| Project/Area Number |
23K21848
|
|---|
| Project/Area Number (Other) |
21H03781 (2021-2023)
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 90030:Cognitive science-related
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2023-2024)
The University of Tokyo (2021-2022) |
|---|
Principal Investigator |
Tachibana Ryosuke 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (50610929)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 千紘 帝京大学, 薬学部, 助教 (00772253)
柳原 真 帝京大学, 先端総合研究機構, 講師 (60392156)
戸張 靖子 麻布大学, 獣医学部, 准教授 (90453919)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥17,030,000 (Direct Cost: ¥13,100,000、Indirect Cost: ¥3,930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
|
|---|
| Keywords | 発声学習 / 敏感期 / 可塑性 / 感覚運動学習 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
可塑性が著しい時期を敏感期という。感覚フィードバックに基づき運動を修正する「感覚運動学習」の敏感期を制御するメカニズム解明を目指し、鳴禽類の歌学習をモデルとした神経生理学的研究をおこなう。鳴禽の歌の感覚運動学習に伴う行動可塑性は、若い鳥では著しく高く、成鳥になると大幅に減少する。このことは発達にともなって感覚運動学習の敏感期が終了することを示している。本研究は、この行動可塑性に対応する神経回路変化の実体と、敏感期の終了を制御する生理化学因子を明らかにすることを目的とする。
|
| Outline of Final Research Achievements |
We investigated the mechanisms that regulate sensitive periods of sensorimotor learning, which is the ability to modify motor output based on sensory feedback, using song learning system in songbirds as a model. Juvenile birds were raised in continuous lound noise to prevent them from hearing their own vocalizations. When returned to a quiet environment, song learning, which would normally have been completed at that time, resumed and resulted in successful song acquisition. Detailed acoustic analyses revealed that the typical two-month learning process was compressed: target song elements emerged rapidly within approximately two weeks, with reduced variability and increased sequence complexity. These changes were likely accompanied by alterations in neural activity and circulating hormone levels. We also developed software to automatically analyze song development, providing a foundation for future research.
|
| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
これまで感覚学習の研究が中心だった敏感期の議論を感覚運動学習へと拡張し、その操作可能性を示した。このことは、脳の可塑性研究を運動制御領域まで広げることで、言語発達や楽器演奏などの学習を神経メカニズムから説明する新しい枠組みを提供しうる。また、敏感期のタイミングとその延長可能性を示したことで、子どもの言語・音楽教育やスポーツ・リハビリのトレーニング開始時期を科学的に設計できる可能性につながった。
|
