ヒトと動物による人工文法の学習過程と脳機構

• 研究課題/領域番号: 23240033
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 認知科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岡ノ谷 一夫 東京大学, 総合文化研究科, 教授 (30211121)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 49,400千円 (直接経費: 38,000千円、間接経費: 11,400千円); 2013年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円); 2012年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円); 2011年度: 22,880千円 (直接経費: 17,600千円、間接経費: 5,280千円)
• キーワード: 人工文法 / トリ / ヒト / オペラント条件付け / パターン / プロソディ / 集団符号化 / 有限状態文法 / 文脈自由文法 / 電気生理学 / オペラント条件づけ / パターン学習 / 事象関連電位 / 埋め込み構造 / 比較認知科学 / 言語起源論

研究概要

トリを訓練し、周波数の異なる３つの音を用いて音圧で大小のパターンをつくり、大大小と大小小の弁別をさせると、６羽中１羽のみこれを学んだ。この１羽について、他の刺激属性の要素を用いてテストしたところ、学習が般化した。これに続き、大脳高次聴覚野において単一神経細胞記録を測定する実験を行った。トリの歌から３つの音要素を切り出して組を作り、AABまたはABAのパターンで麻酔下で拘束したトリに聴かせて見た。AABのパターンを頻回、ABAのパターンをまれに聴かせると、特定の３音チャンクによく応答し、かつ他の組み合わせのチャンクにも応答する細胞が数パーセント見つかった。結果はトリが規則学習をすることを示す。

