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模倣と共感の共通過程:動物モデルによるミラーニューロン系と報酬系の相互作用研究

研究課題

研究課題/領域番号 20H00105
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分10:心理学およびその関連分野
研究機関帝京大学 (2022-2023)
東京大学 (2020-2021)

研究代表者

岡ノ谷 一夫  帝京大学, 先端総合研究機構, 教授 (30211121)

研究分担者 池渕 万季  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 (20398994)
橘 亮輔  東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任准教授 (50610929)
柳原 真  帝京大学, 先端総合研究機構, 講師 (60392156)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
45,500千円 (直接経費: 35,000千円、間接経費: 10,500千円)
2023年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2022年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2021年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
2020年度: 20,410千円 (直接経費: 15,700千円、間接経費: 4,710千円)
キーワードミラーニューロン / ラット / ジュウシマツ / 報酬 / 発声学習 / 情動伝染 / ドパミン / コミュニケーション / 報酬系 / 超音波発声 / 鳥類 / げっ歯類 / 模倣 / 共感 / ロシア人形モデル / 模倣学習 / 情動系 / 基底核 / 聴覚 / 発声 / 帯状回
研究開始時の研究の概要

模倣と共感がどちらも生得的な知覚運動メカニズムとして捉えられるという指摘は早くからなされてきたが、これを実証しようとした研究は少ない。本研究は、小鳥の歌学習とラットの情動伝染をそれぞれ模倣と共感の原初的なモデルとして、神経回路から行動のレベルまで、それらの共通点を探ろうとするものである。仮説として、「模倣も共感も、ミラーニューロンと報酬系のドパミン神経細胞とが密に接続することで生起する」を提案する。本研究はコミュニケーション行動の生物心理学的基盤を与えることとなろう。

研究成果の概要

模倣と共感の原始的モデルとして小鳥の歌学習とラットの情動伝染に共通する神経機構を探った。小鳥が歌を学ぶ過程は音声模倣学習である。組織化学的な方法で小鳥の聴覚と発声の双方に応答する細胞を大脳基底核に同定し、その近傍にチロシン水酸化酵素(TH)を見出した。ラットは快情動下と不快情動下で特異的な音声を発し、それらに接近または回避することから共感様応答が起きている。ラットの前帯状皮質にはこれらの音声に応答する神経細胞があることを示し、同部位でもTHが発現することがわかった。これらの結果は、模倣と共感に共通してミラーニューロン様細胞があり、それがドパミン系によって強化されていることを示唆する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

模倣と共感は、ヒトを含む多くの動物の円滑な社会生活に必要な能力である。従来これらは個別に研究されており、共通基盤があることは想定されていなかった。本研究では、ジュウシマツの歌学習を模倣のモデルに、ラットの快不快音声への応答を共感のモデルとした。生物心理学的研究から、どちらの過程にも感覚と運動を統合するミラーニューロンと呼ばれる神経細胞があり、また、その神経細胞はドパミンを中心とする脳の報酬系によって強化を受けていることがわかった。本研究はコミュニケーションの基盤として模倣、共感、報酬があることを示た点で学術的な意義があり、コミュニケーション研究の今後の方向性を示した点で社会的意義がある。

報告書

(5件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 5件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 14件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 9件、 招待講演 3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Song-related brain auditory activity in Bengalese finches as examined by immediate early gene expressions: Comparison of arousal states and the correlational analyses between brain regions2023

    • 著者名/発表者名
      Iizuka Takafumi、Mori Chihiro、Okanoya Kazuo
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 192 ページ: 56

    • DOI

      10.1016/j.neures.2023.01.014

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Song Preference in Female and Juvenile Songbirds: Proximate and Ultimate Questions2022

    • 著者名/発表者名
      Fujii Tomoko G.、Coulter Austin、Lawley Koedi S.、Prather Jonathan F.、Okanoya Kazuo
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 13 ページ: 876205-876205

    • DOI

      10.3389/fphys.2022.876205

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Auditory and sexual preferences for a father’s song can co-emerge in female Bengalese finches2022

    • 著者名/発表者名
      Fujii Tomoko G.、Okanoya Kazuo
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 号: 3 March ページ: e0254302-e0254302

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0254302

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Acoustic parameters related to behavioral discrimination of emotional vocalizations in Java Sparrows2022

    • 著者名/発表者名
      Furutani Akari、Okanoya Kazuo
    • 雑誌名

      ORNITHOLOGICAL SCIENCE

      巻: 21 号: 2 ページ: 177-187

    • DOI

      10.2326/osj.21.177

    • ISSN
      1347-0558
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Durations of preparatory motor activity in the avian basal ganglia for songs and calls in a species of songbirds2022

