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2012 Fiscal Year Annual Research Report

聴皮質における音の質感と情動情報の神経基盤

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrative studies of neural mechanisms and advanced information technologies for perception of material and surface qualities
Project/Area Number 23135507
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

高橋 宏知  東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (90361518)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Keywords聴覚 / 大脳皮質 / 情動 / 誘発電位 / 局所電場電位 / 位相同期 / 微小電極アレイ / 学習
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,ラットの聴皮質を対象にして,音の質感とそれに付随する情動が,どのような神経活動パターンとして表現されているかを調べた.
まず,ラット聴皮質における,音刺激に対する定常的な神経活動に,音の周波数情報や情動情報が表現されているかを調べた.具体的には,定常的な神経活動の特徴量として,局所電場電位 (LFP) の位相同期 (phase locking value; PLV) から,機械学習により,刺激音の周波数情報の抽出を試みた.その結果,PLVから,刺激音の周波数情報の抽出は可能であった.さらに,抽出精度は古典的条件付けによって向上したことから,定常的な神経活動には,刺激音の周波数情報,ならびに,刺激音と連合した情動情報が表現されている可能性がある.
次に,ラットの聴皮質を対象にし,2つの純音から構成される和音の協和度が,定常的な神経活動のPLVにどのような影響を与えるかを調べた.具体的には,12 kHzの純音を低音,それよりも高い7つの純音を高音として組み合わせ,4つの協和音と3つの不協和音を作製した.麻酔下のナイーブラットに,それぞれの純音と和音を,30秒間ずつ提示して,紡錘波が生じていない時間帯のみのPLVを計算した.和音に対するPLVと,各和音の高音のみを提示した際のPLVとの差を調べた.その結果,すべての帯域において,協和音のPLVは,その和音を構成する高音のPLVよりも高くなったが,不協和音では,そのような違いは認められなかった.これらの結果から,和音の協和度は,聴皮質内の位相同期の強さに表現されていると考える.

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 神経工学の潮流2013

    • Author(s)
      高橋宏知
    • Journal Title

      電気学会論文誌C電子情報システム部門誌

      Volume: 133 Pages: 544-549

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.133.544

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 聴皮質の定常的な神経活動における音情報のデコーディング2012

    • Author(s)
      磯口知世
    • Journal Title

      電気学会論文誌C電子情報システム部門誌

      Volume: 132 Pages: 1608-1616

    • DOI

      10.1541/ieejeiss. 132.1608

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 聴覚野における音脈分凝に関わる機能的ネットワークの下部構造2012

    • Author(s)
      野田貴大
    • Journal Title

      電気学会論文誌C電子情報システム部門誌

      Volume: 132 Pages: 1079-1087

    • DOI

      10.3389/neuro.04.009.2009

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tonotopic-column-dependent variability of neural encoding in the auditory cortex of rats2012

    • Author(s)
      Ryo Yokota
    • Journal Title

      Neuroscience

      Volume: 223 Pages: 377-387

    • DOI

      10.1016/j .neuroscience.2012.07.051

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 音列オブジェクト形成に関わる聴皮質の神経活動2013

    • Author(s)
      雨宮知樹
    • Organizer
      電気学会研究会 医用・生体工学研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2013-03-22
  • [Presentation] Induced gamma-band synchronization for auditory stream segregation in auditory cortex of the awake rat.2013

    • Author(s)
      Takahiro Noda
    • Organizer
      The 36th annual midwinter research meeting, Aoosication for research in otolaryngology
    • Place of Presentation
      Baltimore (USA)
    • Year and Date
      2013-02-16
  • [Presentation] Consonance-dependent modulation of phase synchrony in the auditory cortex of rats2013

    • Author(s)
      Tomoyo Isoguchi
    • Organizer
      The 36th annual midwinter research meeting, Aoosication for research in otolaryngology
    • Place of Presentation
      Baltimore (USA)
    • Year and Date
      2013-02-16
  • [Presentation] 聴皮質の定常的な神経活動による音情報の表現2012

    • Author(s)
      磯口知世
    • Organizer
      日本音響学会聴覚研究会
    • Place of Presentation
      豊橋
    • Year and Date
      2012-11-22
  • [Presentation] ラット聴覚野の学習過程に伴う時間的コヒーレンスの変化2012

    • Author(s)
      横田亮
    • Organizer
      日本音響学会聴覚研究会
    • Place of Presentation
      豊橋
    • Year and Date
      2012-11-22
  • [Presentation] Emotional valence of sound represented in phase locking value of local field potentials in rat auditory cortex2012

    • Author(s)
      Tomoyo Isoguchi
    • Organizer
      The 35th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2012-09-18
  • [Presentation] Synchronization between neuronal ensembles for auditory stream segregation in auditory cortex of the awake rat2012

    • Author(s)
      Takahiro Noda
    • Organizer
      The 35th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2012-09-18
  • [Presentation] Sound-associated emotions represented in phase synchrony pattern in auditory cortex of rats2012

    • Author(s)
      Tomoyo Isoguchi
    • Organizer
      4th Conference on Auditory Cortex
    • Place of Presentation
      Lausanne (スイス)
    • Year and Date
      2012-08-31
  • [Presentation] Oscillatory Neuronal Synchronization for Auditory Stream Segregation in Auditory Cortex of the Unanesthetized Rat2012

    • Author(s)
      Takahiro Noda
    • Organizer
      4th Conference on Auditory Cortex
    • Place of Presentation
      Lausanne (スイス)
    • Year and Date
      2012-08-31
  • [Presentation] 聴覚野での情動情報の表現2012

    • Author(s)
      高橋宏知
    • Organizer
      電子情報通信学会ヒューマン情報処理研究会
    • Place of Presentation
      室蘭
    • Year and Date
      2012-06-30
    • Invited
  • [Presentation] Functional subnetwork structure in auditory cortex for stream segregation2012

    • Author(s)
      Takahiro Noda
    • Organizer
      Acoustic 2012
    • Place of Presentation
      香港
    • Year and Date
      2012-05-13
  • [Presentation] 覚醒下のラット聴覚野における神経活動の高密度多点同時計測2012

    • Author(s)
      野田貴大
    • Organizer
      第51回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2012-05-10
  • [Presentation] ラット聴皮質における音の情動価の情報表現2012

    • Author(s)
      磯口知世
    • Organizer
      第51回日本生体医工学会大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2012-05-10
  • [Remarks] 研究代表者のホームページ

    • URL

      http://www.brain.rcast.u-tokyo.ac.jp/~takahashi/

URL: 

Published: 2018-02-02  

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