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睡眠時リハーサルによる手続き学習定着の神経機構:鳴禽類の歌行動をモデルとした研究

研究課題

研究課題/領域番号 14J09362
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 認知科学
研究機関東京大学

研究代表者

橘 亮輔  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード可塑性 / 発声学習 / 運動制御 / 聴覚フィードバック / 実時間信号処理 / 強化学習 / 睡眠
研究実績の概要

本年度は、これまでの研究成果に基づいて、若鳥においては可塑性が成鳥に比して非常に大きいことを発見したため、これについて論文を著した(Tachibana et al., in press)。また、成鳥における歌の時間制御についての学習速度は元来のバラツキの大きさと関連があることについて投稿準備中である。さらに、学習中に脳領域特異的に神経活動を不活性化することで学習の定着量を推定した結果について学会発表を予定している。これら以外に共同研究として、鳴禽の歌制御の基礎的な知見を得ることを目的として、背景雑音に応じた歌の音響特徴量の変化についての研究について論文を著した(Shiba, Okanoya, Tachibana, 2016)。
前年度よりETH ZurichのInstitute of Neuroinformaticsに滞在し、Richard Hahnloser教授との共同研究を行なってきた。前年度までに構築した神経活動の記録とそれに対する信号処理との高速な連携を可能にする仕組みを利用して、多点電極により学習に関連する脳領域からの長期間の神経活動記録を行なった。このデータの情報量解析から学習の定着における睡眠の影響が明らかになることを期待する。一方、電気刺激および光遺伝学的刺激により学習中の神経活動に介入する実験を進めたものの、期待する成果を得るには至らなかった。実験手法の根本的な改善が必要であると考えられる。これと同時に、韓国脳科学院(KBRI)の小島哲主任研究員との共同研究を進めた。この研究は脳活動の薬理学的な操作によって学習定着のタイミングを調べるものである。予備的なデータはむしろ睡眠時に特異的に学習が定着する可能性を否定し、覚醒時・睡眠時の両方を通じて徐々に定着する可能性を示唆しているため、さらなる検討が必要である。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ETH Zurich(Switzerland)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Korea Brain Research Institute(韓国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ETH Zurich(スイス)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Maturation-dependent control of vocal temporal plasticity in a songbird2017

    • 著者名/発表者名
      Tachibana RO, Takahasi M, Hessler NA, Okanoya K
    • 雑誌名

      Developmental neurobiology

      巻: 77 号: 8 ページ: 995

    • DOI

      10.1002/dneu.22487

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/7a694547-7e6e-4338-ba05-d402b7708eeb

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of background noise on acoustic characteristics of Bengalese finch songs.2016

    • 著者名/発表者名
      Shiba, S., Okanoya, K., & Tachibana, R. O.
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 140 号: 6 ページ: 4039-4045

    • DOI

      10.1121/1.4968577

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 鳥の発声学習2015

    • 著者名/発表者名
      橘 亮輔、岡ノ谷一夫
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience

      巻: 33(8) ページ: 882-884

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Variability in the temporal parameters in the song of the Bengalese finch (Lonchura striata var. domestica).2015

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke O Tachibana Takuya Koumura Kazuo Okanoya
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Physiology A

      巻: 201(12) 号: 12 ページ: 1157-1168

    • DOI

      10.1007/s00359-015-1046-z

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] The effect of noise on each song element in Bengalese finch’s song: Change of acoustic features2015

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Shiba, Kazuo Okanoya, Ryosuke O. Tachibana
    • 学会等名
      170th Meeting Acoustic Society of America
    • 発表場所
      Jacksonville, Florida, USA
    • 年月日
      2015-11-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ジュウシマツの歌における強化学習の行動特性2015

    • 著者名/発表者名
      橘 亮輔, 岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      音学シンポジウム2015
    • 発表場所
      電気通信大学(東京都調布市)
    • 年月日
      2015-05-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Categorization and behavioral correlate of the rat 50 kHz ultrasonic vocalizations2015

    • 著者名/発表者名
      Shoko Yuki, Ryosuke O. Tachibana, Kazuo Okanoya
    • 学会等名
      Tokyo Lectures in Language Evolution
    • 発表場所
      東京大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-04-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acoustical analysis of temporal variability in Bengalese finch songs2014

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke O. Tachibana, Kazuo Okanoya
    • 学会等名
      19th Auditory Research Forum
    • 発表場所
      同志社びわこリトリートセンター(滋賀,大津市)
    • 年月日
      2014-12-13 – 2014-12-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Neural basis for adaptive adjustment of temporal structure in song of Bengalese finches2014

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke O. Tachibana, Neal A. Hessler, Kazuo Okanoya
    • 学会等名
      26th International Ornithological Congress
    • 発表場所
      立教大学(東京,豊島区)
    • 年月日
      2014-08-18 – 2014-08-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Adaptive song regulation in adult and juvenile Bengalese finches2014

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke O. Tachibana, Neal A. Hessler, Miki Takahasi, Kazuo Okanoya
    • 学会等名
      International symposium on adolescent brain & mind and self-regulation
    • 発表場所
      東京大学(東京,文京区)
    • 年月日
      2014-07-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 発声制御とその学習の行動神経科学 ~小鳥のさえずりをモデルとして~2014

    • 著者名/発表者名
      橘亮輔
    • 学会等名
      音学シンポジウム2014
    • 発表場所
      日本大学(東京,世田谷区)
    • 年月日
      2014-05-24 – 2014-05-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Adaptive adjustment of local temporal structure in song of Bengalese finches2014

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke O. Tachibana, Neal A. Hessler, Kazuo Okanoya
    • 学会等名
      音学シンポジウム2014
    • 発表場所
      日本大学(東京,世田谷区)
    • 年月日
      2014-05-24 – 2014-05-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 骨粗鬆症診断のための超音波信号の特徴量解析 : モデル化・時間領域解析・周波数領域解析2014

    • 著者名/発表者名
      長谷芳樹, 橘亮輔
    • 学会等名
      音学シンポジウム2014
    • 発表場所
      日本大学(東京,世田谷区)
    • 年月日
      2014-05-24 – 2014-05-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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