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연구 조직:
연구 항목
- Hiroki C. Tanabe, Assistant Professor,
Cognitive Neuroscience, Graduate School of Environment Studies, Nagoya University
공동 조사관
- 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
해외 공동 연구자
- 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
연구목적
본 그룹은 작업가설인 구인과 신인의 학습능력 격차를 화석뇌의 비교해부학, 고신경학적 증거를 통해 검증한다.
구체적으로는 현생인류에게 있어서 사회학습(국소증강, 모방, 교육 등 문화전달을 뒷받침)과 개체학습(시행착오, 사고실험, 통찰 등 발명과 발견을 뒷받침)의 기능지도를 규명한 후 그 결과를 구인과 신인의 화석뇌의 정량적 형태 차(비교형태학)와 연계시켜 양자의 기능 차를 추정한다(고신경학).
즉 구인과 신인의 화석뇌 형태의 차이는 기능의 차이를 반영한 것이라는 가정 하에, 양자 간에 존재했다고 보는 개체학습의 능력 격차를 해부학적 증거를 통해 검증하여 학습능력의 진화에 관한 실증모델 구축을 지향한다.
연구방법
1. 현대인 뇌의 학습기능지도 작성－기능분석
B01그룹이 구상한 학습가설, 이론모델을 전제로 A01그룹의 석기제작기술 실험모델, A02그룹의 문화인류학적 방법에 의해 파악된 현생인류의 학습모델을 기준으로 사회학습’과 개체학습 을 특징짓는 과제를 설계한 후 뇌기능 이미징(기능적 MRI 및 전기생리학적 계측)용 과제를 설계한다.
이를 토대로 뇌기능 이미징 실험을 실시하여 현대인의 학습기능지도를 작성하고, 관련된 국부영역의 소재와 형태를 정량화한다.
(1) 사회학습의 신경기반
사회학습의 주요 형태인 모방학습은 인간만이 가진 것으로 그 신경기반은 아직까지 밝혀지지 않았다.
특히 모방에는 행위의도의 촌탁(남의 마음을 미루어 헤아림)과 감각운동을 통합시키는 요소가 있기 때문에 모방학습에 있어서의 양자의 역할 및 표상영역은 다를 것으로 예상된다.
이를 분리하기 위한 뇌기능 이미징 실험을 실시한다.
(2) 개체학습(창조성)의 신경기반
개체학습 특징 중의 하나로 시행착오를 통해 보수를 바라고 환경에 적응하는 학습제어(강화학습)를 들 수 있는데 이는 다른 종(種)에서도 볼 수 있는 공통 요소이기도 하다.
발명, 발견을 뒷받침하는 개체학습에 대해 검토한다. 그 중에 우리가 주목할 것이 바로 창조성이다.
창조성을 특정 사회상황에서 신기하고도 유용한(혹은 영향력이 있는) 아이디어를 발상하는 능력으로 간주, 이를 측정하는 과제 개발을 목표로 현대인에게만 있는 요소라고 하는 창조성의 신경기반에 대해 밝힌다.
또 지금까지 그다지 주목받지 못한 창조성을 수용, 확산시킨 사람들의 뇌기능에도 주목하여 그들의 신경기반을 살피도록 한다.
2. 학습기능지도의 화석뇌에 대한 사상(mapping)
화석뇌의 형태분석 결과와 현대인의 뇌기능지도를 통합하고 그 차이를 통해 구인과 신인의 학습능력 격차를 검토한다.
현대인의 뇌기능지도를 통합하는 기술(Friston et al 2007，Ashburner, 2007)을 응용하여 C01그룹이 제공한 복원두개 외삽(사상)법을 확립한다.
그렇게 되면 특정기능을 책임진 영역의 부피 차를 현생인류와 네안데르탈인 사이에서 비교 정량할 수 있으며 양자 간의 기능차를 추정할 수 있을 것으로 사료된다(아래 그림 참조).
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