ニホンザルの選択的道具使用に随伴して獲得される参照的随意発声の中枢神経機構

日本猕猴选择性工具使用相关参考自愿发声的中枢神经系统

• 批准号: 15650056
• 负责人: 入來 篤史
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Tokyo Medical and Dental University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15650056/
• 关键词: ニホンザル; 道具使用; 随意発声; 大脳皮質; 神経活動

前年度までの研究成果をもとに立てられた作業仮説に基づいて、本年度は以下の成果が得られた。1、実験系の確立・実行(行動学的・音響学的解析)(1)選択的道具操作訓練:ニホンザルに道具を操作することにより報酬を獲得できるよう2週間訓練すると、わずかな訓練で報酬の提示する位置の変化に応じて、その状況に適した道具を選択し報酬を獲得できるようになった。(2)発声訓練:ニホンザルが自発的に発声する4種類の音声の中から、クーコールと呼ばれる音声を実験室内で発声するよう訓練でき、さらに道具使用とこの条件付けとを組み合わせて訓練することにより、異なる2つの事物(道具、報酬)に対して音声を自発的に分化させ使い分けることが判明した。(3)齧歯類モデル:霊長類の道具-発声研究の神経・物質基盤をより効果的に研究するためのモデル動物として、齧歯類であるデグーが道具使用および発声行動を表出することを見出し、モデル実験系を確立した。2、神経生理学的解析(1)大脳皮質神経活動の記録:上記の行動を遂行するにあたり、体性感覚情報を統合する大脳皮質体性感覚野の機能的役割を検討するため、ニホンザルの一次体性感覚野(口腔・手指・腕)〜頭頂連合野において慢性的単一ニューロン記録を行った。その結果、発声運動に特異的に活動するニューロン群は観測出来なかったものの、道具操作、咀嚼運動、顎運動に関連するニューロン群の活動はが確認され、その相互関係を検討して発声行動を構成する神経基盤を解析した。(2)電気刺激実験:霊長類において電気刺激実験を行う為の予備実験として、音声レパートリーの多い齧歯類(デグーおよび近縁種のモルモット)を用いて、微小電気刺激実験を行った。辺縁系(中脳中心灰白室)、帯状回および運動野を含む大脳皮質外側部の刺激による、発声および顎運動の誘発様式を比較し、道具使用を発現する随意運動系との相互作用について検討した。

The results of the previous year's research were based on the results of the current year's research. 1. Establishment and implementation of the system (analysis of kinematics and acoustics)(1) Selection of props operation training: operation of props, salary acquisition, 2-week training, salary prompt, position transformation, status selection of props, salary acquisition, etc. (2)Sound training: 4 kinds of sound generated by the sound generator, including sound generator, sound generator, sound generator. (3)Dental instruments: Dental instruments are used as a neurological and material basis for sound emission research. The ability of dental instruments to express the use of instruments and sound emission actions has been demonstrated and the virtual reality system has been established. 2. Analysis of neurophysiology (1) Recording of cerebral activity in the cortex: recording of activity in the upper part of the brain, integration of somatic sensory information, functional division of somatic sensory field in the cortex, recording of activity in the primary somatic sensory field (oral cavity, finger, wrist) to parietal commissure field. The results, the sound movement of the specific activities of the group to detect the movement, the prop operation, chewing movement, jaw movement of the group activities to confirm the relationship between the discussion, the sound movement of the composition of the mental base (2)Electrical stimulation: long class electrical stimulation for the preparation of electrical stimulation, acoustic stimulation, and multi-phase electrical stimulation for the use of electrical stimulation, micro-electrical stimulation. The interaction between the neural system (central gray chamber), the neural network and the motor field, including the stimulation of the lateral part of the large cortex, the induction of sound and jaw movement, and the occurrence of prop use are discussed.

项目成果

Obayashi S, Suhara T, Kawabe K, Okauchi T, Maeda J, Nagai Y, Iriki A.: "Fronto-parieto-cerebellar interaction associated with intermanual transfer of monkey tool use learning"Neuroscience Letter. 339(2). 123-126 (2003)

Obayashi S、Suhara T、Kawabe K、Okauchi T、Maeda J、Nagai Y、Iriki A.：“与猴子工具使用学习的手动转移相关的前顶小脑相互作用”神经科学快报。

Hihara S, Obayashi S, Iriki A.: "Rapid learning of multiple-tool usages bymacaque monkeys."Physiology and Behavevior. 78(3). 427-434 (2003)

Hihara S、Obayashi S、Iriki A.：“猕猴快速学习多种工具的使用。”生理学和行为。

Complex vocal behavior and cortical-medullar projection

复杂的声音行为和皮质髓质投射

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proceedings of 1^<st> International workshop on emergence and evolution of linguistic communication 1
• 作者: Okanoya;K.;Hihara;S.;Tokimoto;N.;Tobari;Y.;Iriki;A.
• 通讯作者: A.

Yokochi H, Tanaka M, Kumashiro M, Iriki A.: "Inferior parietal somatosensory neurons coding face-hand coordination in Japanese macaques"Somatosensory Motor Research. 20(2). 115-125 (2003)

Yokochi H、Tanaka M、Kumashiro M、Iriki A.：“日本猕猴编码面手协调的下顶叶体感神经元”体感运动研究。

Shaping multisensory action-space with tools:: evidence from patients with cross-modal extinction

• DOI: 10.1016/j.neuropsychologia.2004.11.010
• 发表时间: 2005-01-01
• 期刊: NEUROPSYCHOLOGIA
• 影响因子: 2.6
• 作者: Farnè, A;Iriki, A;Làdavas, E
• 通讯作者: Làdavas, E