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イルカの理解能力は人間並み?

イルカ 物・文字・音声、一緒に 理解能力は人間並み



 イルカが物とそれを表す文字、鳴き方をセットで記憶し、指し示したり鳴いたりできることを実験で確かめたと、村山司・東海大教授(動物心理学)らの研究チームが明らかにした。人間以外でこうした能力が確認されたのは初めてという。


(論文のURLはこちら)
https://www.nature.com/articles/s41598-017-09925-4
クロスモーダルな刺激透過性の成立が確認できたとのこと

刺激透過性とは、一般的に以下のように2つの訓練から4つの推論ができることをもって成立した、と以前の記事に書いた。

訓練1:AならばB
訓練2:BならばC

推論1:BならばA(対称性:訓練1に対する)
推論2:CならばB(対称性:訓練2に対する)
推論3:AならばC(推移性)
推論4:CならばA(等価性)



イルカの実験では、

訓練1:足ヒレ(A) ならば 「ピィ」(B)と鳴く
訓練2:足ヒレ(A) ならば  「丄」(C)を選ぶ

推論1:「丄」(C) 見せる 「ピィ」(B)と鳴く
  CならばA(対称性)+AならばB(訓練) → CならばB(推移性?) 
推論2:「ピィ」(B) 聞かせる 「丄」(C)を選ぶ
  BならばA(対称性)+AならばC(訓練) → BならばC(推移性?) 

なので訓練も推論も若干違う。

脳科学辞典によると「ヒト以外で等価関係を示したアシカとチンパンジー」とあり、「人間以外でこうした能力が確認されたのは初めて」ではないかもしれない。
しかし、先に述べた通り実験方法が若干違うので、こちらの方法の実験では人間以外では確認されていないのかもしれない。

ただし「イルカの理解能力は人間並み」は、表現がオーバーと思う。
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tag : イルカ 刺激透過性

連合野ハンドブック

BRAIN AND NERVE 神経研究の進歩 2016年 11月号 増大特集 連合野ハンドブック

前頭連合野、頭頂連合野、側頭連合野の最新の知見が書かれている。
各連合野を、認知、運動、言語、情動、身体情報、空間情報、動き情報、視覚、聴覚など大きな枠組みにして解説している。
「前頭連合野の言語機能」はネットでも参照できる。

連合野の特集とは別に「時間を計る脳の仕組み」という記事もあり、

MT野からTPJに向かう経路がwhen経路なのではないか」


という仮説があり面白かった。
一般的に腹側視覚路がwhat経路、背側視覚路がwhere経路と知られており(これとは別に聴覚にも腹側、背側経路も知られている)、ちょうどその間に挟まっている経路である。
MT野とは視覚野のV1〜V5のV5に相当し、運動の知覚に関与している。
TPJ(Temporo-parietal junction)とは側頭頭頂接合部のことで、ここを電気刺激すると幽体離脱体験の報告がある。

tag : 連合野 when経路

神経線維

神経線維とはニューロンの軸索(出力側)のことである。一般に「神経線維」といった場合は、一本の軸索ではなく、神経線維束のこと(複数の束)である。
脳の神経線維に大きく以下の3つがある。

1 投射線維
大脳半球とそれ以外の中枢神経領域の間を連絡する。
例) 皮質脊髄路や海馬と視床下部乳頭体を連絡する脳弓

2 交連線維
左右の大脳半球の対応する部位を連絡する。
例) 脳梁

3 連合線維
同側の大脳半球の異なる領域を連絡する。
例) 前頭葉と後頭葉を結ぶ上縦束、側頭葉と後頭葉を結ぶ下縦束

カラー図解 脳神経ペディア〜「解剖」と「機能」が見える・つながる事典」から

脳科学の本を読んでいると、わからない用語が多々出現するが、この本のような図解や用語集があると助かる。

tag : 投射線維 交連線維 連合線維

なじみ深さや目新しさの印象を支配する神経信号を発見!

