音声のみで発声個体を識別するための脳内機構：ヒトおよびニホンザルを用いた研究

仅根据发声来识别发声个体的大脑机制：使用人类和日本猕猴进行的研究

基本信息

批准号：
14J02073
负责人：
古山貴文
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Doshisha University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、霊長類が他個体の音声を聞く際に、どのような音声情報を手がかりとして発声者を識別(音声個体識別)しているか、さらに音声個体識別をする際の脳内機構を解明することである。ヒトおよびサルは自然環境下で他個体の音声のみで発声個体を識別しており、この能力は社会コミュニケーションを維持する上で極めて重要である。さらに、ニホンザルとヒトの比較を行うことにより、霊長類に共通した音声処理様式が存在するかを解明することが可能となる。また申請者は、会議やグループ活動など、話者が複数存在する場面で必要となる音声認識アルゴリズムを提案でき、工学技術の改良につながる知見も得られると考える。当該年度では2人のヒトを対象にし、同種(ヒト)および異種(ニホンザル)の発声者・発声個体の識別の課題を行った。行動実験において被験者は、ヒトおよびサルの発声者・発声個体の弁別に対して高い正答率(90%以上)であった。さらに、音声再合成プログラムを用いてヒトおよびサルの音声連続体(一方の個体からもう一方の個体に連続的に変化していく音声)を作成し、提示した(論文投稿中)。その結果、音声情報の変化量は一定であるが、知覚が異なる音声を決定することができた。また、１人の被験者に対し、機能的核磁気共鳴法(fMRI)法を用いて同種(ヒト)と異種(ニホンザル)の発声者を弁別する際の脳活動を計測した。ヒトの発声者弁別課題において脳活動を計測した結果、前頭葉の下前頭回に賦活が見られた。しかし、ヒトがサルの発声個体を弁別する際には同様の部位の賦活が観測されなかった。同種および異種内の発声個体を弁別するには、異なる音声処理機構により弁別していることが示唆された。

这项研究的目的是阐明在听另一个人的声音时使用哪种类型的音频信息来识别配音演员（语音个体），并在识别语音个体时阐明大脑机制。人类和猴子只有通过其自然环境中其他人的声音来识别声音个体，而这种能力对于维持社会交流极为重要。此外，通过比较日本猕猴和人类，可以澄清灵长类动物之间是否存在共同的语音处理模式。申请人还可以提出语音识别算法，这些算法在存在多个演讲者（例如会议和小组活动）的情况下是必要的，并且还将获得知识，从而导致工程技术的改进。在这个财政年度，有两个人的目标是确定同一物种（人）和异源物种（日本猕猴）的歌手和个人。在行为实验中，受试者对人和猴子歌手和声音个体的歧视具有很高的正确反应率（> 90％）。此外，使用语音重新合成程序来创建和呈现人类和猴子的演讲连续体（在论文的发布中，从一个人到另一个人会不断变化）。结果，尽管音频信息的变化量是恒定的，但可以确定具有不同感知的语音。此外，使用功能性核磁共振（fMRI）区分同源（人）和异源（日本猕猴）歌手时，在一个受试者中测量了大脑活动。由于测量了人类歌手歧视任务中的大脑活动，在额叶的下部额叶中观察到激活。但是，当人类区分猴子发声个体时，在同一位置未观察到任何活动。有人提出，同源和异源个体之间的歧视是通过不同的语音处理机制进行的。