Synchronous neural activities associated with the segmentation of sound sequences

与声音序列分割相关的同步神经活动

• 批准号: 20700278
• 负责人: NISHIKAWA Jun
• 金额: $ 2.83万
• 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 (B)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-20700278/
• 关键词: 同期的活動; 時系列分節化; 小鳥の歌; ジュウシマツ; HVC; 多点同時記録; 神経回路モデル

Segmentation of sound sequences is an important ability for language acquisition. However, its neural mechanism has not been revealed yet. In this study, we hypothesize that synchronized activities among neurons leads typical state transition dynamics for segmentation. Here, we verify this hypothesis by recording multi-neuronal activities simultaneously from HVC, which is a responsible brain area for sequential processing in Bengalese finches. Through cross-correlation analysis between multiple spike train data, we revealed that population activity in HVC makes transition among synchronous and de-synchronous states according to song sequences. This result indicated that synchronous neural activities are involved in segmentation of complex sequences.

语音序列分割是语言习得的一项重要能力。然而，其神经机制尚未揭示。在这项研究中，我们假设神经元之间的同步活动导致了典型的分割状态转移动态。在这里，我们通过记录来自HVC的多神经元活动同时验证了这一假设，HVC是孟加拉雀负责顺序处理的大脑区域。通过对多个尖峰序列数据的互相关分析，揭示了HVC群体活动根据歌曲序列在同步和非同步状态之间转换。结果表明，同步神经活动参与了复杂序列的分割。

项目成果

A Bayesian Approach for Extracting State Transition Dynamics from Multiple Spike Trains

从多个尖峰序列中提取状态转换动力学的贝叶斯方法

• 发表时间: 2008
• 作者: K. Katahira;J. Nishikawa;K. Okanoya and M. Okada
• 通讯作者: K. Okanoya and M. Okada

歌制御神経核HVC局所回路における機能的ネットワーク

歌曲控制核 HVC 局部电路中的功能网络

• 发表时间: 2008
• 作者: Takahashi;M.;Osumi;N.;高木清二;西川淳
• 通讯作者: 西川淳

Population coding of song element sequence in the Bengalese finch HVC

孟加拉雀 HVC 中歌曲元素序列的群体编码

• 发表时间: 2008
• 期刊: European Journal of Neuroscience 27
• 作者: 阿部貴志;池村淑道;小原康雄;上原啓史;平野晋也;木ノ内誠;金谷重彦;菅原潤一;金井明夫;山田優子;武藤〓;井口八郎;Jun Nishikawa
• 通讯作者: Jun Nishikawa

Extracting State Transition Dynamics from Multiple Spike Trains with Correlated Poisson HMM

使用相关泊松 HMM 从多个尖峰序列中提取状态转换动力学

• 发表时间: 2009
• 期刊: Advances in Neural Information Processing Systems 21
• 作者: Kentaro Katahira;Jun Nishikawa;Kazuo Okanoya;Masato Okada
• 通讯作者: Masato Okada

機能的ネットワークの可視化によって探る時系列処理を司る局所神経回路メカニズム

通过可视化功能网络探索控制时间序列处理的局部神经回路机制

• 发表时间: 2010
• 期刊: 生物物理 Vol.50,No.3
• 作者: 阿部貴志;井口八郎;上原啓史;山田優子,武藤〓;池村淑道;根本航;西川淳
• 通讯作者: 西川淳