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音の情景分析にかかわる聴覚皮質処理の生理学的・工学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15300057
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知覚情報処理・知能ロボティクス
研究機関豊橋技術科学大学

研究代表者

堀川 順生  豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (50114781)

研究分担者 細川 浩  琉球大学, 医学部, 助教授 (80181501)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
16,500千円 (直接経費: 16,500千円)
2005年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
2004年度: 5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
2003年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
キーワード音の情景分析 / 音の補完 / 音の統合・分節 / 音の方向 / 一次聴覚野 / 高次聴覚野 / モルモット / 光学的計測 / 音の分節 / 音の統合 / 振幅変調 / ホワイトノイズ / バンドストップノイズ / 雑音によるマスキング / gap検知
研究概要

我々は多くの話し声の中から特定の人の話し声だけを聞き取ることができる。これは古くからカクテルパーティ効果として知られてきた。Bregmanは聴覚系のこのような機構を音の情景分析と呼んだ。彼らによる研究から、このような現象が起きる場合の音のパラメータが明らかになってきた。しかし、その脳内機構については全く分かっていない。本研究では、音の情景分析に関係すると考えられる、音の補完、音の分節・統合、方向知覚に関わる聴覚皮質機構について、動物実験とモデルにより研究した。計測は、モルモットの一次聴覚野とその周辺の高次聴覚野から光学的計測法を用いて行った。無音区間(gap)を含む純音に対する聴覚皮質活動は、gap前の音に対するon応答R1とgap後の音に対するon応答R2とからなる。gap部に雑音を挿入すると、R2が抑制される。この抑制は一次聴覚野よりも高次聴覚野で強い。これらの結果はR2応答が音の補完に関わる可能性を強く示唆する。振幅変調(AM)音に対する聴覚皮質活動は、音の開始時に現れるon応答、その後に続く変調に同期した活動(追随応答)、および音の終止時に現れるoff応答からなる。on応答は変調周波数(fm)および皮質領域には依存しない。追随応答は、一次聴覚野では高いfmに応答するが、後方の高次聴覚野では低いfmにしか応答しない。off応答は、後方の高次聴覚野で、fm周波数を高くすると有意に大きくなる。長い時間窓は時間分解能を下げ、周波数分解能を上げる。これは、その時間内の音を、あるスペクトルを持つひとまとまりの音として処理することを意味する。off応答は、このような音の終わりを検知する役割を果たしていると考えられる。また、方向知覚については、一次聴覚野と高次聴覚野の間に処理に差があることが見つかった。モデルは、上記の聴覚皮質活動の再現モデルと雑音に強い前処理モデルに関する研究を行った。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (31件) 図書 (5件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Layer-specific short-term dynamics in network activity in the central cortex.2006

    • 著者名/発表者名
      Kubota, M., Hosokawa, Y., Horikawa, J.
    • 雑誌名

      NeuroRep. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] a pitchi-synchronous peak-amplitude (PS-PA) based feature extraction method for noise-robust ASR.2006

    • 著者名/発表者名
      Ghulam, M., Katsurada, K., Horikawa, J., Nitta, T.
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Inf. & Syst. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] PS-ZCPA based feature extraction with auditory masking modulation enhancement and noise reduction for robust ASR.2006

    • 著者名/発表者名
      Ghulam, M, Fukuda, T., Katsurada, K., Horikawa, J., Nitta, T.
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Inf & Syst. E89-D

      ページ: 1015-1023

    • NAID

      110004719376

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Layer-specific short-term dynamics in network activity in the central cortex.2006

    • 著者名/発表者名
      Kubota, M., Hosakawa, Y., Horikawa, J.
    • 雑誌名

      NeuroRep. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A pitch-synchronous peak-amplitude (PS-PA) based feature extraction method for noise-robust ASR2006

    • 著者名/発表者名
      Ghulam, M., Katsurada, K., Horikawa, J., Nitta, T.
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Inf.& Syst. (in press)

    • NAID

      110007538484

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Spatiotemporal processing in the guinea pig auditory cortex.2006

    • 著者名/発表者名
      Horikawa, J., Hess, A., Hosokawa, Y., Taniguchi, I.
    • 雑誌名

      Behavior and Neurodynamics for Auditory Communications (Eds. J.S.Kanwal, G.Ehret) (Cambridge University Pres)

      ページ: 189-204

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] PS-ZCPA based feature extraction with auditory masking modulation enhancement and noise reduction for robust ASR.2006

    • 著者名/発表者名
      Ghulam, M, Fukuda, T., Katsurada, K., Horikawa, J., Nitta, T.
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Inf.& Syst. E89-D

      ページ: 1015-1023

    • NAID

      110004719376

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] PS-ZCPA based feature extraction with auditory masking modulation enhancement and noise reduction for robust ASR.2006

    • 著者名/発表者名
      Ghulam, M, Fukuda, T., Katsurada, K., Horikawa, J., Nitta, T.
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Inf & Syst. E89-D

      ページ: 1015-1023

    • NAID

      110004719376

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Optical imaging of neural activities of the central field of the right and left guinea pig auditory cortices2006

    • 著者名/発表者名
      Hosokawa, Y., Kubota, M., Horikawa, J.
    • 雑誌名

      J.Physiol.Sci. 56 Suppl.

