音の認知・認識における聴皮質の役割

听觉皮层在声音感知和识别中的作用

• 批准号: 20019015
• 负责人: 高橋 宏知
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20019015/
• 关键词: 聴覚; 電気生理学; 可塑性; 微小電極アレイ; ラット; 適応; 記憶; 学習; 聴皮質; 電気生理; オペラント条件付け; 古典的条件付け; マルチユニット計測; ミスマッチネガティビティ; 認識

聴皮質は,聴覚情報処理の最上位に位置し,聴覚の認知能力に決定的な影響を及ぼしていることは疑いないが,その役割は未だに明らかになっていない.また,聴皮質は,複数の領野に分かれているが,各領野の役割も明らかではない.本研究は,聴皮質の各領野の役割を明らかにするために,微小電極アレイを用いて,オペラント条件付けによる聴皮質の可塑性と聴皮質に生じるミスマッチネガディビティ(MMN)を調べた.個々のラットで計測点ごとに純音に対する反応を調べたところ,学習途上群では,背側で純音に反応する領域が増大し,学習成立群では腹側から縮減することがわかった.ラットでは,聴皮質の背側部が一次聴覚野,腹側部が二次聴覚野に相当することから,実験結果は,学習到達度に応じて,一次聴覚野が先に変化し,それに二次聴覚野が続くことを示唆する.解剖学的な特徴から,一次・前聴覚野は音の調整へ関与し,腹聴覚野は,音の認知・記憶をはじめとする高次機能へ関与することが示唆されている.したがって,この実験結果は,学習において,音の調整から認知,さらには、意思決定に影響を与え,学習到達度を向上させていく過程を反映している.純音によるMMNは,聴皮質全体から均等に生じたが,和音によるMMNは,前聴覚野で特に大きかった.この結果は,前聴覚野が,和音の情報処理を担う可能性を示唆する.また,MMNの振幅は,低周波数から高周波数への変化と,不協和音から協和音への変化に対して,その逆の場合よりも大きくなった.このようなMMNの非対称性は,適応的に獲得された可能性が考えられる.聴皮質は,仲間や敵の鳴き声のように生存するうえで重要な音を感度良く検出し,効率的に状況察知を実現するために,特定の音環境変化を検出する機構を適応的に獲得したと考える.

听觉皮层是听觉信息处理的首要任务，毫无疑问对听觉认知能力有关键的影响，但其作用仍然不清楚。此外，听觉皮层还分为多个领域，每个领域的作用尚不清楚，但是在这项研究中，在这项研究中尚不清楚。在本研究中，为了澄清每个领域的作用。 （MMN）使用微电极阵列在听觉皮层中发生。 ）检查。当我们研究单个大鼠每个测量点上对纯音的反应时，我们发现学习组的背侧侧面响应纯音的响应区域，并且对纯音的反应区域从学习组的腹侧降低。在大鼠中，听觉皮层的背侧对应于主要的听觉皮层和腹侧，因此实验结果表明，主要听觉皮层首先根据学习范围的水平变化，其次是次级听觉皮层。从解剖学特征中，主要和原始听觉皮层的皮层是提示腹部听力皮层参与了高阶功能，包括声音认知和记忆。因此，该实验结果反映了学习过程，这会影响声音调整，认知和决策，并改善学习范围。在听觉皮层上均匀地产生了带有纯音的MMN，而带和弦的MMN在听觉前的皮层中特别大。该结果表明，听觉前的皮层负责和弦的信息处理。这表明了这种可能性。此外，与其他情况相比，与从低频到高频到椰子的变化相比，MMN的幅度已增加。 MMN的这种不对称性可能已被自适应地获得。听觉皮层已经自适应地获取了一种检测声音中特定声音变化的机制，例如同志和敌人的声音，以有效地检测情况检测并实现有效的情况检测。

项目成果

相互情報量を用いた聴皮質の情報表現の解析

使用互信息分析听觉皮层的信息表示

• 发表时间: 2008
• 作者: 横田亮;古瀬秀和,合原一幸;神崎亮平. 高橋宏知
• 通讯作者: 神崎亮平. 高橋宏知

聴皮質における音脈生成の生理学的基盤

听觉皮层声音脉冲产生的生理基础

• 发表时间: 2009
• 期刊: 電気学会研究会医用・生体工学研究会MBE-09-025
• 作者: 野田貴大;神崎亮平;高橋宏知
• 通讯作者: 高橋宏知

交替音系列に対する聴皮質の特徴的な生理応答

听觉皮层对交替音调序列的特征生理反应

• 发表时间: 2009
• 作者: 野田貴大;神崎亮平;高橋宏知
• 通讯作者: 高橋宏知

Analysis of auditory cortical representation by using of mutual information

利用互信息分析听觉皮层表征

• 发表时间: 2009
• 作者: R.Yokota;H.Kose;K.Aihara;R.Kanzaki;H.Takahashi
• 通讯作者: H.Takahashi

Piezo-driven Vibrating Insertion of dense microelectrode array in cortex

压电驱动振动插入皮质中的致密微电极阵列

• 发表时间: 2008
• 期刊: Proc of Joint 4th Int'l Conf on Soft Computing and Intelligent Systems and 9th International Symposium on advanced Intelligent Systems
• 作者: Takahiro Noda;Ryohei Kanzaki;Hirokazu Takahashi
• 通讯作者: Hirokazu Takahashi