Be in sync

This is a personal WEB page for introducing Shuntaro Okazaki who is a researcher of neuroscience, psychology, and acoustics. Here I aim at promoting the synchrony between sciences and humans.

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Vygotsky's zone of proximal development (ZPD), inclueding vectors of apple, infant, chair, and adult. 

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Head & Brain

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Monkey & mouse

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Science news

サルも相手の視線が気になるらしい

赤ちゃんはどうして言葉を覚えられるのか?

例えばお母さんが自分を指さし「ママ」だよと言っても,赤ちゃんが新幹線に夢中であったら,新幹線をママと覚えてしまうかもしれない。お母さんがアンパンマンを見ながら「アンパンマン」といっても赤ちゃんがバイキンマンを見ていたら,あのムラサキ野郎が赤ちゃんにとっては「アンパンマン」だ。

実はそんなことはほとんど起こらない。なぜなら赤ちゃんは言葉を覚える段階では,周りの大人達の指差しや視線を読んでいつも同じ方向や物を見るような傾向があるからだ。これを「共同注意」という。

どうやらサルにも「共同注意」があり,仲間のサルの視線に注意を取られるらしい。脳の中の神経細胞ひとつひとつがどのように相手の視線を読み,それに合わせて視線が動くのか,そのメカニズムがもうわかってきている。

サルが「共同注意」ができるということは,言葉こそ覚えられないにしろ,相手の意図を推測できる可能性がある。よく報道で目にする日光のサルは,研究でよく登場するサルと同じ系統のサル。「あいつ狙い目だぜ」ぐらいの視線コミュニケーションはしているかもしれない。

文献:Shepherd, Stephen V., et al. "Mirroring of attention by neurons in macaque parietal cortex." Proceedings of the National Academy of Sciences 106.23 (2009): 9489-9494.

文献リンク

テレキネシスの学習からわかること

テレキネシス(念動力)とは意志の力で物を動かすこと,念力ともいう。

近年,体が動かなくなる病気や事故などで体が動かなくなってしまった人のために脳神経から直接意思を汲み取り,義肢やコンピュータを動かす研究が盛んに行われている。こういった技術のことをブレインマシンインターフェイス(BMI)という。まさに現代のテレキネシスである。

もちろん上記のような医療に関わる研究はとても大切だが,このBMI研究は「我々はなぜうまく学習できたり,できなかったりするのか?」という人間としての根本的な問題にアプローチしつつある。

もしテレキネシスを我々が学習するとしたら,どれだけの練習が必要であろうか?実際に行われた研究では,サルが脳神経細胞を使ってマウスカーソルを学習した。この時の一個一個の神経活動を調べるともともとネットワークがあった神経細胞同士が連携した場合には上手くカーソルを動かせるようになったが,関連の小さい神経細胞同士では上手く学習が進まなかった。

この研究から,我々が新しい運動を学習するとき,既に関連性がある神経細胞ネットワーク(例えばボールを投げるときには,腕を振るための神経細胞と指を開いてボールを離すのに役立つ神経細胞はすでに連携しているはずである)を利用することが効率的な運動学習に重要であるとかんがえられる。

世の中なんでも上手くこなしてしまう人となかなか上手くできない人がいるようだが,上手く学習するコツは脳神経細胞同士のつながりの中に隠れているのかもしれない。

文献:Sadtler, Patrick T., et al. "Neural constraints on learning." Nature 512.7515 (2014): 423-426.

