バイオロジカルモーションの幾何学と脳内鋳型:刻印づけ手順による研究

• 研究領域: ヘテロ複雑システムによるコミュニケーション理解のための神経機構の解明
• 研究課題/領域番号: 22120502
• 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
• 審査区分: 複合領域
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 松島 俊也 北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (40190459)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円); 2011年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2010年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
• キーワード: 生物的運動 / 視覚 / 脳科学 / 社会的知性 / コミュニケーション / 社会的採餌理論 / 刷り込み / 社会的促通

研究概要

バイオロジカルモーション(生物的運動BM)とは、主要な関節を光点で置き換えた単純な動画から、人間が活き活きとした人の姿を近くすることができる、という現象である。Johanssonによる発見以来、人間はBMから対象の性別、年齢、個人を特定するのみならず、その人の感情を読み取ることができることが判明した。この問題に対して生物学的に納得のいく答えはまだ提出されていない。
本研究では、孵化直後のニワトリのヒナが、BMに対する選好性を示すという先行研究(Vallortigara et al. 2005)の結果の再現性を検討することから研究を開始した。実際、孵化直後に全くの視覚経験も与えないヒナは、我々の研究ではBM選好性を示すことがなかった。そこで、刻印付け(インプリンティング)手順を用いて光点動画の記銘を試みたところ、BM選好性が強く発現することが判明した。特にオスに置いては、刻印付け手順に手曝された刺激がBM性を持っている必要はなかった。ニワトリの形状を模した二次元射影像(ニワトリの形状を含むがBM性はない)、あるいは周期的であるが互いの二次元配置が固定された動画像、更には、互いに関連することなくランダムに動く光点であっても良い。いずれの初期経験を負荷した場合でも、その直後のテストに置いて、ヒナはBM性を持つ画像に対して選好性を示した。即ち、この選好性は刻印付けによって教示的に獲得されたものでない。BM選好性は生得的であるが、発現のためには光点動画への暴露が必要であったのである。
この結果はAnimal Cognition誌に投稿し、acceptable after revisionのコメントを得た。現在改訂稿の投稿を済ませ、エディターの決定を待っている。更に、刻印付けが甲状腺モルモンの作用亢進を経て、その後の色記銘を長期にわたり強化することを示唆する結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Instantaneous and cumulative influences of competition on impulsive choices in domestic chicks (2011)
  • 著者名/発表者名: Amita, H., Matsushima, T.
  • 雑誌名: Frontier in Neuroscience 巻: 5 ページ: 1-8
  • DOI: 10.3389/fnins.2011.00091
  • NAID: 120005647271
  • 査読あり
• [雑誌論文] Activation of brain-derived neurotrophic factor (BDNF)/TrkB signaling accompanying filial imprinting in domestic chicks (Gallus gallus domesticus) (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, S., Aoki, N., Kobayashi, D., Kitajima, T., Iikubo, E., Katagiri, S., Matsushima, T., Homma, K.-J.
  • 雑誌名: NeuroReport 巻: 22 号: 17 ページ: 929-934
  • DOI: 10.1097/wnr.0b013e32834d0be7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular function of microtubule-associated protein 2 for filial imprinting in domestic chicks (Gallus gallus domesticus). (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, S., Katagiri, S., Aoki, N., Iikubo E., Kitajima, T., Matsushima, T., Homma, K.-J.
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 69 ページ: 32-40
  • NAID: 10028190047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subjective value of risky foods for individual domestic chicks : a hierarchical Bayesian model. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kawamori, A., Matsushima, T.
  • 雑誌名: Animal Cognition 巻: 13 ページ: 431-441
  • NAID: 120005649123
  • 査読あり
• [雑誌論文] Social influences of competition on impulsive choices in domestic chicks. (2010)
  • 著者名/発表者名: Amita, H., Kawamori, A., Matsushima, T.
  • 雑誌名: Biology Letters 巻: 6 ページ: 183-186
  • NAID: 120006576048
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bioluminescence imaging of c-fos gene expression accompanying filial imprinting in the newly hatched chick brain. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, S., Fujii-Taira, I., Hirose N., Kitajima, T., Katagiri, S., Kawamori, A., Matsushima, T., Homma, K.-J.
