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音声時系列分節化を支える神経細胞集団の同期的活動

研究課題

研究課題/領域番号 20700278
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生体生命情報学
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

西川 淳  独立行政法人理化学研究所, 生物言語研究チーム, 基礎科学特別研究員 (20392061)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2009年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2008年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード同期的活動 / 時系列分節化 / 小鳥の歌 / ジュウシマツ / HVC / 多点同時記録 / 神経回路モデル
研究概要

言語を支える重要な機能の一つに「音声時系列の分節化」があるが,その神経機構はほとんど明らかにされていない.本研究では,複数の神経細胞が同期的に活動することによって神経回路全体の状態遷移が生じ,その結果として音声時系列の分節化が実現されるという仮説の実験的検証を行った.時系列発声を持つジュウシマツという小鳥を動物モデルとして用い,時系列処理の中枢であるHVCから同時に複数の神経活動を記録した.得られた多点スパイクデータに対して相互相関解析を行ったところ,時系列文脈に応じて神経活動の同期・非同期が切り替わることが明らかとなった.この結果は,音声時系列の分節化過程に神経細胞同士の同期的活動が関わっていることを強く示唆している.

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (11件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] 機能的ネットワークの可視化によって探る時系列処理を司る局所神経回路メカニズム2010

    • 著者名/発表者名
      西川淳
    • 雑誌名

      生物物理 Vol.50,No.3

      ページ: 134-135

    • NAID

      10026476970

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 言語起源研究のためのモデル動物:ジュウシマツ2010

    • 著者名/発表者名
      西川淳, 高橋美樹, 加藤真樹, 岡ノ谷一夫
    • 雑誌名

      生体の科学 Vol.61,No.1

      ページ: 30-40

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 機能的ネットワークの可視化によって探る時系列処理を司る局所神経回路メカニズム2010

    • 著者名/発表者名
      西川淳
    • 雑誌名

      生物物理 50(印刷中)

    • NAID

      10026476970

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 言語起源研究のためのモデル動物:ジュウシマツ2010

    • 著者名/発表者名
      西川淳
    • 雑誌名

      生体の科学 61

      ページ: 30-40

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Extracting state transition dynamics from multiple spike trains using hidden Markov models with correlated Poisson distribution2010

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Katahira
    • 雑誌名

      Neural Computation 22(in press)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extracting state transition dynamics from multiple spike trains with correlated Poisson HMM2009

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Katahira
    • 雑誌名

      Advances in Neural Information Processing Systems 21(in press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Population coding of song element sequence in the Bengalese finch HVC2008

    • 著者名/発表者名
      Jun Nishikawa
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience 27

      ページ: 3273-3283

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automata on fractal sets observed in hybrid dynamical systems2008

    • 著者名/発表者名
      Jun Nishikawa
    • 雑誌名

      International Journal of Bifurcation and Chaos 18

      ページ: 3665-3678

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomaly of fractal dimensions observed in stochastically switched systems2008

    • 著者名/発表者名
      Jun Nishikawa
    • 雑誌名

      Physical Review E 77

    • NAID

      120002989263

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extracting state transition dynamics from multiple spike trains using hidden Markov models with correlated Poisson distribution

    • 著者名/発表者名
      K. Katahira, J. Nishikawa, K. Okanoya, M. Okada
    • 雑誌名

      Neural Computation (in press)

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ジュウシマツ脳神経核HVCにおける聴覚刺激依存的な機能的結合2009

    • 著者名/発表者名
      西川淳, 岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      脳と心のメカニズム第10回夏のワークショップ
    • 発表場所
      札幌(poster presentation)
    • 年月日
      2009-08-09
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] ジュウシマツ脳神経核HVCにおける聴覚刺激依存的な機能的結合2009

    • 著者名/発表者名
      西川淳
    • 学会等名
      脳と心のメカニズム 第10回夏のワークショップ
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2009-08-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Functional networks extracted by simultaneous multi-neuronal recording from the HVC microcircuit2008

    • 著者名/発表者名
      Jun Nishikawa
    • 学会等名
      38th Annual Meeting of the Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] A Bayesian approach for extracting state transition dynamics from multiple spike trains2008

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Katahira
    • 学会等名
      22nd Annual Conference on Neural Information Processine Systems (NIPS2008)
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 多点同時記録によって抽出されたジュウシマツHVC局所回路における機能的ネットワーク2008

    • 著者名/発表者名
      西川淳
    • 学会等名
      第46回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ニューロン間の相関を考慮したスパイク列からの状態遷移ダイナミクスの推定2008

    • 著者名/発表者名
      片平健太郎
    • 学会等名
      日本神経回路学会第18回全国大会
    • 発表場所
      つくば
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 歌制御神経核HVC局所回路における機能的ネットワーク2008

    • 著者名/発表者名
      西川淳
    • 学会等名
      日本神経回路学会第18回全国大会
    • 発表場所
      つくば
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ジュウシマツ歌制御神経核HVCにおける歌の聴覚情報表現2008

    • 著者名/発表者名
      西川淳
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会第30回大会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 変分ベイズ的アプローチによるスパイクデータからの状態遷移ダイナミクスの抽出 : ジュウシマツのHVCからのスパイクデータヘの適用2008

    • 著者名/発表者名
      片平健太郎
    • 学会等名
      第31回日本神経科学学会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 多点同時記録によって抽出された小鳥の脳領域HVCにおける機能的ネットワーク2008

    • 著者名/発表者名
      西川淳
    • 学会等名
      第31回日本神経科学学会
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ジュウシマツHVCにおける神経細胞集団の機能的結合2008

    • 著者名/発表者名
      西川淳
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www013.upp.so-netnejp/nisikawa/

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://researchmap.jp/jun_nishikawa/

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www013.upp.so-net.net.jp/nisikawa/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://wwwO13.upp.so-net.ne.jp/nisikawa/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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