歌う鳥の声の練習中の聴覚フィードバックの神経処理
Georg B Keller1, Richard H R Hahnloser
1Institute of Neuroinformatics, University of Zurich/ETH Zurich, Winterthurerstrasse 190, 8057 Zurich, Switzerland.
Nature
|November 14, 2008
まとめ
科学者は,歌う鳥の聴覚ニューロンを発見し,声のフィードバックのエラーを検知し,歌を学習し,適応するのに不可欠である. これらのニューロンは,自己発生した音を外部からのノイズと区別し,声の発達を助けます.
科学分野:
- 神経科学は神経科学である.
- バイオアコースティクス バイオアコースティクス
- 動物の行動 動物の行動
背景:
- 歌う鳥は,複雑な発声により,声の学習と感覚運動処理の研究のモデルです.
- 聴覚フィードバックのモニタリングは,騒音のある環境での声のコミュニケーションと歌の学習に不可欠です.
- 以前の研究では,伝統的な歌の制御領域内の声の聴覚フィードバックに反応するニューロンを特定することができなかった.
研究 の 目的:
- 確立された歌のシステムの外で,声の聴覚フィードバックの処理における聴覚前脳のニューロンの役割を調査する.
- これらのニューロンが,若いゼブラフィンチの歌を学習する際に聴覚フィードバックの混乱にどのように反応するかを理解する.
主な方法:
- 若いゼブラフィンチの1つの聴覚前頭脳ニューロン活動が,歌唱と再生の間に記録された.
- 短時間,時間的にロックされた音響の乱れを,歌唱中の聴覚フィードバックに導入しました.
- ニューロンの反応を,不動の歌,不動の歌,そして鳥自身の歌の再生と比較した.
主要な成果:
- ニューロンは,歌唱と再生の間に同様のスパイク反応を示し,しばしば歌の反応がわずかに先導した.
- 聴覚神経は,音響的干渉に対して複雑な感受性を示し,被動的な再生反応から予測できない.
- 認識されたニューロンは,再生の乱れに対して反応するが,歌の乱れには反応しない (鏡のような) ニューロンであり,他のニューロンは歌の乱れに対して非常に敏感であるが,不乱音には反応しない.
結論:
- 前頭脳の聴覚領域は,実際の聴覚フィードバックと内部モデル化された聴覚フィードバックの間のエラーを検出することがあり,これは声の学習に不可欠です.
- フィードバックに敏感なニューラルスパイクは,曲の精度のために必要な運動調整をシグナルし,声の探索を強化する可能性があります.
- これらの発見は,音声フィードバック処理と適応運動制御における聴覚前脳の新たな役割を示唆しています.
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