サル間同調行動における脳内統合過程の解明

• 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: 24120720
• 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: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 長坂 泰勇 独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (30339593)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円); 2013年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円); 2012年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
• キーワード: 社会脳 / 無意識的同調 / ニホンザル / サル / 同期現象

研究概要

本研究年度では「研究の目的」および「研究実施計画」に基づき、複数サル間での無意図的な同調行動について、脳科学的な検討を行った。特に以下３つのテーマに目的を細分化し、それぞれのテーマについて推進した。
(A) 無意図的な同調行動中のサル広脳領域からの皮質脳波(ECoG)計測。このテーマではモニターに投影されたサル（vMonkey）と対面したサル(rMonkey)が同期ボタン押し課題を行っている際の脳活動を計測した。まだデータが足りず確証を得られてはいないが、データからはvMonkeyとrMonkeyの双方がボタン押しを行っているときにのみ特徴的な脳活動が、複数の脳領域で観察された。
(B) われわれのチームにおけるECoG電極の埋設手技は、硬膜の一部を切開しその開口部から電極シートを脳と硬膜の間に滑り込ませるように行う。したがって術後にX線などを使って電極が埋設された場所を推定する必要がある。この推定をより高精度にするため、数学モデルを用いて２つのX線画像から電極位置を推定する技術を構築した。さらにこの技術を使うことで、これまで２次元の位置推定であったものを３次元位置で推定することが可能になった。
(C) これまでの動物の社会脳の研究では、実際の社会場面における脳活動の記録を行うか、あるいはあらかじめ用意した社会場面のビデオを提示して、その際の脳活動を記録するか、大きく分けて２つの方法があった。一方で実際の社会場面では、それぞれの社会イベントを統制して複数回生じさせることは不可能であるし、ビデオ提示では実験個体が本当にそれを現実として認識しているのかは明らかではない。そこでサル用の代替現実提示装置を構築した。この装置によって、実験個体に現実感のある社会イベントを提示することを可能にした。
今後、(B)(C)の技術を本題である上記(A)に利用して実験を進め、無意図的さらには意図的な同調行動の脳基盤について検討を進める予定である。

現在までの達成度 (区分)