研究成果

• [雑誌論文] Local structure sensitivity in auditory information processing in avian song nuclei (2014)
  • 著者名/発表者名: Koumura, T., Seki, Y., & Okanoya, K
  • 雑誌名: Neuroreport 巻: 25(8) 号: 8 ページ: 562-568
  • DOI: 10.1097/wnr.0000000000000136
  • 査読あり
• [雑誌論文] The integration hypothesis of human language evolution and the nature of contemporary languages (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa, S., Ojima, S., Berwick, R. C., & Okanoya, K
  • 雑誌名: Frontiers in Psychology 巻: 5-564 ページ: 1-6
  • DOI: 10.3389/fpsyg.2014.00564
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The non-hierarchical nature of the Chomsky hierarchy-driven artificial-grammar learning (2014)
  • 著者名/発表者名: Ojima, S., & Okanoya, K.
  • 雑誌名: Biolinguistics 巻: 8 ページ: 163-180
  • URL: http://www.biolinguistics.eu
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interaction between musical emotion and facial expression as measured by event-related potentials (2013)
  • 著者名/発表者名: Kamiyama, K., Abla, D., Iwanaga, K., & Okanoya, K.
  • 雑誌名: Neuropsychologia 巻: 51 号: 3 ページ: 500-505
  • DOI: 10.1016/j.neuropsychologia.2012.11.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] A simple explanation for the evolution of complex song syntax in Bengalese finches (2013)
  • 著者名/発表者名: Katahira, K., Suzuki, K., Kagawa, H., & Okanoya, K
  • 雑誌名: Biology Letters 巻: 9(6) 号: 6 ページ: 20130842-20130842
  • DOI: 10.1098/rsbl.2013.0842
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stepwise acquisition of vocal combinatorial capacity in songbirds and human infants (2013)
  • 著者名/発表者名: Lipkind, D., Marcus, G. F., Bemis, D. K., Sasahara, K., Jacoby, N., Takahasi, M., Suzuki, K., Feher, O., Ravbar, P., Okanoya, K., & Tchernichovski, O
  • 雑誌名: Nature 巻: 498 号: 7452 ページ: 104-109
  • DOI: 10.1038/nature12173
  • 査読あり
• [雑誌論文] The emergence of hierarchical structure in human language (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyagawa, S., Berwick, R. C., & Okanoya, K.
  • 雑誌名: Frontiers in Psychology 巻: 4 ページ: 1-6
  • DOI: 10.3389/fpsyg.2013.00071
  • 査読あり
• [雑誌論文] Songbirds and humans apply different strategies in a sound sequence discrimination task (2013)
  • 著者名/発表者名: Seki, Y., Suzuki, K., Osawa, A. M., & Okanoya, K.
  • 雑誌名: Frontiers in Psychology 巻: 4 ページ: 447-447
  • DOI: 10.3389/fpsyg.2013.00447
  • 査読あり
• [雑誌論文] Neural correlates of abstract rule learning : An event-related potential study (2012)
  • 著者名/発表者名: Sun, F., Hoshi-Shiba, R., Abla, D., & Okanoya, K
  • 雑誌名: Neuropsychologia 巻: 50 号: 11 ページ: 2617-2624
  • DOI: 10.1016/j.neuropsychologia.2012.07.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Revisiting the syntactic abilities of non-human animals : natural vocalizations and artificial grammar learning (2012)
  • 著者名/発表者名: ten Cate, C., & Okanoya, K.
  • 雑誌名: Philosophical Transactions of the Royal Society B 巻: 367 号: 1598 ページ: 1984-1994
  • DOI: 10.1098/rstb.2012.0055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Songs to syntax : the linguistics of birdsong (2011)
  • 著者名/発表者名: Berwick, R. C., Okanoya, K., Beckers, G. J. L., & Bolhuis, J. J.
  • 雑誌名: Trends in Cognitive Sciences 巻: 15(3) 号: 3 ページ: 113-121
  • DOI: 10.1016/j.tics.2011.01.002
  • 査読あり
• [学会発表] Extraction and construction of rules in birds and humans (2014)
  • 著者名/発表者名: Okanoya, K., Osawa, A., Ono, A., & MacCrohon, L
  • 学会等名: The syntax of mind "language, music, art", University of Vienna
  • 発表場所: Austria
  • 年月日: 2014-04-17
• [学会発表] Auditory pattern learning in birds and humans, Workshop on the comparative biology of artificial grammar learning (2014)
  • 著者名/発表者名: Okanoya, K
  • 学会等名: 10th International Conference on the Evolution of Language(EvolangX)
  • 発表場所: Vienna, Austria
  • 年月日: 2014-04-14
• [学会発表] Auditory responses in the avian song nuclei to the own song with the systematic modification (2014)