なじみ深さや目新しさの印象を支配する神経信号を発見!
~神経細胞の光操作により、思い込みの脳内メカニズムを解明~


私たち研究グループは課題遂行中に嗅周野の神経活動を記録しました。その結果、嗅周野の前側の細胞は物体を記憶しているのに対し、後側の細胞は物体を記憶していないことを明らかにしました。しかし、出力を担う細胞を選択的に活性化する光刺激は、物体を記憶している細胞群、記憶していない細胞群どちらを刺激した場合も同様に、「見慣れている」という回答を増加させました
一方、出力の抑制など、出力以外の情報処理機能を担う細胞も含めて網羅的に活性化する電気刺激によって、物体を記憶していない細胞群を刺激した場合には、光刺激の結果とは逆に、「見慣れない」という回答が増加しました。
この結果から、嗅周野が物体の情報を処理して出力する信号の増減が、目にした物体が「なじみ深い」か「目新しい」かの相反する印象を生成するという、親近性―新奇性判断の因果脳モデルを導出しました。


嗅周野はブロードマンの35野/36野の事で、嗅周皮質や嗅周囲皮質とも呼ばれる。

以前「回想性想起と親近性想起」という記事で、

 AggletonとBrownは側頭葉内側部と間脳の間に機能の異なる2つの日常記憶システム経路があるという仮説を提唱している。

 第1の周回経路は、
海馬->海馬至脚->脳弓->乳頭体->視床前核<->帯状回後部<->海馬周辺皮質<->海馬
脳弓を介してエピソード記憶、空間記憶、または再認記憶のうちの回想性想起に関与しているとする。

 第2の周回経路は海馬体や脳弓を含まずに
嗅周囲皮質->下視床脚->視床背内側核<->帯状回<->嗅周囲皮質
主に視覚認識や再認記憶のうち親近性想起に関与する。


と書いたが、こちらの説とも矛盾せず、主観的な親近性―新奇性判断のメカニズムがより詳細になったと思われる。

ここで重要なのは「出力を担う細胞を選択的に活性化」のみか「出力の抑制など、出力以外の情報処理機能を担う細胞も含めて網羅的に活性化」した場合で、結果に違いが出たことである。
しかし出力先は、どの部位を指すのであろうか。
BRAIN AND NERVE 神経研究の進歩 2017年 4月号 増大特集 ブロードマン領野の現在地」によると、

内嗅領野をインターフェースとして海馬に向け情報が送られ、・・・嗅周囲皮質は前頭前野、帯状回、島、扁桃体、海馬とも神経結合がある


とあるが、これら全てであろうか。

tag : 嗅周野 35野 36野 嗅周皮質 嗅周囲皮質 親近性 新奇性

記憶を思い出すための神経回路を発見

記憶を思い出すための神経回路を発見

背側CA1領域には、直接内側嗅内皮質の第5層につながる神経細胞(直接経路)と、背側海馬支脚を経由して内側嗅内皮質の第5層につながる神経細胞(間接経路)が存在し、文脈的恐怖条件付け学習実験の結果、直接経路は記憶の形成に、間接経路は記憶の想起に重要な役割を果たしていることが分かったそうである。

海馬CA1と記憶の獲得」という記事で、

海馬CA1野のNMDA受容体はニューロンの長期増強の誘導に必要であり、正常な場所ニューロンの生成と空間学習(記憶の獲得)に必要である


と書いたが、記憶の形成(獲得)には直接経路も重要で、

また「海馬CA3と記憶の想起」という記事で、

少しの手がかりから全体を思い出すことを、記憶のパターンコンプリーションというが、CA3野のNMDA受容体をノックアウトしたマウスは、この能力を喪失している


と書いたが、記憶の想起にはCA3野のパターンコンプリーション(補完)だけでは不十分で、CA1と嗅内皮質の間接経路も必要ということであろう。

tag : 海馬支脚 記憶 CA1 CA3 想起

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sai

Author:sai
宮城県出身。寅年生まれ。おうし座。B型。左利き。赤緑色盲。たそがれのプログラマー。

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