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感覚運動学習の敏感期:鳴禽の歌学習をモデルとした神経科学的・生理学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 23K21848
補助金の研究課題番号 21H03781 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分90030:認知科学関連
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2023-2024)
東京大学 (2021-2022)

研究代表者

橘 亮輔  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (50610929)

研究分担者 森 千紘  帝京大学, 薬学部, 助教 (00772253)
柳原 真  帝京大学, 先端総合研究機構, 講師 (60392156)
戸張 靖子  麻布大学, 獣医学部, 准教授 (90453919)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2024年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2021年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード発声学習 / 敏感期 / 可塑性 / 感覚運動学習
研究開始時の研究の概要

可塑性が著しい時期を敏感期という。感覚フィードバックに基づき運動を修正する「感覚運動学習」の敏感期を制御するメカニズム解明を目指し、鳴禽類の歌学習をモデルとした神経生理学的研究をおこなう。鳴禽の歌の感覚運動学習に伴う行動可塑性は、若い鳥では著しく高く、成鳥になると大幅に減少する。このことは発達にともなって感覚運動学習の敏感期が終了することを示している。本研究は、この行動可塑性に対応する神経回路変化の実体と、敏感期の終了を制御する生理化学因子を明らかにすることを目的とする。

研究実績の概要

本課題は、感覚フィードバックに基づき運動を修正する「感覚運動学習」の敏感期を制御するメカニズム解明を目指し、鳴禽類の歌学習をモデルとしてた神経生理学的研究をおこなっている。鳴禽の歌の感覚運動学習に伴う行動可塑性は、若い鳥では著しく高く、成鳥になると大幅に減少する。このことは発達にともなって感覚運動学習の敏感期が終了することを示している。この行動可塑性に対応する神経回路変化の実体と、敏感期の終了を制御する生理化学因子を明らかにすることを目的としている。
鳴禽の歌学習は歌を聴いて記銘する感覚学習と、練習して上手くなる感覚運動学習がある。前年度までに構築した行動実験手法では、前者の終了後かつ後者が本格的になる直前の日齢で、騒音が常時提示されるケージに幼鳥を置き、聴覚フィードバックがマスクされた状況で1~2か月過ごさせるというものである。これにより感覚運動学習を経験できないことが、敏感期にどのように影響するかを調べている。前年度までに確立した血中ホルモン濃度計測により、計画の半数までデータが得られつつある。現在のところ、騒音提示終了後のテストステロン濃度の変化パターンが対照群と異なる可能性が明らかになりつつある。一方で、騒音群では対照群に比較して、騒音停止直後は歌シラブルが未分化であるものの、テストステロン濃度の差異が生じる時期に、シラブル分化が急速に進むようである。この両者の関係性を検証するために、詳細な音響分析を進めている。得られた成果について、日本音響学会聴覚研究会などで発表した。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] 小鳥の子育てと音声の関連2023

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke O. Tachibana
    • 雑誌名

      動物心理学研究

      巻: 73 号: 2 ページ: 99-105

    • DOI

      10.2502/janip.73.2.8

    • ISSN
      0916-8419, 1880-9022
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chronic exposure of female mice to selective serotonin reuptake inhibitors during lactation induces vocal behavior deficits in pre-weaned offspring2023

    • 著者名/発表者名
      Lan Ziguo、Tachibana Ryosuke O.、Kanno Kouta
    • 雑誌名

      Pharmacology Biochemistry and Behavior

      巻: 230 ページ: 173606-173606

    • DOI

      10.1016/j.pbb.2023.173606

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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] 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
  • [学会発表] 騒音暴露による聴覚フィードバック阻害がさえずり発達に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      橘 亮輔, 森 千紘, 柳原 真, 戸張 靖子
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 社会的相互作用にもとづく小鳥の発声学習を支える神経メカニズム2023

    • 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94回日本動物学会(山形)「動物学会シンポジウム:動物の社会性行動とその発達のしくみを探る」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Role of dopamine in the social enhancement of vocal learning in zebra finches.2023

    • 著者名/発表者名
      Maki Ikebuchi, Chihiro Mori, Ryosuke O. Tachibana, Kazuo Okanoya
    • 学会等名
      IBAC2023 The XXVIII International Bioacoustics Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] さえずりの発達過程:騒音暴露による学習阻害からの回復2023

    • 著者名/発表者名
      橘 亮輔, 森 千紘, 柳原 真, 安部 志織, 川田 ゆい, 堀田 音, 戸張 靖子
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] さえずり学習の数理モデル:雑音回避実験を対象として2022

    • 著者名/発表者名
      橘亮輔
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Neural representation of vocal initiation in the zebra finch VTA/SNc2021

    • 著者名/発表者名
      Shin Yanagihara, Maki Ikebuchi, Chihiro Mori, Ryosuke O. Tachibana, and Kazuo Okanoya
    • 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] 小鳥の歌発声制御と音声コミュニケーションの発達2021

    • 著者名/発表者名
      橘亮輔
    • 学会等名
      日本赤ちゃん学会 第21回学術集会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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