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2023 Fiscal Year Annual Research Report

Experimental studies of the phonation in non-human primates for elucidating the speech evolution

Research Project

Project/Area Number 19H01002
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

西村 剛  京都大学, ヒト行動進化研究センター, 准教授 (80452308)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 徳田 功  立命館大学, 理工学部, 教授 (00261389)
宮地 重弘  京都大学, ヒト行動進化研究センター, 准教授 (60392354)
香田 啓貴  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (70418763)
森本 直記  京都大学, 理学研究科, 准教授 (70722966)
伊藤 毅  京都大学, 総合博物館, 助教 (20711485)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Keywords音声言語 / 霊長類的基盤 / 発声 / 喉頭
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ヒトの声帯が話しことばの振動パターンに適応的であることを明らかすることを目的とした。話しことばと歌声では、声帯振動パターンが異なる。サル類は、音声の大きさや長さ、高さ、声質など、音楽的要素の変化によってコミュニケーションをしていることから、サル類の声帯は歌声の振動パターンに適した特徴を有していると期待される。サル類とヒトの声帯それぞれの機能的適応を明らかにし、言語は、音楽から、もしくは音楽との共通の前駆体から進化したという仮説に音声生理学的視点を導入することを目的とした。前年度までに、ヒトの声帯の形態が、話しことばに適応であることを明らかにした。つまり、サル類の声帯には声帯膜が必ず付加されていることを明らかにし、声帯と声帯膜の振動の相互作用により、カオスやサブハーモニクスといった非線形現象が容易に生じることを明らかにした。その生体機構学的機序を明らかにするために、声帯のシリコン模型による工学的実験系の高度化に成功し、相互作用による非線形的現象の発生機序ついて明らかにした。また、キツネザル類では、染色マイクロCT等により第二の声帯と比しうる構造を見出し、それと声帯の相互作用による音響学的効果をシリコン模型による工学的実験により明らかにした。両構造の振動により、低く大きな音声を生成するのに期していることを明らかにした。これらの成果により、ヒトの声帯形態の進化的単純化は、多様な音源特性による音楽的要素依存の音声から音素依存の話しことばへの進化の礎であることを示した。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (30 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 6 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results) Book (4 results) Remarks (2 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] アングリア・ラスキン大学/ケンブリッジ大学(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      アングリア・ラスキン大学/ケンブリッジ大学
  • [Journal Article] Twin vocal folds as a novel evolutionary adaptation for vocal communications in lemurs2024

    • Author(s)
      Nakamura Kanta、Kanaya Mayuka、Matsushima Daisuke、Dunn Jacob C.、Hirabayashi Hideki、Sato Kiminori、Tokuda Isao T.、Nishimura Takeshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 14 Pages: 3631

    • DOI

      10.1038/s41598-024-54172-z

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Three-dimensional reconstruction of intrinsic tongue muscles of macaques using diffusion-weighted imaging of flash-frozen specimens2024

    • Author(s)
      Nakamura Kanta、Konoike Naho、Nishimura Takeshi
    • Journal Title

      Acoustical Science and Technology

      Volume: - Pages: e23.85

    • DOI

      10.1250/ast.e23.85

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ventricular fold oscillations lower the vocal pitch in rhesus macaques2023

    • Author(s)
      Miyazaki Rintaro、Yoshitani Tomoki、Kanaya Mayuka、Miyachi Shigehiro、Kaneko Akihisa、Kinoshita Yuki、Nakamura Kanta、Nishimura Takeshi、Tokuda Isao T.
    • Journal Title

      Journal of Experimental Biology

      Volume: 226 Pages: jeb245630

    • DOI

      10.1242/jeb.245630

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Investigating the dietary niches of fossil Plio-Pleistocene European macaques: The case of Macaca majori Azzaroli, 1946 from Sardinia2023

    • Author(s)
      Plastiras Christos Alexandros、Thiery Ghislain、Guy Franck、Alba David M.、Nishimura Takeshi、Kostopoulos Dimitris S.、Merceron Gildas
    • Journal Title

      Journal of Human Evolution

      Volume: 185 Pages: 103454~103454

    • DOI

      10.1016/j.jhevol.2023.103454

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Comparative Histoanatomy of the Epiglottis and Pre-epiglottic Space of the Chimpanzee Larynx2023

    • Author(s)
      Sato Kiminori、Nishimura Takeshi、Sato Kiminobu、Sato Fumihiko、Chitose Shun-ichi、Umeno Hirohito
    • Journal Title

      Journal of Voice

      Volume: - Pages: 2022.09.004

    • DOI

      10.1016/j.jvoice.2023.07.027

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hybridization and its impact on the ontogenetic allometry of skulls in macaques2023

    • Author(s)
      Ito Tsuyoshi、Kimura Ryosuke、Wakamori Hikaru、Tanaka Mikiko、Tezuka Ayumi、Nagano Atsushi J、Hamada Yuzuru、Kawamoto Yoshi
    • Journal Title

