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2013 年度 実績報告書

ヒトと動物による人工文法の学習過程と脳機構

研究課題

研究課題/領域番号 23240033
研究機関東京大学

研究代表者

岡ノ谷 一夫  東京大学, 総合文化研究科, 教授 (30211121)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード人工文法 / トリ / ヒト / 有限状態文法 / 文脈自由文法 / 電気生理学 / オペラント条件づけ / パターン学習
研究概要

本研究の目的は、ヒトと動物(特にトリ)による人工文法の学習に関わる能力と制約について行動学的・神経科学的に検討することであった。
まず地鳴きという単音節の音声を用いAABというパターンとABAというパターンをヒトとトリ(ジュウシマツ)に学習させた結果、ヒトはパターンを元に学習していたが、トリは音韻を元に学習していたことがわかった。この結果は論文として発表した。次にトリの歌の要素を用いてAABとABBのパターンを作り学習させようとしたが、これを学んだトリはいなかった。そこで、周波数の異なる3つの音を用いて音圧で大小のパターンを作り、トリを訓練した。すると6羽中1羽のトリがこれを学んだ。この1羽について、他の刺激音声についてもテストしたところ、学習が般化した。この結果から、刺激の音圧次元でパターンを作ればトリでもこれを学習できることがわかった。これに続き、トリの大脳高次聴覚野において単一神経活動を測定する実験を行った。総計400ほどの音に応答する神経細胞を同定した。トリの歌から3つの音要素で組を作り、これらをAABまたはABAのパターンで聞かせてみた。AABの組み合わせを頻回、ABAの組み合わせをまれに提示すると、特定の3音チャンクに応答し、かつ他のチャンクにも応答する神経細胞が数パーセントあることがわかった。これら神経細胞の応答を組み合わせる仕組みがあれば、音列からルールを抽出するような計算も可能になろう。
これに加え、ABBAおよびABABのパターン弁別を幼児に行わせることを試みた。パターンは単独ではなく意味を持たせた場合に学習は進展した。これらの結果の一部は国際学会で報告された。以上の結果に基づき、3本の総説論文を投稿し、うち2本が受理されている。

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

    (11件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Local structure sensitivity in auditory information processing in avian song nuclei.2014

    • 著者名/発表者名
      Koumura, T., Seki, Y., & Okanoya, K.
    • 雑誌名

      Neuroreport

      巻: 25.8 ページ: 562-568

    • DOI

      doi: 10.1097/WNR.0000000000000136.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Songbirds and humans apply different strategies in a sound sequence discrimination task2013

    • 著者名/発表者名
      Seki, Y., Suzuki, K., Osawa, A.M., & Okanoya, K.
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychology: Comparative Psychology

      巻: 4.447 ページ: 1-9

    • DOI

      doi: 10.3389/fpsyg.2013.00447. eCollection 2013.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The emergence of hierarchical structure in human language2013

    • 著者名/発表者名
      Miyagawa, S., Berwick, R.C., & Okanoya, K.
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychology: Language Sciences

      巻: 4.71 ページ: 1-6

    • DOI

      doi: 10.3389/fpsyg.2013.00071.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A simple explanation for the evolution of complex song syntax in Bengalese finches2013

    • 著者名/発表者名
      Katahira, K., Suzuki, K., Kagawa, H., & Okanoya, K.
    • 雑誌名

      Biology Letters

      巻: 9.6 ページ: 1-6

    • DOI

      doi: 10.1098/rsbl.2013.0842.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stepwise acquisition of vocal combinatorial capacity in songbirds and human infants2013

    • 著者名/発表者名
      Lipkind, D., Marcus, G. F., Bemis, D. K., Sasahara, K., Jacoby, N., Takahasi, M., Suzuki, K., Feher, O., Ravbar, P., Okanoya, K., & Tchernichovski, O.
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 498 ページ: 104-108

    • DOI

      doi: 10.1038/nature12173.

    • 査読あり
  • [学会発表] "The Dog Bites th e Man" or "the Man Bites the Dog"? Evolution of Relation Discriminating System of Language through Iterated Learning

    • 著者名/発表者名
      大澤歩美、岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      Human Behavior & Evolution Society 2013
    • 発表場所
      アメリカ合衆国、マイアミ
  • [学会発表] Stimulus- and subject-specific effects on the behavioural habituation/dishabituation test in Bengalese finches

    • 著者名/発表者名
      小野聡子、岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      Behaviour2013
    • 発表場所
      イギリス、ニューカッスル
  • [学会発表] Bird song as a musical protolanguage

    • 著者名/発表者名
      岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      International Summerschool on Agent-based Models of Creativity
    • 発表場所
      イタリア、コルトナ
    • 招待講演
  • [学会発表] Auditory responses in the avian song nuclei to the own song with the systematic modification

    • 著者名/発表者名
      上村卓也、関義正、岡ノ谷一夫
    • 学会等名
      脳と心のメカニズム第14回冬のワークショップ
    • 発表場所
      日本、北海道蛇田郡留寿都村、ルスツリゾート
  • [図書] 「つながり」の進化生物学-はじまりは、歌だった2013

    • 著者名/発表者名
      岡ノ谷一夫
    • 総ページ数
      295
    • 出版者
      朝日出版社
  • [図書] The Cambridge Handbook of Biolinguistics2013

    • 著者名/発表者名
      Okanoya Kazuo
    • 総ページ数
      676(431-459)
    • 出版者
      Cambridge University Press

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公開日: 2015-05-28  

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