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音素修復の知覚形成に関わる大脳皮質ネットワーク動態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K04512
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 実験心理学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

谷 利樹  国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 研究員 (60392031)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード音素修復 / マーモセット / 聴覚野サブ領域 / カルシウムイメージング / 周波数選択性地図 / 神経線維投射 / コモンマーモセット / 電気生理学的計測 / 光学計測
研究成果の概要

連続的な音のつながりを持つ音声から100~200ms程度の間隔ごとに音を抜き取るとその内容の理解が極めて困難になる。しかし、その抜き去られた音のかわりに雑音を挿入すると元の音声を滑らかに知覚することができる。この補完現象は音素修復と呼ばれている。本研究では高度なコミュニケーション能力を持ち、大部分の皮質領域が脳表面に露出している小型霊長類マーモセットを用いて音素修復に関わる聴覚皮質の神経機構を調べた。実際の環境において出現する鳴き声や生活音等の自然刺激を元にした音素修復刺激を作成し覚醒下で1光子カルシウムイメージンを行った。その結果、音素修復刺激に選択的に反応する特定の領域が見いだされた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの音素修復に関わる神経機構の研究は主に一次聴覚野において調べられてきたためそのネットワークレベルでの神経メカニズムについての詳細は明らかにされていない。本研究では聴覚野のほぼ全域から音素修復に関わる大脳皮質の神経ネットワークを生きた動物から同定し、それらの領域から同時に神経活動を計測する。この手法を用いて音素修復に関わる大脳皮質のネットワークとしての神経活動のメカニズムに迫るものである。生きた動物から特定の現象に関わる機能マップとその神経ネットワークを同定し神経活動を計測する手法は極めて新規性が高く包括的な神経メカニズムの解明に大きな発展が見込まれる。

報告書

(7件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2020 2019 2018 2017

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Function related auditory intracortical connection in the common marmoset2023

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Tani、Hiroshi Abe、Kazuhisa Sakai、Satoshi Watanabe、Akiya Watakabe、Hiroaki Mizukami、Tetsuo Yamamori、Noritaka Ichinohe
    • 学会等名
      マーモセット研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 1.Distinct modular neural network of high frequency tone perception in the common marmoset2020

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Tani, Hiroshi Abe, Hiromi Mashiko, Kazuhisa Sakai, Satoshi Watanabe, Wataru Suzuki, Hiroaki Mizukami, Akiya Watakabe, Tetsuo Yamamori, Noritaka Ichinohe
    • 学会等名
      FENS2020、日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 3.コモンマーモセット聴覚野の神経結合マップと周波数選択性マップ2019

    • 著者名/発表者名
      谷 利樹, 阿部 央, 益子 宏美, 北村 尚士, 境 和久, 速水 琢, 渡邉 , 鈴木 航, 水上 浩, 渡我部 昭哉, 山森 哲, 一戸 紀孝
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Cortical inputs to higher frequency responsive region around the border between rostral and caudal parabelt of common marmoset auditory cortex2018

    • 著者名/発表者名
      T. Tani, H. Abe, , H. Mashiko, N. Kitamura, K. Sakai, T. Hayami, S. Watanabe, W. Suzuki, N. Ichinohe
    • 学会等名
      FENS Forum of Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マーモセット聴覚野パラベルト吻側部と尾側部の境界に存在する高周波数反応領域への皮質入力2018

    • 著者名/発表者名
      谷利樹, 阿部央, 益子宏美, 北村尚士, 境和久, 速水琢, 渡辺惠, 鈴木航, 一戸紀孝
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional organization of the auditory parabelt in the common marmoset in respect to representation of the sound frequencies2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Tani, Wataru Suzuki, Taku Hayami, Taku Banno, Naohisa Miyakawa, Satoshi Watanabe, Hiroshi Abe, Noritaka Ichinohe
    • 学会等名
      日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2024-01-30  

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