文献リンク

Publications

Journal articles
  • T Koike, HC Tanabe, S Okazaki, E Nakagawa, AT Sasaki, K Shimada, SK Sugawara HK Takahashi, K Yoshihara, J Bosch-Bayard, N Sadato. Neural substrates of shared attention as social memory: A hyperscanning functional magnetic resonance imaging study. NeuroImage 125, 401-412 (2016).
  • S Okazaki, M Hirotani, T Koike, J Bosch-Bayard, HK Takahashi, M Hashiguchi, N Sadato. Unintentional interpersonal synchronization represented as a reciprocal visuo-postural feedback system: A multivariate autoregressive modeling approach. PLOS ONE 10(9), e0137126 (2015).
  • HK Takahashi, R Kitada, AT Sasaki, H Kawamichi, S Okazaki, T Kochiyama, N Sadato. Brain networks of affective mentalizing revealed by the tear effect: The integrative role of the medial prefrontal cortex and precuneus. Neuroscience Research 101, 32-43 (2015).
  • S Okazaki, K Mori, M Okada. Principal component analysis reveals attentional modulation of the vocal response to pitch perturbation. The Journal of the Acoustical Society of America 136(1), pp. 334-340 (2014).
  • SK Sugawara, S Tanaka, D Tanaka, A Seki, HT Uchiyama, S Okazaki, T Koeda, N Sadato. Sleep is associated with offline improvement of motor sequence skill in children. PLoS ONE 9(11), e111635 (2014).
  • T Anme, E Tanaka, K Tokutake, T Watanabe, E Tomisaki, Y Mochizuki, B Wu, R Shinohara, Y Sugisawa, S Okazaki, N Sadato. Assessing gender differences in sociability towards strangers over time using the interaction rating scale advanced (IRSA). International Journal of Applied Psychology 4(2), pp. 50-56 (2014).
  • T Anme, K Tokutake, E Tanaka, T Watanabe, E Tomisaki, Y Mochizuki, B Wu, R Shinohara, Y Sugisawa, S Okazaki, N Sadato. Validity and Reliability of the Interaction Rating Scale Ad-vanced (IRSA) as an Index of Social Competence Development. Public Health Research 4(1), pp. 25-30 (2014).
  • 岡崎俊太郎,武田湖太郎.吃音と聴覚フィードバック.脳科学とリハビリテーション 14, 35-40 (2014).
  • T Anme, K Tokutake, E Tanaka, T Watanabe, E Tomisaki, Y Mochizuki, B Wu, R Shinohara, Y Sugisawa, S Okazaki, N Sadato. Short version of the interaction rating scale advanced (IRSA-Brief) as a practical index of social competence development. International Journal of Applied Psychology 3(6), pp. 169-173 (2013).
  • 森浩一,蔡暢,岡崎俊太郎,岡田美苗.カタカナ単語読み上げの神経機構と発達性吃音成人の活動パタンの特徴.音声研究 17(2), 1-16 (2013). SK Sugawara, S Tanaka, S Okazaki, Watanabe K, and Sadato N. Social rewards enhance the offline improvement in motor skill. PLoS ONE 7(11), e48174 (2012).
  • T Anme, Y Sugisawa, R Shinohara, M Matsumoto, T Watanabe, K Tokutake, E Tomisaki, H Mochizuki, E Tanaka, S Okazaki, T Koeda, N Sadato. Validity and reliability of the Interaction Rating Scale between Children (IRSC) by using motion capture analysis of head movement. Public Health Research 2(6), pp. 208-212 (2012).
  • M Hirotani, K Shimada, S Okazaki, HC Tanabe, N Sadato. Joint Attention Helps Adult Learners Learn New Words. Canadian Journal of Experimental Psychology 66(4), p. 321 (2012).
  • S Okazaki, S Kanoh, M Tsukada, K Oka. Neural Substrate of Sound Duration Discrimination during an Auditory Sequence in the Guinea Pig Primary Auditory Cortex. Hearing research 259(1-2), pp. 107-116 (2010).
  • S Okazaki, K Mori, C Cai. Effects of delayed auditory feedback on the vocal time-reproduction. Acoustical Science and Technology 31, pp. 408-410 (2010).
  • 鎌谷大樹,岡崎俊太郎,蔡暢.非接触3次元デジタイザによる近赤外分光法のプローブ位置計測の検討.国立障害者リハビリテーションセンター研究紀要 29, 79-84 (2008). 
  • S Okazaki, S Kanoh, K Takaura, M Tsukada, K Oka. Change detection and difference detection of tone duration discrimination. Neuroreport 17(4), pp. 395-399 (2006).
Conference proceedings
  • 丹羽朗子,栗原淳,池田竜士,神谷晃央,市川理一郎,武田健太郎,岡崎俊太郎,村岡慶裕,武田湖太郎,笹崎義弘.人工股関節全置換術前後の歩行時重心移動パターン.Hip Joint(日本股関節学会誌)40 Suppl, pp. 103-106 (2014).