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 67 ページ: 192-195
  • 査読あり
• [学会発表] ニワトリ雛における競争採餌と衝動的選択:競争は基底核の報酬前期/報酬期活動を減弱させる (2011)
  • 著者名/発表者名: 網田英敏・松島俊也
  • 学会等名: 日本動物心理学会(第71回)・日本動物行動学会(第30回)・応用動物行動学会・日本家畜管理学会合同大会
  • 発表場所: 慶應大学(東京都)
• [学会発表] ニワトリによるBM知覚の発達には性差がある (2011)
  • 著者名/発表者名: 三浦桃子・松島俊也
  • 学会等名: 日本動物心理学会(第71回)・日本動物行動学会(第30回)・応用動物行動学会・日本家畜管理学会合同大会
  • 発表場所: 慶應大学(東京都)
• [学会発表] 虫好きはリスクに寛容-シジュウカラ科3種の食性とリスク感受性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川森愛・松島俊也
  • 学会等名: 日本動物心理学会(第71回)・日本動物行動学会(第30回)・応用動物行動学会・日本家畜管理学会合同大会
  • 発表場所: 慶應大学(東京都)
• [学会発表] カラスの「遊び行動」-エネルギー収支と社会関係形成の影響- (2011)
  • 著者名/発表者名: 福岡要・黒沢令子・松島俊也
  • 学会等名: 日本動物心理学会(第71回)・日本動物行動学会(第30回)・応用動物行動学会・日本家畜管理学会合同大会
  • 発表場所: 慶應大学(東京都)
• [学会発表] 社会採餌は労働投資量を増大させる (2011)
  • 著者名/発表者名: 小倉由紀子・松島俊也
  • 学会等名: 日本動物心理学会(第71回)・日本動物行動学会(第30回)・応用動物行動学会・日本家畜管理学会合同大会
  • 発表場所: 慶應大学(東京都)
• [学会発表] 食性とリスク感受性:同所性近縁種シジュウカラ科3種の比較 (2011)
  • 著者名/発表者名: 川森愛・松島俊也
  • 学会等名: 日本動物学会(第82回大会)
  • 発表場所: 大雪クリスタルホール(旭川)
• [学会発表] 社会採餌は過剰労働を引き起こす (2011)
  • 著者名/発表者名: 小倉由紀子・松島俊也
  • 学会等名: 日本動物学会(第82回大会)
  • 発表場所: 大雪クリスタルホール(旭川)
• [学会発表] ニワトリ雛によるBM知覚の発達には性差がある (2011)
  • 著者名/発表者名: 三浦桃子・松島俊也
  • 学会等名: 日本動物学会(第82回大会)
  • 発表場所: 大雪クリスタルホール(旭川)
• [学会発表] カラスの「遊び行動」の時間的変動-エネルギー要因と社会的要因- (2011)
  • 著者名/発表者名: 福岡要・黒沢令子・松島俊也
  • 学会等名: 日本動物学会(第82回大会)
  • 発表場所: 大雪クリスタルホール(旭川)
• [学会発表] 社会採餌は餌の予期・獲得の神経表象を無効化する:ニワトリ雛基底核の神経活動解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 網田英敏・松島俊也
  • 学会等名: 日本動物学会(第82回大会)
  • 発表場所: 大雪クリスタルホール(旭川)
• [学会発表] Competitive foraging context nullifies the neural representation of anticipated/gained rewards in nucleus accumbens and medial striatum of the domestic chick (2011)
  • 著者名/発表者名: Amita H, Matsushima T
  • 学会等名: Annual meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: San Diego Convention Center (USA)
• [学会発表] 競争と意思決定、ただしヒヨコの場合 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松島俊也
  • 学会等名: 日本生態学会第58回大会
  • 発表場所: 札幌、北海道(招待講演)
• [学会発表] 食性分化の行動的背景を探る:シジュウカラ科3種のリスク感受性の比較 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川森愛、松島俊也
  • 学会等名: 日本動物学会北海道支部大会
  • 発表場所: 旭川、北海道
  • 年月日: 2010-08-21
• [学会発表] 刻印付けはニワトリ初生雛の生得的なBM選好性を誘導する (2010)
  • 著者名/発表者名: 三浦桃子、松島俊也
  • 学会等名: 日本動物学会北海道支部大会
  • 発表場所: 旭川、北海道
  • 年月日: 2010-08-21
• [学会発表] 競争採餌は「近さ」を優先した選択を亢進する (2010)
  • 著者名/発表者名: 網田英敏、松島俊也
  • 学会等名: 日本動物学会北海道支部大会
  • 発表場所: 旭川、北海道
  • 年月日: 2010-08-21
• [学会発表] 競争的他者の知覚は労働投資量の増大をもたらす (2010)
  • 著者名/発表者名: 小倉有紀子、松島俊也
  • 学会等名: 日本動物学会北海道支部大会
  • 発表場所: 旭川、北海道
  • 年月日: 2010-08-21
• [学会発表] Chick economics : some good reasons to be impulsive. (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsushima T
  • 学会等名: Rovereto Workshop on Cognition and Evolution
  • 発表場所: Rovereto, Italy(招待講演)
• [学会発表] Imprinting induces predisposed preference to biological motion in newly-hatched domestic chicks. (2010)
