自然音知覚に関連する高次聴覚野の音情報処理機構

外部環境にある音情報を知覚して音声や音源を識別認知することはヒトや動物にとって必要不可欠な生理機能である。本研究の目的は、大脳聴覚野の単一神経細胞が自然音知覚のためにどのような音響情報を処理しているかを明らかにすることである。自然な音響環境下において、音圧の急激な、あるいはゆっくりとした上昇または下降が生じることにより、音は様々な振幅変化を伴った時間包絡をもつ。これまでの研究において、スペクトル情報は同じであるが、時間と共に刺激音圧が指数関数的に減少する振幅変化音（damp音）とそれを時間軸上で反転させた振幅変化音（ramp音）に対する一次聴覚野(A1)の反応特性を調べ、音包絡の急な立ち上がりや減衰など、時間的な境界に感受性を示しedge細胞と、ゆっくりとした立ち上がりや減衰に感受性を示すslope細胞の二種類のニューロン群が存在することを明らかにしている。しかし、一次聴覚野以外の聴覚野ではこのような音圧振幅変化音に対してどのような応答パターンを示すのかについては不明である。本年度は音識別に重要な音圧の振幅変化に対する応答を覚醒動物の前聴覚野(AAF)、後部聴覚野(PAF)および二次聴覚野(A2)から記録し、その応答パターンと特性を解析し、聴覚領域ごとの機能を推定した。ほとんどのAAF細胞は急激な音圧変化に選択性を示しedge細胞に分類され、残りの細胞はゆっくりとした音圧変化に同調した。これら細胞タイプの分布はA1における分布と異なっており、AAFでは急峻な音圧変化に選択性を示す細胞の割合が高いことが明らかになった。一方PAFとA2細胞の約半数が音圧変化の速度に選択性を示す細胞タイプに、約4割が音圧変化の方向に選択性を示す細胞タイプに分類された。細胞の記録部位の分布を調べた結果、方向選択性細胞の多くがA2に分布することが明らかになった。

外部環境にある音情報を知覚して音声や音源を識別認知することはヒトや動物にとって必要不可欠な生理機能である。本研究の目的は、大脳聴覚野の単一神経細胞が自然音知覚のためにどのような音響情報を処理しているかを明らかにすることである。自然な音響環境下において、音圧の急激な、あるいはゆっくりとした上昇または下降が生じることにより、音は様々な振幅変化を伴った時間包絡をもつ。これまでの研究において、スペクトル情報は同じであるが、時間と共に刺激音圧が指数関数的に減少する振幅変化音（damp音）とそれを時間軸上で反転させた振幅変化音（ramp音）に対する一次聴覚野(A1)の反応特性を調べ、音包絡の急な立ち上がりや減衰など、時間的な境界に感受性を示しedge細胞と、ゆっくりとした立ち上がりや減衰に感受性を示すslope細胞の二種類のニューロン群が存在することを明らかにしている。しかし、一次聴覚野以外の聴覚野ではこのような音圧振幅変化音に対してどのような応答パターンを示すのかについては不明である。本年度は音識別に重要な音圧の振幅変化に対する応答を覚醒動物の前聴覚野(AAF)、後部聴覚野(PAF)および二次聴覚野(A2)から記録し、その応答パターンと特性を解析し、聴覚領域ごとの機能を推定した。ほとんどのAAF細胞は急激な音圧変化に選択性を示しedge細胞に分類され、残りの細胞はゆっくりとした音圧変化に同調した。これら細胞タイプの分布はA1における分布と異なっており、AAFでは急峻な音圧変化に選択性を示す細胞の割合が高いことが明らかになった。一方PAFとA2細胞の約半数が音圧変化の速度に選択性を示す細胞タイプに、約4割が音圧変化の方向に選択性を示す細胞タイプに分類された。細胞の記録部位の分布を調べた結果、方向選択性細胞の多くがA2に分布することが明らかになった。