    • 著者名/発表者名
      Umemoto Sachio、Yanagihara Shin、Okanoya Kazuo
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 181 ページ: 66

    • DOI

      10.1016/j.neures.2022.03.008

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Neural correlates of vocal initiation in the VTA/SNc of juvenile male zebra finches2021

    • 著者名/発表者名
      Yanagihara Shin、Ikebuchi Maki、Mori Chihiro、Tachibana Ryosuke O.、Okanoya Kazuo
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 22388-22388

    • DOI

      10.1038/s41598-021-01955-3

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biased learning of sexual signals by female Bengalese Finches2020

    • 著者名/発表者名
      Caspani Giorgia、Fujii Tomoko G.、Mizuhara Tomoko、Gilman R. Tucker、Okanoya Kazuo
    • 雑誌名

      ORNITHOLOGICAL SCIENCE

      巻: 19 号: 1 ページ: 3-14

    • DOI

      10.2326/osj.19.3

    • NAID

      130007792190

    • ISSN
      1347-0558
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fast Retrograde Access to Projection Neuron Circuits Underlying Vocal Learning in Songbirds2020

    • 著者名/発表者名
      During Daniel N.、Dittrich Falk、Rocha Mariana D.、Tachibana Ryosuke O.、Mori Chihiro、Okanoya Kazuo、Boehringer Roman、Ehret Benjamin、Grewe Benjamin F.、Gerber Stefan、Ma Shouwen、Rauch Melanie、Paterna Jean-Charles、Kasper Robert、Gahr Manfred、Hahnloser Richard H.R.
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 33 号: 6 ページ: 108364-108364

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2020.108364

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Different Reactions of Zebra Finches and Bengalese Finches to a Three-Component Mixture of Anesthetics2020

    • 著者名/発表者名
      Ikebuchi M, Okanoya K and Bischof, H-J
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 37 号: 2 ページ: 159

    • DOI

      10.2108/zs190055

    • NAID

      210000174406

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Variation in auditory neural activation in response to strain-specific songs in wild and domesticated female Bengalese finches2020

    • 著者名/発表者名
      Kagawa Hiroko、Kato Yoko、Suzuki Kenta、Kato Masaki、Okanoya Kazuo
    • 雑誌名

      Behavioural Brain Research

      巻: 395 ページ: 112840-112840

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2020.112840

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Do songbirds hear songs syllable by syllable?2020

    • 著者名/発表者名
      Mizuhara Tomoko、Okanoya Kazuo
    • 雑誌名

      Behavioural Processes

      巻: 174 ページ: 104089-104089

    • DOI

      10.1016/j.beproc.2020.104089

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] USVSEG: A robust method for segmentation of ultrasonic vocalizations in rodents2020

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Ryosuke O.、Kanno Kouta、Okabe Shota、Kobayasi Kohta I.、Okanoya Kazuo
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 号: 2 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0228907

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] How vocal temporal parameters develop: A comparative study between humans and songbirds, two distantly related vocal learners2020

    • 著者名/発表者名
      Takahasi Miki、Okanoya Kazuo、Mazuka Reiko
    • 雑誌名

      Journal of Language Evolution

      巻: 6 号: 1 ページ: 26

    • DOI

      10.1093/jole/lzaa008

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Unconscious and Distinctive Control of Vocal Pitch and Timbre During Altered Auditory Feedback2020

    • 著者名/発表者名
      Xu Mingdi、Tachibana Ryosuke O.、Okanoya Kazuo、Hagiwara Hiroko、Hashimoto Ryu-ichiro、Homae Fumitaka
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychology

      巻: 11 ページ: 1-15

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2020.01224

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Arousal State-Dependent Alterations in Neural Activity in the Zebra Finch VTA/SNc2020

    • 著者名/発表者名
      Yanagihara Shin、Ikebuchi Maki、Mori Chihiro、Tachibana Ryosuke O.、Okanoya Kazuo
    • 雑誌名

      Frontiers in Neuroscience

      巻: 14 ページ: 897-897

    • DOI

      10.3389/fnins.2020.00897

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spontaneous variability predicts adaptive motor response in vocal pitch control2020

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Ryosuke O.、Xu Mingdi、Hashimoto Ryu-ichiro、Homae Fumitaka、Okanoya Kazuo
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: - ページ: 1-21

    • DOI

      10.1101/2020.06.06.138263

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distributed representation of discrete sequential vocalization in the Bengalese finch (Lonchura striata var. domestica)2019