      Evolution

      Volume: 78 Pages: 284~299

    • DOI

      10.1093/evolut/qpad206

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 発声器官の進化と機能2023

    • Author(s)
      西村剛
    • Journal Title

      音声言語医学

      Volume: 64 Pages: 165-171

    • DOI

      10.5112/jjlp.64.165

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ヒトの咀嚼器にみる脳と言語の進化2023

    • Author(s)
      西村剛
    • Journal Title

      日本咀嚼学会雑誌

      Volume: 33 Pages: 54-58

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pelvic shape change in adult Japanese macaques and implications for childbirth at old age2023

    • Author(s)
      Morimoto Naoki、Kawada Mikaze、Tomizawa Yuma、Kaneko Akihisa、Nishimura Takeshi
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 120 Pages: e2300714120

    • DOI

      10.1073/pnas.2300714120

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 声帯膜の形状を変更した声帯物理モデルでの吹鳴実験2024

    • Author(s)
      廣野凌, 小畑大樹, 吉谷友紀, 西村剛, 徳田功
    • Organizer
      日本音響学会第151回(2024年春季)研究発表会 (拓殖大学, 東京)
  • [Presentation] アカゲザルの声帯物理モデルを用いた声帯膜振動に関する研究2024

    • Author(s)
      吉谷友紀, 上田可奈子, 小畑大樹, 西村剛, 徳田功
    • Organizer
      日本音響学会第151回(2024年春季)研究発表会 (拓殖大学, 東京)
  • [Presentation] Comparative histoanatomy of the epiglottis and preepiglottic space of the hominid larynx2023

    • Author(s)
      K. Sato, T. Nishimura, K. Sato, F. Sato, S.-i. Chitose and H. Umeno
    • Organizer
      The 144th Annual Meeting of the American Laryngological Association, Boston, 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] View the inside: Vocal anatomy and physiology in primates2023

    • Author(s)
      T. Nishimura
    • Organizer
      The XXV International Bioacoustics Congress Hokkaido University, Sapporo
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The anatomy and physiology of vertebrate sound production: from mechanism to function2023

    • Author(s)
      T. Nishimura
    • Organizer
      The XXV International Bioacoustics Congress Hokkaido University, Sapporo
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 曲鼻猿類の脳函エンドキャスト形態における多様性と進化のパターン2023

    • Author(s)
      豊田直人, 西村剛
    • Organizer
      第39回日本霊長類学会大会 兵庫県民会館, 神戸
  • [Presentation] テナガザルの摘出喉頭試料を用いた声帯振動実験2023

    • Author(s)
      西村剛, 徳田功, 吉谷友紀, 新宅勇太, Herbst C. T.
    • Organizer
      第39回日本霊長類学会大会 兵庫県民会館, 神戸
  • [Presentation] テナガザルとマカクの声帯振動特性と_響学的効果の_較2023

    • Author(s)
      西村剛, 宮地重弘, 徳田功, Herbst C. T., 新宅勇太, 吉谷友紀, 兼子明久, 後藤遼佑, 中野良彦
    • Organizer
      第77回日本人類学会大会 (東北大学星陵キャンパス, 仙台)
  • [Presentation] ヒトを含む霊長類の副鼻腔の機能と進化について2023

    • Author(s)
      西村剛
    • Organizer
      ORIENT 新時代の鼻科学を考える (オンライン, KIT STUDIO 大阪第1スタジオ)
  • [Presentation] ワニうなり、サルは歌い、人はしゃべる2023

    • Author(s)
      西村剛
    • Organizer
      2023オムニバス授業地球環境史学 ふじのくに地球環境史ミュージアム, 静岡
  • [Presentation] ワニうなり、サルは歌い、人はしゃべる2023

    • Author(s)
      西村剛
    • Organizer
      国立大学附置研究所・センター会議特別シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 歌うサル、しゃべるヒト2023

    • Author(s)
      西村剛
    • Organizer
      第127回京都大学丸の内セミナー (京都大学 東京オフィス, 東京)
  • [Presentation] Nonlinear dynamics and voice instability induced by vocal membranes2023

    • Author(s)
      Tokuda I. T., Kanaya M., Obata D., Yoshitani T., Nishimura T.
    • Organizer
      2023 Conference on Self-Organization in Voice and Speech (The National Center for Voice and Speech, Clearfiled, UT, 3 Nov.)
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 霊長類学の百科事典 3-10 霊長類の喉2023

    • Author(s)
      西村剛
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      丸善出版
  • [Book] 霊長類学の百科事典 2-19 コロブス類の起源と進化2023

    • Author(s)
      西村剛
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      丸善出版
  • [Book] 霊長類学の百科事典 2-2 霊長類の分類2023

    • Author(s)
      西村剛
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      丸善出版
  • [Book] 霊長類学の百科事典 2-1 霊長類の分類・系統・進化2023

    • Author(s)
      西村剛, 荻原直道
    • Total Pages
      2
    • Publisher
      丸善出版
  • [Remarks] マダガスカルのキツネザルは声帯を2つもっていた

    • URL

      https://www.ehub-kyoto-u.com/20240214-nishimura

  • [Remarks] 高齢出産のためにサルは成長し続ける―ヒトの出産進化の解明にむけて―

    • URL

      https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2023-07-18

URL: 

Published: 2024-12-25  

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