| 研究課題/領域番号 |
25350999
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
地本 宗平 山梨大学, 総合研究部, 助教 (80324185)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 大脳聴覚野 / 単一ニューロン活動 / 位相スペクトル / 基本周波数 |
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| 研究実績の概要 |
これまで大脳皮質聴覚野の研究では、刺激音のパワースペクトルを系統的に変化させることで、主に周波数選択性によって生じるニューロン応答の多様性が明らかにされてきた。しかし，これらの研究では，刺激音の位相スペクトルに対するニューロン応答の変化についてはよく調べられていなかった。心理学的実験によりヒトにおいて音声の位相スペクトルは音色の知覚に影響を与えることが知られており、聴覚野の活動のレベルで位相の差を検出している可能性が示唆される。本研究では，覚醒動物の聴覚野から単一ニューロン活動を記録し、パワースペクトルと基本周波数は等しく、位相スペクトルのみ異なる音刺激を提示しニューロン応答の比較を行った。その結果、一次聴覚野では時間的なパワーの分散が最小となる最小位相をもつ調波複合音に強く反応するニューロンタイプと時間的なパワーの分散が最大となるSchroeder位相をもつ調波複合音に強く反応するニューロンタイプが存在することが明らかになった。また最小位相をもつ調波複合音からSchroeder位相をもつ調波複合音へ系統的にモーフィングさせた音刺激に対する応答を調べることで、ニューロンごとに位相スペクトルに対する感度を調べた。また同時に基本周波数を変化させた調波複合音に対するニューロン応答も調べた。その結果、位相に対する感度は基本周波数に依存し、基本周波数が低いほど大きな値を取る傾向があった。この結果は心理学的な実験結果とよく一致していた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
位相スペクトルの差は音声知覚のうち音色の知覚に重要な役割をもつと考えられる。今回明らかにした特定の位相をもつ調波複合音に強く反応するニューロンタイプの存在は、この音色の知覚を聴覚野のニューロンレベルで検出していることを示唆する。現在、この結果をまとめて論文に投稿する準備中である。
また、一次聴覚野ニューロンの音声反応特性が周波数応答野の興奮と抑制のバランスで説明でき、興奮と抑制のバランスの異なるニューロン群が大きさ、音色、ピッチといった音響知覚にそれぞれ関与する可能性があることと、前年度明らかにした、一次聴覚野の一過性ならびに持続性の２つのタイプの応答特性が人工音や自然音に対する多様な応答パターンを説明できることについて、第９２回日本生理学会大会において、“聴皮質の音符号化－覚醒動物一次聴覚野における単一神経細胞活動の研究”というタイトルで口頭発表を行った。
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| 今後の研究の推進方策 |
高次聴覚野、とくに二次聴覚野（A2)と後部聴覚野（PAF) について、これまで使用してきた人工音、特に音圧変化の時間経過が変化するランプ音、ダンプ音に対する反応特性を調べ、非対称性の音声知覚にどのように関与するかを明らかにしたい。また種特異的鳴き声、人間の母音と子音、環境音等に対する応答を比較し、高次聴覚野で音響特性の抽出がどのように行われているかを単一ニューロンレベルで調べる予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
既存の設備備品からの更新を一部予定していたが、進行中の実験を中断してセットアップを行う必要があるため、新規備品の購入を次年度以降に繰り越すこととした。
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| 次年度使用額の使用計画 |
アイソレータ、無線式記録システム、解析用コンピュータと解析データ保存用サーバの購入および音声出力・解析プログラムについて更新を予定している。
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