    • 著者名/発表者名
      Koumura Takuya、Okanoya Kazuo
    • 雑誌名

      Bioacoustics

      巻: 29 号: 3 ページ: 356

    • DOI

      10.1080/09524622.2019.1607558

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 鳴禽類の大脳基底核には聴覚発声ニューロンが存在する2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木祐佳、柳原真、岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      音声言語情報処理研究会・音声研究会・音楽情報科学研究会「音楽シンポジウム2022」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ジュウシマツの大脳基底核における聴覚発声ニューロン2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木祐佳、柳原真、岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      第45回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ジュウシマツの大脳基底核には聴覚発声ミラーニューロンが存在する2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木祐佳、柳原真、岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      第46回鳥類内分泌研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Audio-vocal mirror neuron in the songbird basal ganglia2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Yuka、Yanagihara Shin、Okanoya Kazuo
    • 学会等名
      Joint Conference on Language Evolution
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Initiating learned vocalization is preceded by long ramping in neural activity in basal ganglia in a species of songbird2022

    • 著者名/発表者名
      Umemoto Sachio、Yanagihara Shin、Okanoya Kazuo
    • 学会等名
      Joint Conference on Language Evolution
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of midbrain dopaminergic system in social enhancement of vocal learning in songbird2022

    • 著者名/発表者名
      Yanagihara Shin、Ikebuchi Maki、Mori Chihiro、Tachibana Ryosuke、Okanoya Kazuo
    • 学会等名
      Joint Conference on Language Evolution
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Song complexity and auditory perception in Bengalese finches2022

    • 著者名/発表者名
      Okanoya Kazuo
    • 学会等名
      International Ornithological Congress 2022 (28th IOC)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The other-origin theory of mind2022

    • 著者名/発表者名
      Okanoya Kazuo
    • 学会等名
      Workshop on Life Mind Continuity
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Environmental Richness on Responsiveness of Rats to Species-Specific Emotional Calls2022

    • 著者名/発表者名
      Minamii Marika、Saito Yumi、Okanoya Kazuo
    • 学会等名
      Joint Conference on Language Evolution
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Song-related auditory-motor neurons in Bngalese finch's basal ganglia: analyses using temporal difference of gene expression2022

    • 著者名/発表者名
      Iizuka Takafumi、Mori Chihiro、Okanoya Kazuo
    • 学会等名
      Joint Conference on Language Evolution
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 鳥類の聴覚と発声2022

    • 著者名/発表者名
      岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      電子情報通信学会(音声言語情報処理研究会・音声研究会・音楽情報科学研究会「音楽シンポジウム2022」)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] コミュニケーション行動から探る動物の心2022

    • 著者名/発表者名
      岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      NTT コミュニケーション科学基礎研究所 オープンハウス2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] What Can We Learn from Bird Songs and Rat Tweets?2022

    • 著者名/発表者名
      Okanoya Kazuo
    • 学会等名
      Joint Conference on Language Evolution
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Neural representation of vocal initiation in the zebra finch VTA/SNc2021

    • 著者名/発表者名
      Yanagihara Shin、Ikebuchi Maki、Mori Chihiro、Tachibana Ryosuke O.、Okanoya Kazuo
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 鳴禽を対象とした社会的報酬による発声オペラント条件づけ2021

    • 著者名/発表者名
      橘亮輔、池渕万季、岡ノ谷一夫、柳原真
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Operant control of songbird's vocal production with social reward2021

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Ryosuke O.、Ikebuchi Maki、Okanoya Kazuo、Yanagihara Shin
    • 学会等名
      日本動物心理学会第81回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Operant conditioning of songbird's vocalization with social reward2020

    • 著者名/発表者名
      橘亮輔・池渕万季・岡ノ谷一夫・柳原真
    • 学会等名
      日本動物心理学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Sexual imprinting on father's song in female Bengalese finches2020

    • 著者名/発表者名
      藤井朋子・池渕万季・岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      日本動物心理学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] A computational modeling of metacognition in rats2020

    • 著者名/発表者名
      外谷弦太・結城笙子・岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      日本動物心理学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Examination of action co-representation during joint task in rats2020

    • 著者名/発表者名
      勝野吏子・岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      日本動物心理学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] How Bengalese finches discriminate conspecific faces in various angles2020

    • 著者名/発表者名
      Wei Chen・岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      日本動物心理学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Do rats recognize identical relation of visual stimuli?2020

    • 著者名/発表者名
      上條槙子・岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      日本動物心理学会第80回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 鳴禽類の発声開始に関わる中脳腹側被蓋野・黒質の神経活動2020

    • 著者名/発表者名
      柳原真・池渕万季・森千紘・橘亮輔・岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      第44回鳥類内分泌研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ジュウシマツのメスにおける父親歌への性的刷り込み2020

    • 著者名/発表者名
      藤井朋子・池渕万季・岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      第44回鳥類内分泌研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Joint Conference on Language Evolution2022

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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