    • NAID

      130005448499

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Spatio-temporal pattern of responses to pure tones and frequency modulated sounds in the guinea pig auditory cortex.2005

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi, I., Sugimoto, S., Hess, A., Horikawa, J., Hosokawa, Y., Scheich, H.
    • 雑誌名

      Auditory Cortex - Towards a Synthesis of Human and Animal Research (Lawrence Erlbaum Associates)

      ページ: 315-330

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hemispheric asymmetry of the guinea-pig auditory cortex observed by optical imaging.2005

    • 著者名/発表者名
      Horikawa, J.Uchiyama, D., Endo, Sugimoto, S., Kubota, M., Hosokawa, Y.
    • 雑誌名

      Neurosci.Res. 52 Suppl.

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Optical imaging of neural activities in the right and left auditor corteices of the guinea pig evoked by click trains.2005

    • 著者名/発表者名
      Hosokawa, Y., Kubota, M., Nasu, M., Horikawa, J.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Physiol. 55(Suppl)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Optical imaging of binaural interaction in multiple fields of the guinea pig auditory cortex.2004

    • 著者名/発表者名
      Hosokawa, Y., Sugimoto, S., Kubota, M., Taniguchi, I., Horikawa, J.
    • 雑誌名

      NeuroRep. 15

      ページ: 1093-1097

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A noise-robust feature extraction method based on pitch-synchronous ZCPA for ASR.2004

    • 著者名/発表者名
      Ghulam, M., Fukuda, T., Horikawa, J., Nitta, T.
    • 雑誌名

      ICSLP Vol.I

      ページ: 133-136

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 音の補完に関わる聴覚皮質神経構造2004

    • 著者名/発表者名
      堀川順生, 宮本章弘, 遠藤祐介
    • 雑誌名

      日本音響学会講演論文集 秋季 I

      ページ: 515-516

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A pitch synchronous ZCPA(PS-ZCPA)-based feature extraction method with auditory masking effect.2004

    • 著者名/発表者名
      Ghulam, M., Horikawa, J., Nitta, T.
    • 雑誌名

      日本音響学会講演論文集 秋季 I

      ページ: 65-66

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A pitch synchronous auditory feature extraction method for robust ASR.2004

    • 著者名/発表者名
      Ghulam, M., Horikawa, J., Nitta, T.
    • 雑誌名

      日本音響学会講演論文集 春季 I

      ページ: 149-150

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 頑健な音声認識のためのピッチ同期ZCPAに基づく特徴抽出法2004

    • 著者名/発表者名
      ムハマット グラム, 堀川順生, 新田恒雄
    • 雑誌名

      信学技報 SP2004-12

      ページ: 13-18

    • NAID

      110003295895

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Neural mechanisms of temporal induction of sounds in the guinea-pig auditory cortex observed by an optical recording technique.2004

    • 著者名/発表者名
      Horikawa, J., Miyamoto, A., Endo, Y.
    • 雑誌名

      Acust.Soc.Jpn.Autumun. I

      ページ: 515-516

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The pitch synchronous ZCPA (PS-ZCPA)-based feature extraction method with auditory masking effect.2004

    • 著者名/発表者名
      Ghulam, M., Horikawa, J., Nitta, T.
    • 雑誌名

      Acust.Soc.Jpn.Autumun. I

      ページ: 65-66

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A pitch synchronous auditory feature extraction method for robust ASR.2004

    • 著者名/発表者名
      Ghulam, M., Horikawa, J., Nitta, T.
    • 雑誌名

      Acust.Soc.Jpn.Soring. I

      ページ: 149-66150

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A pitch-syncronous ZCPA-based feature extraction method for robust ASR.2004

    • 著者名/発表者名
      Ghulam, M., Horikawa, J., Nitta, T.
    • 雑誌名

      IEICE SP2004-12

      ページ: 13-18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Optical imaging of binaural interaction in multiple fields of the guinea pig auditory cortex.2004

    • 著者名/発表者名
      Hosokawa, Y., Sugimoto, S., Kubota, M., Taniguchi, I., Horikawa, J.
    • 雑誌名

      NeuroReport 15

      ページ: 1093-1097

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Optical imaging of neural activity of core and belt fields of guinea-pig auditory cortex in response to duration of sounds.2004

    • 著者名/発表者名
      Horikawa, J., Nakai, K., Endo, Y., Hosokawa, Y., Kubota, M.
    • 雑誌名

      J.J.Physiol 54:Suppl

    • NAID

      130005447011

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Optical imaging of neural activity in the right and left auditory cortex of the guinea pig evoked repeated sound stimulation.2004

