation
      アメリカ合衆国、マイアミ
  • [Presentation] Stimulus- and subject-specific effects on the behavioural habituation/dishabituation test in Bengalese finches

    • Author(s)
      小野聡子、岡ノ谷一夫
    • Organizer
      Behaviour2013
    • Place of Presentation
      イギリス、ニューカッスル
  • [Presentation] Bird song as a musical protolanguage

    • Author(s)
      岡ノ谷一夫
    • Organizer
      International Summerschool on Agent-based Models of Creativity
    • Place of Presentation
      イタリア、コルトナ
    • Invited
  • [Presentation] Auditory responses in the avian song nuclei to the own song with the systematic modification

    • Author(s)
      上村卓也、関義正、岡ノ谷一夫
    • Organizer
      脳と心のメカニズム第14回冬のワークショップ
    • Place of Presentation
      日本、北海道蛇田郡留寿都村、ルスツリゾート
  • [Book] 「つながり」の進化生物学-はじまりは、歌だった2013

    • Author(s)
      岡ノ谷一夫
    • Total Pages
      295
    • Publisher
      朝日出版社
  • [Book] The Cambridge Handbook of Biolinguistics2013

    • Author(s)
      Okanoya Kazuo
    • Total Pages
      676(431-459)
    • Publisher
      Cambridge University Press

URL: 

Published: 2015-05-28  

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