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2008 年度 実績報告書

音の認知・認識における聴皮質の役割

研究課題

研究課題/領域番号 20019015
研究機関東京大学

研究代表者

高橋 宏知  東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (90361518)

キーワード聴皮質 / 電気生理 / オペラント条件付け / 古典的条件付け / 可塑性 / マルチユニット計測 / ミスマッチネガティビティ / 認識
研究概要

聴皮質の機能を理解するためには, 聴皮質の情報表現を明らかにすることに加えて, 様々な学習による聴皮質の可塑性を体系的に明らかにしていくことが鍵になる.
知覚・認識能力は学習とともに向上するが, このような学習の神経基盤を考察するために, ラットの音のオペラント条件付けで, 学習到達度と聴皮質の情報表現の相関関係を調べた. その結果, 学習途上群では, 背側で周波数局在性を示す領域が増大し, その後, 学習成立群では腹側から縮減することがわかった. ラットでは, 聴皮質の背側部が一次聴覚野, 腹側部が二次聴覚野に相当することから, 実験結果は, 学習到達度に応じて, 一次聴覚野が先に変化し, それに二次聴覚野が続くことを示唆する. このような可塑性の順序や変化様式(領域の増大と縮減)の差異は, 両領野の学習時に果たす機能が異なることを反映していると考える.
音環境の変化を検出するメカニズムとして, 音の質感の変化で誘発される聴皮質のMMNを64点の微小表面電極アレイで調べた. 音刺激として, 発生確率が異なる様々な協和音, または,不協和音を一定の時間間隔で提示した. その結果, ラット聴皮質において, MMNは質感の差異でも出現することを示した. さらに, 協和音によるMMNは, 不協和音によるMMNよりも大きく, 質感の差異によるMMNは, 刺激音に依存した非対称性を有することを示した. これらの結果は, 協・不協和音のような質感の差異は, 音環境の変化を察知するために, 重要な意味を持つことを示唆する. また, MMNの非対称性は, 音環境変化に対する重みづけであり, MMNが音環境の変化を察知する神経基盤と深く関わると考える.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] ピエゾ素子を用いた微小電極アレイの振動刺入装置2009

    • 著者名/発表者名
      野田貴大, 神崎亮平, 高橋宏知
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C電子情報システム部門誌 129

      ページ: 25-31

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Piezo-driven Vibrating Insertion of dense microelectrode array in cortex2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Noda, Ryohei Kanzaki, Hirokazu Takahashi
    • 雑誌名

      Proc of Joint 4th Int'l Conf on Soft Computing and Intelligent Systems and 9th International Symposium on advanced Intelligent Systems

      ページ: 257-262

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 感覚系疾患とサイボーグ医療 : "聴覚障害"-人工内耳と聴覚脳幹インプラント-2008

    • 著者名/発表者名
      加我君孝, 高橋宏知
    • 雑誌名

      計測と制御 47

      ページ: 692-698

  • [雑誌論文] 補聴器と人工内耳-最近の進歩と将来展望-人工内耳の最新知見聴性脳幹インプラントの進歩2008

    • 著者名/発表者名
      加我君孝, 赤松裕介, 高橋宏知, 森田明夫
    • 雑誌名

      JOHNS 24

      ページ: 1495-1500

  • [学会発表] 状況察知のための聴皮質における質感の情報処理2009

    • 著者名/発表者名
      磯口知世, 神崎亮平, 高橋宏知
    • 学会等名
      人と福祉を支える技術フォーラム2009
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2009-02-28
  • [学会発表] 聴皮質のマルチユニット活動の解析2008

    • 著者名/発表者名
      高橋宏知
    • 学会等名
      日本音響学会聴覚研究会
    • 発表場所
      豊橋
    • 年月日
      2008-11-28
  • [学会発表] Learning-induced context-dependent plasticity in a rat auditory cortex2008

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Funamizu, Ryohei Kanzaki, Hirokazu Takahashi
    • 学会等名
      Society for Neuroscience
    • 発表場所
      Washington DC, USA
    • 年月日
      2008-11-15
  • [学会発表] 相互情報量を用いた聴皮質の情報表現の解析2008

    • 著者名/発表者名
      横田亮, 古瀬秀和,合原一幸, 神崎亮平. 高橋宏知
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューテイング(NC)研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-10-23
  • [学会発表] 分類型と回帰型識別器を用いた時空間的神経活動の解析2008

    • 著者名/発表者名
      船水章大, 神崎亮平, 高橋宏知
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューテイング(NC)研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-10-23
  • [学会発表] 時空間的神経活動パターンの情報縮約手法2008

    • 著者名/発表者名
      船水章大, 神崎亮平, 高橋宏知
    • 学会等名
      平成20年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      函館
    • 年月日
      2008-08-20
  • [学会発表] Decoding spatio-temporal neural activities by combination of multiple pattern recognition machines2008

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Funamizu, Ryohei Kanzaki, Hirokazu Takahashi
    • 学会等名
      平成20年度特定領域「統合脳」夏のワークショップ脳と心のメカニズム
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-08-09
  • [図書] Momoka Yoshida and Haruka Sato eds., New Research on Neuronal Networks2008

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Takahashi, Masayuki Nakao, and Kimitaka Kana
    • 総ページ数
      109-148
    • 出版者
      Nova Science Publishers Inc., Hauppauge, NY
  • [図書] 合原一幸, 神崎亮平編, 理工学系からの脳科学入門2008

    • 著者名/発表者名
      高橋宏知
    • 総ページ数
      189-210
    • 出版者
      東京大学出版会, 東京

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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