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聴覚ー発声制御の神経回路と社会的刺激によるその調整

公募研究

研究領域共創的コミュニケーションのための言語進化学
研究課題/領域番号 18H05089
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関同志社大学

研究代表者

小林 耕太  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (40512736)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード音声可塑性 / 哺乳類 / 疑核 / 反回神経 / 声帯 / 聴覚発声制御 / 社会性 / 音声コミュニケーション / 喉頭神経 / スナネズミ / コウモリ / フラビン蛋白蛍光イメージング / コミュニケーション音声 / 聴覚フィードバック / 社会刺激
研究実績の概要

本研究の目的は、音声発話を支える発声制御の神経機構および、その制御機構が社会的な刺激を受けて適応的に調整される仕組みを明らにかにすることである。ヒトの言語発話は感覚フィードバックに依存する高度な実時間制御によって実現されている。一方で言語は固定的ではなく、一生に渡って変化していく。ヒト以外の哺乳類では、この「実時間の発声制御」と「社会的刺激による適応・調整」の2つを示す動物がほとんど見つかっておらず、その生理学的な仕組みの詳細の多くは謎のままである。
当該年度は、スナネズミを対象として、音声可塑性が聴覚フィードバックに依存するかを検討した。さらに、小型マイクロフォン・スピーカーシステムにより聴覚フィードバックを擾乱させた場合に発声に対する影響を定量化することで、正常な発声における聴覚依存性を調べた。結果、聴覚を薬理的に剥奪した個体でも正常聴覚個体と同様に、半回神経切除後の発声の回復がおきることがわかった。この結果はスナネズミで観察された音声可塑性はヒトや鳴禽類とは異なり、聴覚には依存しないことを示唆する。一方で、発声のタイミングと一致して聴覚が乱された場合に発声の持続時間などの発声の時間制御が困難になることが分かった。これは聴覚フィードバックが発声の時間制御に寄与する可能性を示す。さらに、コウモリを対象としフラビン蛋白蛍光イメージングにより大脳皮質の機能イメージングをおこなった。結果、コウモリの大脳皮質、視覚野および聴覚野の同定に成功した、また聴覚皮質については自身の発声(パルスとエコーの組み合わせ)に対して応答する部位は従来の研究が示す聴覚野よりも広範囲に及ぶ可能性が分かった。今後、これらのモデル動物を組み合わせた研究を実施することで、音声発話を支える発声制御の神経機構に迫ることができるだろう。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Application of the novel object recognition paradigm to time-varying sensory stimulus2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Yuki、Sato Ryo、Kobayasi Kohta I.
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 41 号: 1 ページ: 388-389

    • DOI

      10.1250/ast.41.388

    • NAID

      130007782709

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • 年月日
      2020-01-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sound symbolism on synthetic speech continuum in judgment of size of visual stimulus2020

    • 著者名/発表者名
      Itagaki Sachi、Onishi Hikari、Hiryu Shizuko、Kobayasi Kohta I.
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 41 号: 1 ページ: 413-415

    • DOI

      10.1250/ast.41.413

    • NAID

      130007782661

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • 年月日
      2020-01-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spontaneous learning of temporal structure of sound sequence in Mongolian gerbil (<i>Meriones unguiculatus</i>)2020

    • 著者名/発表者名
      Tamai Yuta、Miyajima Kanae、Kobayasi Kohta I.
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 41 号: 1 ページ: 386-387

    • DOI

      10.1250/ast.41.386

    • NAID

      130007782720

    • ISSN
      0369-4232, 1346-3969, 1347-5177
    • 年月日
      2020-01-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Auditory-induced visual illusions in rodents measured by spontaneous behavioural response2019

    • 著者名/発表者名
      Ito Yuki、Sato Ryo、Tamai Yuta、Hiryu Shizuko、Uekita Tomoko、Kobayasi Kohta I.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/s41598-019-55664-z

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Brain Activity Related to Sound Symbolism: Cross-modal Effect of an Aurally Presented Phoneme on Judgment of Size2019

    • 著者名/発表者名
      S. Itagaki, S.Murai, K.I.Kobayasi
    • 雑誌名

      Scientific Report

      巻: 9 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-019-43457-3

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Application of the novel object recognition paradigm to time-varying sensory stimulus2019

    • 著者名/発表者名
      Ito Y, Sato R, Kobayasi KI
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 40

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spontaneous learning of temporal structure of sound sequence in Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus)2019

    • 著者名/発表者名
      Tamai Y, Miyajima, K. Kobayasi KI
    • 雑誌名

      Acoustical Science and Technology

      巻: 40

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bats enhance their call identities to solve the cocktail party problem2018

    • 著者名/発表者名
      Hase K, Kadoya Y, Maitani Y, Miyamoto T, Kobayasi KI, Hiryu S
    • 雑誌名

      Communication Biology

      巻: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.5061/DRYAD.4F99C46

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hearing sensitivity evaluated by the auditory brainstem response in Miniopterus fuliginosus2018

    • 著者名/発表者名
      Furuyama Takafumi, Hase Kazuma, Hiryu Shizuko, Kobayasi Kohta I.
    • 雑誌名

      The Journal of the Acoustical Society of America

      巻: 144 号: 5 ページ: 436-440

    • DOI

      10.1121/1.5079904

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Brain regions involved in sound-to-meaning mapping and its relationship to phoneme perception2018

    • 著者名/発表者名
      Sachi Itagaki, Shota Murai, Yoshitaka Matsuda, Kohta I. Kobayasi
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of auditory feedback on finger force control2018

    • 著者名/発表者名
      Momoka Nishimura, Kohta I. Kobayasi
    • 学会等名
      Momoka Nishimura, Kohta I. Kobayasi
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Articulatory movement associate sound and meaning in human2018

    • 著者名/発表者名
      Sachi Itagaki, Shizuko Hiryu, Kohta l. Kobayasi
    • 学会等名
      The International Congress of Neuroethology
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sound symbolism on synthetic speech continuum in judgement of a visual size2018

    • 著者名/発表者名
      Sachi Itagaki, Hikari Oonishi, Shizuko Hiryu, Kohta I. Kobayasi
    • 学会等名
      International Symposium on Universal Acoustical Communication 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of auditory feedback on the motor learning of the finger force2018

    • 著者名/発表者名
      Momoka Nishimura, Shota Murai, Kohta I. Kobayasi
    • 学会等名
      International Symposium on Universal Acoustical Communication 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 視聴覚統合による錯覚現象は齧歯類でも生じる:内発的行動にもとづく知覚評価による検証2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤優樹, 小林耕太
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト2018冬のシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A novel behavioral method for investigating neural mechanism of natural auditory perception: Application of novel object recognition procedure to auditory research2018

    • 著者名/発表者名
      Yuta Tamai, Kota I Kobayasi
    • 学会等名
      次世代脳プロジェクト2018冬のシンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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