鳥類における系列反応の抽象構造解析と遂行時神経活動の測定

鸟类执行过程中串行反应的抽象结构分析和神经活动测量

基本信息

批准号：
17730441
负责人：
山崎由美子
金额：
$ 2.18万
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：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17730441/
关键词：
系列反応系列反応時間論理性抽象構造抽象性

项目摘要

本研究は、有限状態文法として記述可能な歌を生成することで知られるジュウシマツにおいて、系列生成能力が歌に特異的なものか、あるいは歌以外の一般的な反応にも、ヒトと比較可能な論理性や抽象性を有する系列生成を可能にするようなメカニズムがあるかどうか、条件づけによる行動実験を行い、さらにそのメカニズムの脳内責任部位を特定するための脳損傷実験につなげることを目的とした。本年度は、昨年度に開発された5つの反応キーを持つ系列反応訓練のための実験装置を用い、本訓練を実施した。ジュウシマツの歌における要素とその文法構造とに対応した系列行動を生成させるため、3つの刺激項目に対して一定の順序で系列反応を行うように訓練した。2条件が設けられ、一方はランダムな系列反応を訓練され(例えば3-2-4、数字は反応位置を示す)、もう一方は規則性を持った系列反応(例えば2-4-2、第3項目が第1項目を繰り返す)を、それぞれ1例ずつ訓練された。サルやヒトの認知神経科学的研究において用いられてきている系列反応時間(Serial reaction time)を指標として評価したところ、両条件においても、訓練に伴い系列反応時間が減少していったため、ジュウシマツにおいて歌以外の系列反応が学習可能であることが示された。反応時間の減少が安定した後、以下の3つのテストを行つた:1)獲得された系列反応は訓練系列に限定されているかどうか(ランダムテスト)、2)規則性のある系列を訓練することにより、刺激特異的でない抽象的な構造が学習されたかどうか(抽象構造テスト)、3)獲得された反応は運動パターンに特異的なものか(運動学習テスト)。この結果、獲得された反応は訓練系列に限定されており、抽象構造や運動学習自体が般化されることはなかった。この理由として、訓練例の不足が考えられたため、例を1から5に増やし、再訓練し、同様なテストを行ったところ、抽象構造の転移を示唆する結果が得られ、これにより脳損傷の効果を検討するための実験パラダイムを確立できた。

这项研究旨在根据条件进行行为实验，以确定生成序列的能力是否特定于歌曲，或者除了歌曲以外的一般响应是否具有使序列产生与人类相媲美的机制，并进一步导致脑损伤实验以识别大脑机制的负责任部分。今年，该训练是使用用于连续反应训练的实验装置进行的，该训练是去年用五个反应键开发的。为了产生与Jushimatsu歌曲中元素及其语法结构中元素相对应的串联行为，我们训练了针对三个刺激项目的一定顺序执行串联响应。设置了两个条件，一个是随机培训的一系列反应（例如3-2-4，数字表明反应位置），另一个在一个常规的反应（例如2-4-2，第三项重复第一个项目）中对一个常规反应进行了训练。当我们评估在猴子和人类的认知神经科学研究中使用的串行反应时间时，作为指数，表明在两种情况下序列反应时间都随训练而降低，并且在Juushimatsu中可以学习串行反应时间。响应时间减少后稳定后，进行了以下三个测试：1）获得的串联响应是否仅限于训练系列（随机测试），2）是否通过训练常规系列（抽象结构测试）学习了刺激特异性的抽象结构，而3）是否特定于运动模式（运动学习测试）。结果，获得的响应仅限于培训系列，抽象结构和运动学习本身并未普遍化。原因是缺乏训练示例，因此我们将示例数量从1增加到5，进行了重新培训并进行了类似的测试，并发现了提示抽象结构转移的结果，这使我们能够建立一个实验性范式来检查脑损伤的影响。