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2016 Fiscal Year Annual Research Report

霊長類の発声メカニズムの多様性とヒト発声の進化プロセスに関する医工生物学融合研究

Research Project

Project/Area Number 16H04848
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

西村 剛  京都大学, 霊長類研究所, 准教授 (80452308)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 徳田 功  立命館大学, 理工学部, 教授 (00261389)
香田 啓貴  京都大学, 霊長類研究所, 助教 (70418763)
森本 直記  京都大学, 理学研究科, 助教 (70722966)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords人類学 / 行動学 / 進化 / 動物 / 生物・生体工学 / ヘリウム音声 / 喉頭 / 吹鳴実験
Outline of Annual Research Achievements

高解像度MRIによるサル類の喉頭標本の画像データを収集した。テナガザル4属、チンパンジー、オランウータン、アカゲザル等のデータを収集し、その軟骨と筋、靭帯の構造を比較分析した。高音で大音量の音声が特徴的なテナガザル類の分析では、声帯構造自体はむしろそのような音源を生成するのに不適な形態学的特徴が認められた。声帯膜等の声帯本体以外の音源が示唆された。音声の条件付け訓練を施したニホンザルの訓練過程の分析により、サル類における音声の随意発声メカニズムがヒトと異なることを示した。従来から指摘されているサル類の音声条件付けの困難さの神経科学的要因について示唆を得た。また、声帯振動のEGG分析では、生体から3種の音声の声帯振動モードと音声データの同期観測に成功し、摘出喉頭標本の吹鳴実験とあわせて、ニホンザルの声帯振動の制御機構に関する予備的成果を得た。サル類にもヒトの声区に当たるものを認めるとともに、音声の多様性が限られた運動パラメーターにより実現することが示唆された。また、構音運動のX線テレビによる観測分析では、ニホンザルは音声を発するのに、喉頭の位置を大きく下げる運動をしていることを確認した。喉頭が低いヒトでは声道共鳴の制御は舌の運動によっているのに対して、喉頭が高いニホンザルでは喉頭の上下によっていることを示した。ヘリウム実験では、構音運動の随意的調整をうかがわせるデータを得た。新たな吹鳴実験設備の設計に取り掛かり、準備を進めた。また、良質な摘出喉頭サンプルの収集を進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

年度当初に計画した研究項目が、おおよそ計画通りに進んでいる。また、次年度に向けた準備も滞りなく進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

次年度に向けた準備がおおむね整ったので、計画通り進めていく。

  • Research Products

    (27 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ウィーン大学(オーストリア)

    • Country Name
      AUSTRIA
    • Counterpart Institution
      ウィーン大学
  • [Int'l Joint Research] ケンブリッジ大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      ケンブリッジ大学
  • [Int'l Joint Research] リヨン大学(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      リヨン大学
  • [Journal Article] Search for primate origins of phonological uniqueness in human languages2017

    • Author(s)
      Koda H
    • Journal Title

      Journal of the Phonetic Society of Japan

      Volume: 21 Pages: 16-22

    • DOI

      10.24467/onseikenkyu.21.1_16

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Experimental verification of desynchronization of neurons via heterogeneous inhibitory connections2017

    • Author(s)
      Kada H, Tokuda IT
    • Journal Title

      IEICE Transactions Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      Volume: 100-A Pages: 611-618

    • DOI

      10.1587/nolta.8.15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental study on synchronization of sound-coupled electronic metronomes2017

    • Author(s)
      Kada H, Kondo K, Sumino S, Tokuda IT
    • Journal Title

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      Volume: 8 Pages: 15-24

    • DOI

      Experimental study on synchronization of sound-coupled electronic metronomes

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Goal attribution to inanimate moving objects by Japanese macaques (Macaca fuscata)2017

    • Author(s)
      Atsumi T, Koda H, Masataka N
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 40033

    • DOI

      10.1038/srep40033

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 嚥下と話しことばの進化2016

    • Author(s)
      西村剛
    • Journal Title

      バイオインテグレーション学会誌

      Volume: 6 Pages: 27-30

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Validating stereo-endoscopy with a synthetic vocal fold model2016

    • Author(s)
      Stevens KA, Shimamura R, Imagawa H, Sakakibara K, Tokuda IT
    • Journal Title

      Acta Acustica united with Acustica

      Volume: 102 Pages: 745-751

    • DOI

      10.3813/AAA.918990

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Exploring metameric variation in human molars: a morphological study using morphometric mapping2016

    • Author(s)
      Morita W, Morimoto N, Ohshima H
    • Journal Title

      Journal of Anatomy

      Volume: 229 Pages: 343-355

    • DOI

      10.1111/joa.12482

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Japanese monkeys (Macaca fuscata) quickly detect snakes but not spiders: evolutionary origins of fear-relevant animals2016

    • Author(s)
      Kawai N, Koda H
    • Journal Title

      Journal of Comparative Psychology

      Volume: 130 Pages: 299-303

    • DOI

      10.1037/com0000032

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effective suppression of pathological synchronization in cortical networks by highly heterogeneous distribution of inhibitory connections2016

