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研究组织
研究小组负责人
- Hiroki C. Tanabe, Assistant Professor,
Cognitive Neuroscience, Graduate School of Environment Studies, Nagoya University
合作调查者
- Norihiro Sadato, Professor,
Cognitive Neuroscience, Department of Cerebral Research, National Institute of Physiological Sciences
- Takanori Kouchiyama,
Researcher, Computational Neuroanatomy, Brain Activity Imaging Center, ATR-Promotions
- Naoki Miura, Associate Professor,
Cognitive Neuroscience, Faculty of Engineering, Tohoku Institute of Technology
- Yukinobu Hoshino, Associate Professor,
Intellectual Information Science, School of Systems Engineering, Kochi University of Technology
- Kunihiro Hasegawa, Postdoctoral Research Fellow,
Experimental Psychology, Department of Social and Human Environment, Graduate School of Environmental Studies, Nagoya University
- Keita Mitani, Doctoral Research fellow,
Motion Analysis, Graduate School of Engineering, Kochi University of Technology
邀请研究员
- Motoaki Sugiura, Associate Professor,
Cognitive Neuroscience, Institute of Development, Aging and Cancer, Tohoku University
- Kei Mizuno, Senior Researcher,
Cognitive Neuroscience, Pathophysiological and Health Science Team, RIKEN Center for Life Science Technologies
研究目的
本组从大脑化石的比较解剖学、古神经学证据角度对古人和新人的学习能力差异这一工作假设进行验证。具体来说，明确现代人类的社会学习（局部增强、模仿、教授等，支持着文化传递）和个体学习（试行错误、思考实验、洞察等，支持着发明和发现）的功能分布图，将其结果与古人和新人大脑化石的定量形态差异（比较形态学）相结合，推测两者的功能差异（古神经学）。也就是说，设想古人和新人大脑化石形状的差异反映出功能差异，从解剖学证据来验证两者间存在个体学习能力差异这一假设，构筑学习能力进化的相关实证模型。
研究方法
1.现代人脑的学习功能分布图生成-功能解析
B01组所构想的学习假说，以其理论模型为前提，通过A01组的石器制造技术实验模型、A02组的文化人类学方法来掌握现代人类的学习模型，以此为标准，设计以“社会学习”和“个体学习”为特征的课题，以及大脑功能成像（功能性MRI以及电生理学测量）用课题。使用这些，进行大脑功能成像实验，生成现代人学习功能分布图，对相关局部区域的所在和形态进行定量。
(1) 社会学习的神经基础
作为社会学习主要形态的模仿学习为人类所特有，其神经基础目前尚不明确。尤其是模仿，存在行为意图的揣度和感觉运动综合的因素，因此推测在模仿学习中两者的作用以及表象领域有所不同。为了对这些进行分离，进行大脑功能成像实验。
(2) 个体学习（创造性）的神经基础
个体学习的一个特征，便是通过试行错误，以回报为线索，适应环境的学习控制（强化学习），这也是与其他种群共通的一个因素。对什么是支持发明和发现的个体学习进行探讨。其中我们所关注的是创造性。我们以特定社会状况下能够想出新奇且有用（或者具有影响力）的想法这一能力作为创造性，致力于开发测定创造性能力的课题，对被认为是现代人特有要素的创造性的神经基础进行解析。另外，我们还关注至今未曾被关注的、接受并扩大创造性一方的人们的大脑功能，探寻其神经基础。
2.学习功能分布图对大脑化石的映射
将大脑化石形态解析结果与现代人大脑功能分布图相结合，根据其差异探讨古人和新人的学习能力差异。应用将现代人大脑功能分布图相互重合的技术(Friston et al 2007，Ashburner, 2007)，确立从大脑向C01组所提供的复原头骨进行映射的外插（映射）法。这样可以在计算机内的虚拟空间重现头骨化石的内腔，然后将载有大脑功能图像数据，重新构成的功能分布图的大脑外插至头盖骨化石的内腔。我们认为，采用这种方法也许可以在现代人类和尼安德人之间对负责特殊功能的区域的体积差进行比较测量，从而推测出两者间的功能差异（参考下图）。
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