哺乳類における音声学習の神経機構:齧歯類を用いた研究

哺乳动物发声学习的神经机制：利用啮齿类动物进行的研究

• 批准号: 18800086
• 负责人: 時本 楠緒子
• 金额: $ 1.56万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18800086/
• 关键词: 発声制御; 自発発声; 状況依存的発声; 中脳水道灰白質; 求愛歌; 社会行動; 齧歯類; デグー; 発声学習

ヒト言語への前適応となる重要な下位機能として自発的な発声制御、シンボル操作、外部物体の階層的操作などがあげられる。本研究では、社会性蓄齧歯類デグー(Oetodon degn)が、ヒトに特異的な音声言語コミュニケーションのモデル動物として適していることを示すため、階層的操作と発声制御について神経行動学的に検討することを目的とする。ほとんどの動物は自発的に発声を制御することができないが(状況依存的発声)、デグーは発声制御訓練により、自発的な発声を行うことが確認されている。そこでデグーの発声制御に関わる神経回路を解明するため、以下の実験を行った。まず発声行動の解析を行った結果、20種類の状況依存的音声が確認された。発声の大部分は単音から成るが、オスの求愛歌とメスのmaternal call は複数の音要素から成り、個体により音の並べ方が異なることがわかった。このような個体差は、自発的な発声制御の可能性を示している。また道具使用訓練中に観察された自発的な発声は、デグーの日常的な発声レパートリーにはない音声であることが確認された。次に、麻酔下のデグー脳を電気刺激することにより、自発的な発声制御経路の同定を試みた。結果、発声中枢である中脳水道灰白質(PAG)の刺激では日常的に使用される音要素の大部分を誘発することができた。また自発的発声ができない種と異なり、複数の音声が誘発される部位が多くあることを確認した。PAGを制御する大脳辺縁系の帯状回ではネガティブな単音発声を誘発できたが、運動野での発声誘発はできなかった。いずれの領域でも、求愛歌のように複数の音要素の組み合わせから成る音声は誘発されなかった。以上の結果から、デグーの発声の大部分は状況依存的発声であるが,求愛歌など一部の音声は,それとは異なる制御を受けているなど、部分的に自発的な発声制御能力を持つことが示唆された。

对人类语言的重要亚功能包括自发的声音控制，符号操纵和对外部物体的分层操纵。这项研究旨在通过层次的操纵和声音控制神经行为来证明社会啮齿动物degu（oetodon degn）适合作为人类特定语音语言交流的模型动物。尽管大多数动物无法自发控制发声（与上下文有关的发声），但已确认DEGU可以通过声乐控制训练进行自发发声。因此，进行了以下实验，以阐明与DEGU发声控制有关的神经回路。首先，由于分析声乐行为，证实了20种依赖上下文的语音。尽管大多数发声都由单调组成，但男性求爱歌曲和女性呼唤由多个声音元素组成，发现声音安排取决于个人。这种个体差异表明自发声乐控制的可能性。还可以证实，在工具使用训练期间观察到的自发发声是在Degu每日发声曲目中找不到的声音。接下来，我们试图通过在麻醉下电力刺激DEGU大脑来鉴定自发的声带控制途径。结果，人声中心刺激中脑水生物（PAG）能够诱导大多数常规使用的声音元素。此外，已经证实，与不能自发说出的物种不同，在许多地点都会引起多种声音。调节PAG的边缘系统的扣带回tr可以诱导负单调发声，但不会引起运动区域的发声。在任何一个领域，都没有诱使任何由多种声音元素组成的声音。以上结果表明，尽管Degu的大多数发声都取决于上下文，但某些演讲（例如求爱歌曲）具有部分自发的人声控制能力，例如受到不同控制的声音。

项目成果

齧歯類の道具使用-デグーは道具の機能を理解しているか-

啮齿动物的工具使用：八齿鼠了解工具的功能吗？

• 发表时间: 2007
• 作者: Tokimoto N.;Kumazawa N.;Hihara H.;Okanoya K.;Iriki A.;時本 楠緒子・熊澤 紀子・日原 さやか・岡ノ谷 一夫・入來 篤史
• 通讯作者: 時本 楠緒子・熊澤 紀子・日原 さやか・岡ノ谷 一夫・入來 篤史

The enhanced adult neurogenesis by tool use in rodents

通过啮齿类动物使用工具增强成年神经发生

• 发表时间: 2008
• 作者: Kumazawa N.;Hama H.;Tokimoto N.;Kariya E.;Okanoya K.;Miyawaki A.;Iriki A.
• 通讯作者: Iriki A.

Acoustic communication in the social rodent degu (octodon degu): Vocal repertoire and vocal control.

社会啮齿动物八齿鼠（octodon degu）的声音交流：声音曲目和声音控制。

• 发表时间: 2007
• 作者: Naoko Tokimoto;Kazuo Okanoya;Atsushi Iriki
• 通讯作者: Atsushi Iriki

The tool-use by a rodent degu (Oetodon degu)

啮齿动物八齿鼠 (Oetodon degu) 的工具使用

• 发表时间: 2007
• 作者: Tokimoto N.;Kumazawa N.;Hihara H.;Okanoya K.;Iriki A.
• 通讯作者: Iriki A.

言語科学の百科事典

语言科学百科全书

• 发表时间: 2006
• 作者: 鈴木良二他編;小林春美他分担執筆
• 通讯作者: 小林春美他分担執筆