理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Modulation of neuronal activity with cue-invariant shape discrimination in the primate superior temporal sulcus (2014)
  • 著者名/発表者名: S Unno, T Handa, Y Nagasaka, M Inoue, and A Mikami
  • 雑誌名: Neuroscience 巻: 268C ページ: 221-235
  • DOI: 10.1016/j.neuroscience.2014.03.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Artificial Network Model for Estimating the Network Structure Underlying Partially Observed Neuronal Signals (2014)
  • 著者名/発表者名: Misako Komatsu, Jun Namikawa, Zenas C. Chao, Yasuo Nagasaka, Naotaka Fujii, Kiyohiko Nakamura, Jun Tani
  • 雑誌名: Neuroscience Research 巻: 印刷中 ページ: 69-77
  • DOI: 10.1016/j.neures.2014.02.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spontaneous synchronization of arm motion between Japanese macaques (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Nagasaka, Zenas C. Chao, Naomi Hasegawa, Tomonori Notoya, and Naotaka Fujii
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 3 号: 1 ページ: 1151-1151
  • DOI: 10.1038/srep01151
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pigeons learn virtual patterned-string problems in a computerized touchscreen environment (2013)
  • 著者名/発表者名: Edward A. Wasserman, Yasuo Nagasaka, Leyre Castro, and Stephen J. Brzykcy
  • 雑誌名: Animal Cognition 巻: 16 号: 5 ページ: 737-753
  • DOI: 10.1007/s10071-013-0608-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unintentional synchronization of behavior in Japanese monkeys. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagasaka Y, Chao ZC, Hasegawa N, Notoya T, Fujii N.
  • 雑誌名: Cognitive Neurodynamics 巻: ―
  • 査読あり
• [雑誌論文] Higher-Order Partial Least Squares (HOPLS): A Generalized Multi-Linear Regression Method. (2012)
  • 著者名/発表者名: Zhao, Qibin, Caiafa, Cesar F., Mandic, Danilo, Chao, Zenas C., Nagasaka, Yasuo, Fujii, Naotaka, Zhang, Liqing, and Cichocki, Andrzej
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 巻: ―
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decoding continuous 3D hand trajectories from epidural electrocorticographic signals in Japanese macaques (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimoda K, Nagasaka Y, Chao ZC, and Fujii N
  • 雑誌名: J Neural Eng. 巻: 9(3) 号: 3 ページ: 36015-36015
  • DOI: 10.1088/1741-2560/9/3/036015
  • 査読あり
• [学会発表] Substitutional reality system for macaque monkeys (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Nagasaka, Tomonori Notoya, & Naotaka Fujii
  • 学会等名: Conference on Comparative Cognition (CO3 2014)
  • 発表場所: Florida, USA
• [学会発表] The latent social behavior in Japanese macaques (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Nagasaka
  • 学会等名: The 9th Inuyama Comparative Social Cognition Symposium
  • 発表場所: Primate Research Institute, Kyoto Univ., Japan
  • 招待講演
• [学会発表] Monkey see, Monkey sync. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Nagasaka, Zenas C. Chao, Naomi Hasegawa, Tomonori Notoya, Naotaka Fujii
  • 学会等名: Conference on Comparative Cognition
  • 発表場所: Florida, USA
  • 年月日: 2013-03-06
• [学会発表] Pigeons learn virtual patterned-string problems in a computerized touchscreen environment. (2013)
  • 著者名/発表者名: Edward A. Wasserman, Yasuo Nagasaka, Leyre Castro, Stephen J. Brzykcy,
  • 学会等名: Conference on Comparative Cognition
  • 発表場所: Florida, USA
  • 年月日: 2013-03-06
• [学会発表] Acquisition of vocal communication in squirrel monkeys (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshie Yamaguchi, Yasuo Nagasaka
  • 学会等名: Conference on Comparative Cognition
  • 発表場所: Florida, USA
  • 年月日: 2013-03-06
• [学会発表] Do Pigeons (Columba livia) Demonstrate Behavioral Sensitivity to Connectedness and Effort in the Virtual String Task? (2013)
  • 著者名/発表者名: Stephen Brzykcy, Edward A. Wasserman, Yasuo Nagasaka, Sacha Perez-Acevedo
  • 学会等名: Conference on Comparative Cognition
  • 発表場所: Florida, USA
  • 年月日: 2013-03-06
• [学会発表] サル用代替現実（substitutional reality for monkeys; mSR）システムの構築と評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長坂泰勇・能登谷智則・藤井直敬
  • 学会等名: 日本動物心理学会第73回大会
  • 発表場所: 筑波大学，茨城
• [学会発表] リスザルにおけるチャックコールと返答の発達 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口佳恵・長坂泰勇
  • 学会等名: 日本動物心理学会第73回大会
  • 発表場所: 筑波大学，茨城
• [学会発表] Mining intercortical connectivity underlying social modulation. (2012)
  • 著者名/発表者名: Zenas C Chao, Yasuo Nagasaka, Naotaka Fujii.
  • 学会等名: The 41st Annual Meeting of the Society for Neuroscience
  • 発表場所: New Orleans, USA
  • 年月日: 2012-10-13
• [学会発表] Mining intercortical connectivity underlying social modulation (2012)
  • 著者名/発表者名: Zenas C Chao, Yasuo Nagasaka, Naotaka Fujii.
  • 学会等名: The 35th Annual Meeting of the Japanese Neuroscience Society
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Dynamical Processes of Decision Making in Japanese Monkeys. (2012)
  • 著者名/発表者名: Eucaly Mogi, Misako Komatsu, Yasuo Nagasaka, Naotaka Fujii.
  • 学会等名: The 35th Annual Meeting of the Japanese Neuroscience Society
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2012-09-18
• [図書] Unintentional Synchronization of Behavior in Japanese Monkeys. In Y. Yamaguchi (Ed.), Advances in Cognitive Neurodynamics (III) (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagasaka, Y., Chao, Z. C., Hasegawa, N., Notoya, T., & Fujii, N
  • 総ページ数: 846
  • 出版者: New York: Springer.
• [備考] 2頭のサルが無意識的に相手と協調する現象を行動学的に確認
  • URL: http://www.riken.go.jp/pr/press/2013/20130128_1/
• [備考] Primates too can move in unison
  • URL: http://www.riken.go.jp/en/pr/press/2013/20130128_1/