    • Author(s)
      Kada H, Teramae J, Tokuda IT
    • Journal Title

      Frontiers in Computational Neuroscience

      Volume: 10 Pages: 109

    • DOI

      10.3389/fncom.2016.00109

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The vocal repertoire of Tibetan macaques (Macaca thibetana): A quantitative classification2016

    • Author(s)
      Bernstein SK, Sheeran LK, Wagner RS, Li JH, Koda H
    • Journal Title

      American Journal of Primatology

      Volume: 78 Pages: 937-949

    • DOI

      10.1002/ajp.22564

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ヒトの話しことばとサルの音声2017

    • Author(s)
      西村剛
    • Organizer
      日本音響学会2017年春季研究発表会
    • Place of Presentation
      明治大学, 川崎, 神奈川
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Invited
  • [Presentation] 声帯レプリカモデルを用いた音源-フィルター相互作用の共鳴物理実験2017

    • Author(s)
      右松希心,若園拓也,徳田功
    • Organizer
      日本音響学会2017年春季研究発表会
    • Place of Presentation
      明治大学, 川崎, 神奈川
    • Year and Date
      2017-03-17
  • [Presentation] 左右声帯レベル差の発声への影響に関する物理実験:声道による音響効果の検証2017

    • Author(s)
      嶋村涼, 徳田功
    • Organizer
      日本音響学会2017年春季研究発表会
    • Place of Presentation
      明治大学, 川崎, 神奈川
    • Year and Date
      2017-03-16
  • [Presentation] Voice physiology and its flexibility in macaques2017

    • Author(s)
      Nishimura T
    • Organizer
      SPIRITS Program workshop “Biology and Evolution of Speech”
    • Place of Presentation
      Kyoto University, Kyoto, Kyoto
    • Year and Date
      2017-02-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Is volitional control of macaque vocalizations really homologous with those of human speech?2017

    • Author(s)
      Koda H
    • Organizer
      SPIRITS Program workshop "Biology and Evolution of Speech"
    • Place of Presentation
      Kyoto University, Kyoto, Kyoto
    • Year and Date
      2017-02-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nonlinear dynamics of animal vocalization2017

    • Author(s)
      Tokuda IT
    • Organizer
      SPIRITS Program workshop "Biology and Evolution of Speech"
    • Place of Presentation
      Kyoto University, Kyoto, Kyoto
    • Year and Date
      2017-02-23
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Computed fluid dynamics of air conditioning in the nasal passage of chimpanzee2016

    • Author(s)
      Nishimura T
    • Organizer
      The 2nd Kyoto-Swiss Symposium 2016
    • Place of Presentation
      Kyoto University, Kyoto, Kyoto
    • Year and Date
      2016-11-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mapping ape skeleton: how did human-specific features evolve?2016

    • Author(s)
      Morimoto N
    • Organizer
      The 2nd Kyoto-Swiss Symposium 2016
    • Place of Presentation
      Kyoto University, Kyoto, Kyoto
    • Year and Date
      2016-11-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マクロ形態の発生:ヒトと大型類人猿の長骨形態とロコモーション2016

    • Author(s)
      森本直記
    • Organizer
      第70回日本人類学会大会
    • Place of Presentation
      NSG学生総合プラザSTEP, 新潟, 新潟
    • Year and Date
      2016-10-10
  • [Presentation] Hunting fossils in Kenya and its implications for human evolution2016

    • Author(s)
      Morimoto N
    • Organizer
      Kenya-Africa Day 2016
    • Place of Presentation
      Okayama University, Okayama, Okayama
    • Year and Date
      2016-10-06
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparative morphology of the larynx in the hylobatids using a high-resolution MRI2016

    • Author(s)
      Nishimura T, Imai H, Matsuda T
    • Organizer
      Joint meeting of the International Primatological Society and the American Society of Primatologists
    • Place of Presentation
      Navy Pier, Chicago, USA
    • Year and Date
      2016-08-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparative morphology of the glottis in the hylobatids using a high-resolution MRI2016

    • Author(s)
      Nishimura T, Imai H and Matsuda T
    • Organizer
      The 85th Annual Meeting of the American Association of Physical Anthropologists
    • Place of Presentation
      Atlanta Marriott Marquis, Atlanta, USA
    • Year and Date
      2016-04-15
    • Int'l Joint Research
  • [Book] Gibbon songs: understanding the evolution and development of this unique form of vocal communication. In The Evolution of Gibbons and Siamang: Molecular Phylogeny, Morphology, and Cognition of Asia’s Small Apes. (U.H. Reichard. et al. eds.), pp 349-359.2016

    • Author(s)
      Koda H
    • Total Pages
      12 (分担執筆)
    • Publisher
      Springer
  • [Funded Workshop] SPIRITS Program workshop "Biology and Evolution of Speech"2017

    • Place of Presentation
      Kyoto University, Kyoto
    • Year and Date
      2017-02-23 – 2017-02-23

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-01-31  

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