  • 著者名/発表者名: Miura M, Matsushima T
  • 学会等名: Rovereto Workshop on Cognition and Evolution
  • 発表場所: Rovereto, Italy
• [学会発表] Imprinting induces predisposed preference to biological motion in newly-hatched domestic chicks. (2010)
  • 著者名/発表者名: Matsushima T, Miura M, Regolin L, Vallortigara G
  • 学会等名: The 33rd Japan Neuroscience Meeting (Neuro2010)
  • 発表場所: Kobe, Japan
• [学会発表] Competitive foraging enhances impulsive choices in domestic chicks. (2010)
  • 著者名/発表者名: Amita H, Matsushima T
  • 学会等名: The 33rd Japan Neuroscience Meeting (Neuro2010)
  • 発表場所: Kobe, Japan
• [学会発表] Competition deteriorates foraging efficiency by increasing work investment in domestic chicks (2010)
  • 著者名/発表者名: Ogura Y, Matsushima T
  • 学会等名: The 33rd Japan Neuroscience Meeting (Neuro2010)
  • 発表場所: Kobe, Japan
• [学会発表] Brain-derived neurotrophic factor (BDNF)/TrkB signaling is involved in filial imprinting of domestic chicks. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi S, Aoki N, Kobayashi D, Iikubo E, Matsushima T, Homma K-J
  • 学会等名: The 33rd Japan Neuroscience Meeting (Neuro2010)
  • 発表場所: Kobe, Japan
• [学会発表] Infralimbic cortex contains neurons related for inhibitory control of impulsive behavior. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kimura I, Izumi T, Ohmura Y, Matsushima T, Yamaguchi T, Yoshida T, Yoshioka M
  • 学会等名: The 33rd Japan Neuroscience Meeting (Neuro2010)
  • 発表場所: Kobe, Japan
• [学会発表] 食性分化とリスク感受性:シジュウカラ、ヤマガラ、ハシブトガラの比較研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 川森愛、松島俊也
  • 学会等名: 日本鳥学会大会
  • 発表場所: 習志野(東邦大学)、千葉
• [学会発表] カラスの遊び行動～北海道大学におけるハシブトガラス・ハシボソガラスの観察～ (2010)
  • 著者名/発表者名: 福岡要、松島俊也
  • 学会等名: 日本鳥学会大会
  • 発表場所: 習志野(東邦大学)、千葉
• [学会発表] 刻印付けはヒヨコのBM選好性を誘導する (2010)
  • 著者名/発表者名: 三浦桃子、松島俊也
  • 学会等名: 日本動物行動学会大会
  • 発表場所: 那覇、沖縄
• [学会発表] シジュウカラ科3種の食性分化:リスク感受性の違いから進化過程を考察する (2010)
  • 著者名/発表者名: 川森愛、松島俊也
  • 学会等名: 日本動物行動学会大会
  • 発表場所: 那覇、沖縄
• [学会発表] 他者の視覚的知覚はヒヨコGallus domesticusの労働投資量を増大させる (2010)
  • 著者名/発表者名: 小倉有紀子、松島俊也
  • 学会等名: 日本動物行動学会大会
  • 発表場所: 那覇、沖縄
• [学会発表] カラスの遊び行動～北海道大学における行動記載～ (2010)
  • 著者名/発表者名: 福岡要、松島俊也
  • 学会等名: 日本動物行動学会大会
  • 発表場所: 那覇、沖縄
• [学会発表] 経行動学入門、行動学南の学校 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松島俊也
  • 学会等名: 日本動物行動学会大会
  • 発表場所: 那覇、沖縄(招待講演)
• [図書] ダイナミックスからみた生命的システムの進化と意義 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松島俊也(共著)
  • 出版者: 財団法人国際高等研究所
• [図書] ダイナミックスからみた生命的システムの進化と意義(「衝動性の二つの理由:利潤率と競争」) (2011)
  • 著者名/発表者名: 松島俊也
  • 出版者: 財団法人国際高等研究所(印刷中)
• [図書] 『環境適応-内部表現と予測のメカニズム』シリーズ「移動知」第3巻(「利益からの逃走-不確実な世界で生き延びるために」) (2010)
  • 著者名/発表者名: 松島俊也
  • 出版者: オーム社
• [備考]
  • URL: http://www.sci.hokudai.ac.jp/bio/teacher/t-0190.php
• [備考]
  • URL: http://www.sci.hokudai.ac.jp/~matusima/chinou3/Welcome.html