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動物コミュニケーションシグナルのリアルタイムフィードバック提示

研究課題

研究課題/領域番号 21K19424
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分51:ブレインサイエンスおよびその関連分野
研究機関東北大学

研究代表者

安部 健太郎  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70462653)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードバーチャル / コミュニケーション / 鳴禽類 / バーチャルリアリティー
研究開始時の研究の概要

鳥類は音を複雑に組み合わせた音声シーケンスを用いてコミュニケーションを取得するが、それらの意味は不明である。本研究では、鳴禽類にバーチャルリアリティー動物とコミュニケーションをとらせ、その際使用される音声シーケンスを記録し解析する。また、個体が発する「さえずり」をリアルタイムで解読するとともに液晶モニタ上のバーチャル個体を介して応答として人工的に「さえずり」を提示することを行い、さらなる発声や、被験個体の状態の変化を誘発、すなわち、バーチャルリアリティー動物との「会話」を実現する。

研究成果の概要

鳥類の一類、鳴禽類も「歌」や「さえずり」と呼ばれる音素を複雑に組み合わせたシーケンスを用いてコミュニケーションを取得し、状況に応じて多彩なシーケンスからなる「さえずり」を発するため,ヒトの「ことば」の発声や理解の一部の神経機構を解析する動物モデルとして使用できる。本計画では、鳴禽類を防音箱中に隔離し、被験個体が発するさえずりをリアルタイムで解読するとともに液晶モニタ上のバーチャル個体を介して人工的に応答さえずりを提示するシステムを開発した。これにより音声シーケンスによるコミュニケーションを動物モデルにおいて実験室内で再現することを可能にした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

鳴禽類はさえずりと呼ばれる音素を複雑に組み合わせた音声シーケンスを用いて他個体とコミュニケーションをとり、この際に多彩なシーケンスが使用されるため,同様に複雑なヒトの「ことば」の生成と認識の神経機構の生物学的基盤を解析する動物モデルとして使用される。一方で実験室環境で自然なコミュニケーションを取らせることは困難であった。本研究では、鳴禽類個体が発するさえずりをリアルタイムで解読するとともに液晶モニタ上のバーチャル個体を介して人工的に応答シグナルを提示する実験システムを開発した。これにより音声シーケンスによるコミュニケーションを動物モデルにおいて実験室内で再現することを可能にした。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Protocol for viral vector-mediated measurement of transcription factor activity of mouse brain2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Hajime、Abe Kentaro
    • 雑誌名

      STAR Protocols

      巻: 3 号: 3 ページ: 101633-101633

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2022.101633

    • 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] PCR-based profiling of transcription factor activity in?vivo by a virus-based reporter battery2022

    • 著者名/発表者名
      Abe Hitomi、Abe Kentaro
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25 号: 3 ページ: 103927-103927

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.103927

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Social interaction mediated through modification of song structure in songbird2023

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Fujibayashi and Kentaro Abe
    • 学会等名
      ACC International Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative measurement of the activity of transcription factors in the brain during memory formation.2023

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Onodera, Ryotaro Fukue, Takeru Shiraishi and Kentaro Abe
    • 学会等名
      ACC International Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of Transcription Factors Associated with Depressive Behavior with Transcription Factor Activity Profiling2023

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yamamoto, Satomi Araki and Kentaro Abe
    • 学会等名
      ACC International Symposium
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analyzing the context-dependent change of song structure in Bengalese Finch2022

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Fujibayashi, Takuto Kawaji and Kentaro Abe
    • 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] Comparison of the activity profiles of transcription factors in the brains of mice experienced different stressors2022

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yamamoto, Ryoichiro Hara, Kentaro Abe
    • 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] 記憶形成に関わる脳内転写因子の同定とその制御の試み2022

    • 著者名/発表者名
      福江遼太朗,白石健,小野寺諒馬,安部健太郎
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Synthesizing Bengalese finch songs from text data2021

    • 著者名/発表者名
      Takuto Kawaji and Kentaro Abe
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会CJK第1回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of feedback with adult zebra finch pictures on the song learning in juvenile zebra finches2021

    • 著者名/発表者名
      Mai Sasaki and Kentaro Abe
    • 学会等名
      第44回日本神経科学大会CJK第1回国際会議
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2024-01-30  

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