    • 著者名/発表者名
      Hosokawa, Y., Kubota, M., Nasu, M., Horikawa, J.
    • 雑誌名

      J.J.Physiol 54:Suppl

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Optical imaging of responses to gap- and noise inserted tones in primary and belt fields of guinea pig auditory cortex.2004

    • 著者名/発表者名
      Horikawa, J., Miyamoto, A., Kubota, M.
    • 雑誌名

      Neurosci.Res. 50:Suppl.1

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Long-term enhancement of excitability in a type of neuron in the cerebral cortex.2004

    • 著者名/発表者名
      Kubota, M., Hosokawa, Y., Horikawa, J.
    • 雑誌名

      Neurosci.Res. 50:Suppl.1

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 音の補完に関わる聴覚皮質神経機構2004

    • 著者名/発表者名
      堀川順生, 宮本章弘, 遠藤祐介
    • 雑誌名

      日本音響学会講演論文集 秋季I

      ページ: 515-516

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 聴覚皮質の生理学的研究の動向2003

    • 著者名/発表者名
      堀川順生
    • 雑誌名

      信学技報 TL2003-19

      ページ: 19-24

    • NAID

      110003314203

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A pitch-synchronous auditory-based feature extraction method for robust ASR.2003

    • 著者名/発表者名
      Ghulam, M., Fukuda, T., Katsurada, K., Horikawa, J., Nitta, T.
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Inf. & Syst. E86-A

      ページ: 1-8

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Recent progress in the studies of physiological mechanisms of auditory cortex.2003

    • 著者名/発表者名
      Horikawa, J.
    • 雑誌名

      IEICE TL2003-19

      ページ: 19-24

    • NAID

      110003314203

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] Spatiotemporal processing in the guinea pig auditory cortex. In Eds. J.S. Kanwal and G. Ehret "Behavior and Neurodynamics for Auditory Communication"2006

    • 著者名/発表者名
      Horikawa, J., Hess, A., Hosokawa, Y., Taniguchi, I.
    • 総ページ数
      361
    • 出版者
      Cambridge University Press
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] "Behavior and Neurodynamics for Auditory Communication" Spatiotemporal processing in the guinea pig auditory cortex.2006

    • 著者名/発表者名
      Horikawa, J., Hess, A., Hosokawa, Y., Taniguchi, I.
    • 出版者
      Cambridge University Press, Cambridge, England (in press)
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Spatio-temporal pattern of responses to pure tones and frequency modulated sounds in the guinea pig auditory cortex. In "Auditory Cortex - Towards a Synthesis of Human and Animal Research"2005

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi, I., Sugimoto, S., Hess, A., Horikawa, J., Hosokawa, Y., Scheich, H.
    • 総ページ数
      600
    • 出版者
      Lawrence Erlbaum Associates
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] "Auditory Cortex - Towards a Synthesis of Human and Animal Research" Spatio-temporal pattern of responses to pure tones and frequency modulated sounds in the guinea pig auditory cortex.2005

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi, I., Sugimoto, S., Hess, A., Horikawa, J., Hosokawa, Y., Scheich, H.
    • 出版者
      Lawrence Erlbaum Associates, New Jersey, USA
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] Spatio-temporal pattern of responses to pure tones and frequency modulated sounds in the guinea pig auditory cortex. In "Auditory Cortex - Towards a Syntheses of Human and Animal Research"2005

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi, I., Sugimoto, S., Hess, A., Horikawa, J., Hosokawa, Y., Scheich, H.
    • 総ページ数
      600
    • 出版者
      Lawrence Erlbaum Associates (In press)
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Hosokawa, Y., Sugimoto, S., Kubota, M., Taniguchi, I., Horikawa, J.: "Optical imaging of binaural interaction in multiple fields of the guinea pig auditory cortex"NeuroReport. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 堀川順生: "聴覚皮質の生理学的研究の動向"信学技報. TL2003-19(2003-9). 19-24 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Taniguchi, I., Sugimoto, S., Hess, A., Horikawa, J., Hosokawa, Y., Scheich, H.: "Spatiotemporal processing of pure tones and frequency modulated sounds in the guinea pgi auditory cortex"International Conference on Auditory Cortex : Towards a Synthesis of Human and Animal Research. (Proceedings). 67-68 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Horikawa, J., Hatta, T., Miyamoto, A., Murai, Y., Hosokawa, Y.: "Spatiotemporal responses to vocalized sounds in guinea pig auditory cortex"Jpn.J.Physiol.. 53:Suppl. S243 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hosokawa, Y., Kubota, M., Horikawa, J.: "Optical imaging of neural activities in the right and left auditory cortices of the guinea pig evoked by sound stimulation"Jpn.J.Physiol.. 53:Suppl. S242 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Horikawa, J., Hatta, T., Murai, Y., Miyamoto, A., Hosokawa, Y.: "Response to vocalized sounds in Al and higher auditory cortex of guinea pigs observed by optical recording"Neurosci.Res.. 46:Suppl 1. S160 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2025-11-20  

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