  • J Bosch-Bayard, KFK Wong, S Okazaki, R Oshio, A Galka, T Ozaki, N Sadato. Directed causality for non-stationary time series based on Akaike’s noise contribution ratio. Formath 11, pp. 121–131 (2012).

  • 岡田美苗,森浩一,岡崎俊太郎,蔡暢,錦戸信和,越智景子.変換聴覚フィードバック課題における発声F0応答の男女差.電子情報通信学会技術研究報告. SP, 音声 111(471), pp. 65-69 (2012).

  • C Cai, K Mori, S Okazaki, M Okada. Abnormal pattern of brain activation in developmental stuttering during Katakana word reading. Neuroscience Research 68, p. e103 (2010)

  • 蔡暢,岡さち子,岡崎俊太郎,森浩一.運動前野を経由する発話の第三経路電子情報通信学会総合大会講演論文集 2010年_基礎・境界, p. 170 (2010).

  • 岡崎俊太郎,森浩一,蔡暢.聴覚フィードバックによる発声基本周波数制御に聴覚的注意が及ぼす効果.電子情報通信学会技術研究報告. SP, 音声 109(451), pp. 75-80 (2010).

  • S Okazaki, K Mori, C Cai. Effect of the fundamental frequency and vocal register on the voice pitch compensation. The Journal of the Acoustical Society of America 126, p. 2242 (2009).

  • 蔡暢,森浩一,岡崎俊太郎.低親密度単語の発声時にブローカ野が活性化する.聴覚研究会,東京都 (2009/3/5).電子情報通信学会技術研究報告. SP, 音声 108(465), pp. 25-29 (2009).

  • 岡崎俊太郎,加納慎一郎,吾郷伸之,岩崎満,塚田稔,岡浩太郎.聴覚皮質における音長差検出課題時の神経活動解析.電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング 106(79), pp. 7-11 (2006).

  • 岡崎俊太郎,加納慎一郎,吾郷伸之,岩崎満,塚田稔,岡浩太郎.音長差識別における変化の検出と差の大きさの検出,その神経基盤.電子情報通信学会技術研究報告. TL, 思考と言語 106(23), pp. 23-26 (2006).

  • 岡崎俊太郎,加納慎一郎,渋谷和磨,高浦加奈,武田湖太郎,塚田稔,岡浩太郎.聴覚オドボール系列に対する麻酔下モルモットの脳活動応答.電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング 104(99), pp. 25-28 (2004).

  • S Okazaki, K Takeda, T Miyazaki, T Matsuda, Y Kitamura, M Tsukada, K Oka. Late Response Properties in Primary Auditory Cortex Cells of the Anesthetized Guinea Pig. In Proceedings of the International Conference on Auditory Cortex: Towards a Synthesis of Human and Animal Research, p.83, Shaker Verlag, Germany (2003).

  • 鈴木理恵,宮崎崇史,岡崎俊太郎,碓井祐介,藤田毅弘,松田拓也,水野真,塚田稔.二音系列刺激に対する聴覚皮質応答の光計測.電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング 102(729), pp. 19-24 (2003).

  • S Okazaki, K Takeda, T Miyazaki, H Sasaki, M Tsukada, Cross correlation of neuronal activity in the auditory cortex of guinea pig -reconsideration of cross-correlogram method application-. Proceedings of the Society of Instrument and Control Engineers Annual Conference (SICE2002) 3, pp. 1678-1680 (2002).

  • K Takeda, S Okazaki, J Ushiba, T Miyazaki, H Sasaki, M Tsukada, Y Tomita, The change of neuronal response in guinea-pig auditory cortex by hippocampal modulation -application of bootstrap method-. Proceedings of the Society of Instrument and Control Engineers Annual Conference (SICE2002) 3, pp. 2002-2007 (2002).

  • 岡崎俊太郎,武田湖太郎,宮崎崇史,安達友希,碓井祐介,松田哲也,佐々木寛,水野真,塚田稔,富田豊.モルモット聴覚皮質における層構造と周波数選択性.電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング 101(735), pp. 263-268 (2002).

  • 武田湖太郎,箕輪信太郎,岡崎俊太郎,海老名孝次,松田哲也,高橋晋,佐々木寛,水野真,塚田稔,富田豊.音刺激によるモルモット聴覚野ニューロンの応答に対する海馬刺激の効果.電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング 100(688), pp. 153-159 (2001).