  • 著者名/発表者名: Koumura,T., Seki, Y., & Okanoya, K
  • 学会等名: 脳と心のメカニズム第14回冬のワークショップ
  • 発表場所: 留寿都リゾート, 北海道
  • 年月日: 2014-01-08
• [学会発表] Bird song as a musical protolanguage (2013)
  • 著者名/発表者名: Okanoya, K
  • 学会等名: International Summerschool on Agent-based Models of Creativity
  • 発表場所: Cortona, Italy
  • 年月日: 2013-09-05
  • 招待講演
• [学会発表] 'The dog bites the men' or 'the man bites the dog'? Evolution of relation discriminating system of language through iterated learning (2013)
  • 著者名/発表者名: 大澤歩美, 岡ノ谷一夫
  • 学会等名: Human Behavior & Evolution Society 2013
  • 発表場所: Miami, USA
  • 年月日: 2013-07-18
• [学会発表] Stimulus- and subject-specific effects on the behavioural habituation/dishabituation test in Bengalese finches (2013)
  • 著者名/発表者名: Ono, S., & Okanoya, K
  • 学会等名: Behaviour 2013
  • 発表場所: Newcastle, UK
• [学会発表] 進化言語学の現状と課題 : Evolang9報告 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡ノ谷一夫
  • 学会等名: 日本進化学会第14回東京大会
  • 発表場所: 八王子
  • 年月日: 2012-08-21
• [学会発表] ジュウシマツの馴化・脱馴化による歌弁別には刺激特異性が高い (2012)
  • 著者名/発表者名: 小野聡子, 香川紘子, 高橋美樹, 関義正, 岡ノ谷一夫
  • 学会等名: 日本動物行動学会第31回大会
  • 発表場所: 奈良女子大学, 奈良
• [学会発表] 鳥類歌神経核の活動の固体内比較 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上村卓也, 関義正, 岡ノ谷一夫
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] 同期タッピングが聴覚記憶痕跡の形成に与える影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上山景子, 岡ノ谷一夫
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Failure of operant discrimination learning of simple algebraic concept in a songbird (2012)
  • 著者名/発表者名: Okanoya, K., Suzuki, K., & Seki, Y
  • 学会等名: Paper presented at the 9th International Conference on the Evolution of Language (EvolangIX)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] 鳥類歌神経核の活動の固体内比較 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上村卓也、関義正、岡ノ谷一夫
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県、名古屋市）
• [学会発表] 同期タッピングが聴覚記憶痕跡の形成に与える影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上山景子、岡ノ谷一夫
  • 学会等名: 第35回日本神経科学大会
  • 発表場所: 名古屋国際会議場（愛知県、名古屋市）
• [学会発表] ジュウシマツの馴化・脱馴化による歌弁別には刺激特異性が高い (2012)
  • 著者名/発表者名: 小野聡子、香川紘子、高橋美樹、関義正、岡ノ谷一夫
  • 学会等名: 日本動物行動学会第31回大会
  • 発表場所: 奈良女子大学（奈良県、奈良市）
• [学会発表] Failure of operant discrimination learning of simple algebraic concept in a songbird (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuo Okanoya, Kenta Suzuki, Yoshimasa Seki
  • 学会等名: The 9th International Conference on the Evolution of Language (Evolang IX)
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] "The Dog Bites th e Man" or "the Man Bites the Dog"? Evolution of Relation Discriminating System of Language through Iterated Learning
  • 著者名/発表者名: 大澤歩美、岡ノ谷一夫
  • 学会等名: Human Behavior & Evolution Society 2013
  • 発表場所: アメリカ合衆国、マイアミ
• [学会発表] Stimulus- and subject-specific effects on the behavioural habituation/dishabituation test in Bengalese finches
  • 著者名/発表者名: 小野聡子、岡ノ谷一夫
  • 学会等名: Behaviour2013
  • 発表場所: イギリス、ニューカッスル
• [学会発表] Bird song as a musical protolanguage
  • 著者名/発表者名: 岡ノ谷一夫
  • 学会等名: International Summerschool on Agent-based Models of Creativity
  • 発表場所: イタリア、コルトナ
  • 招待講演
• [学会発表] Auditory responses in the avian song nuclei to the own song with the systematic modification
  • 著者名/発表者名: 上村卓也、関義正、岡ノ谷一夫
  • 学会等名: 脳と心のメカニズム第14回冬のワークショップ
  • 発表場所: 日本、北海道蛇田郡留寿都村、ルスツリゾート
• [学会発表] 進化言語学の現状と課題：Evolang9報告
  • 著者名/発表者名: 岡ノ谷一夫
  • 学会等名: 日本進化学会第14回東京大会
  • 発表場所: 首都大学東京南大沢キャンパス（東京都、八王子市）
• [図書] 「つながり」の進化生物学-はじまりは,歌だった (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡ノ谷一夫
  • 総ページ数: 296
  • 出版者: 朝日出版社
• [図書] The Cambridge Handbook of Biolinguistics (2013)
  • 著者名/発表者名: Okanoya, K.
  • 出版者: Cambridge University Press
• [図書] 「つながり」の進化生物学－はじまりは、歌だった (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡ノ谷一夫
  • 総ページ数: 295
  • 出版者: 朝日出版社
• [図書] The Cambridge Handbook of Biolinguistics (2013)
  • 著者名/発表者名: Okanoya Kazuo
  • 総ページ数: 676
  • 出版者: Cambridge University Press