【연구의 지금과 앞으로】 뇌의 진화에 있어서의 3개의 수수께끼를 풀다

인간의 뇌는 왜 이렇게 커졌습니까?

 

 
 제가 지금 하고 있는 것은 주로 언어에 주목한 인간의 지성의 진화 연구입니다.하나는 어느 시점에서 뇌 용량의 폭발적인 증가입니다.호모속 출현 이전에도 뇌는 완만하게 커져 있었습니다만, 지금의 유인원의 것과 그다지 변하지 않는 한편, 석기를 만들기 시작한 무렵부터 놀라울 정도로 확대했습니다【아래 그림, 빨강의 →로 나타낸다】.이것은 왜 생겼는가.
 

뇌의 크기만으로는 설명할 수 없는 지성의 진화

 두 번째 수수께끼는 우리 호모 사피엔스의 뇌 용량은 구인(하이델베르크인이나 네안델타르인)의 것에서 그다지 확대되지 않고 오히려 축소 경향에 있다고 하는 연구도 있습니다.게다가 25만년 전에 출현했다고 하는데도 회화나 조각 등 상징적인 인공물이 만들어지거나 도구의 사용이 시작되거나 하는 것은 약 20만년 전.뇌의 크기와 현재로 이어지는 인간적 활동 사이에 단순한 대응 관계를 찾을 수 없을 뿐만 아니라 약 XNUMX만년 동안 무슨 일이 있었는지는 큰 수수께끼입니다.
 

고대 문명이 거의 일제히 개화한 것은 왜?

 마지막 수수께끼는 더 최근의, 빙하기가 끝난 1만 4천년 전부터 후, 사냥·채집 생활에서 농경 생활로의 전환을 계기로, 중동, 아프리카, 동아시아, 남아시아, 거기에 중미, 남미와 , 세계 각지에서 호모 사피엔스의 문명이 거의 일제히 발흥, 개화한 것입니다.이러한 문명은 다양하면서도 공통적인 요소도 상당히 많다.왜 같은 시기인가.이 기간 동안 뇌는 커지지 않았으며 지능에 대한 유전 적 변이가 우연히 일어났다고 생각할 수 없습니다.이것이 세 번째 수수께끼입니다.

 이러한 수수께끼를 푸는 열쇠 중 하나가 인간 고유의, 이른바 인지적 특이성이라고도 말해야 할 것이 기초에 있었다고 하는 생각입니다.좀 더 간단하게 말하면, 잠재적인 능력이라는 것을 가정한다는 것입니다.인간 특유의 인지적 활동을 구성하는 요소는 모아의 수준에서 다른 동물 종에도 제공됩니다.사실, 우리는 실험 환경에서 사육함으로써 원숭이가 도구를 사용할 수 있다는 것을 발견했습니다.즉, 자연환경 아래에서는 「계기」가 없으면 능력은 발휘되지 않는다.그러나 능력 그 자체는 갖추어져 있다, 「할 수 있다」하지만 「하지 않았다」라고 생각하는 것입니다.
 

 

수수께끼를 푸는 열쇠, 「삼원 틈새 구축」

 이러한 생각을 뒷받침하는 것이 「틈새 구축」, 그것을 XNUMX층에 전개한 「삼원 틈새 구축」이라고 하는 개념입니다.틈새란 생물종이 살아남기 위해 필요한 자원을 포함한 자연 속에서의 서식 환경으로, 그것을 스스로 만들어 가는 것이 틈새 구축입니다.
 
 삼원의 하나는 환경에 관련된 틈새, 그것을 만들어 가는 「환경 틈새 구축」입니다.호모속은 도구를 스스로 만들어 냈습니다만, 도구라고 하는 것에는 명확한《목적》이 있습니다.그 때문에 도구가 보급되기 시작한 사회에서는 개체는 도구의 사용에 적응하는 것이 요구되고, 그것은 같은 세대간, 혹은 다음 세대에 서서히 공유되어 갑니다.저는 이 과정을 통해 인간 고유의 지향성이 발휘되어 가속적으로 "환경 틈새"가 구축되어 갔다고 생각합니다.

 또 하나는 뇌신경 조직, 기능에 관계되는 「뇌신경 틈새 구축」입니다.새로운 환경이 만들어지면 그에 대응하여 인간의 뇌는 점점 개량되어 갑니다.도구를 사용하지 않는 원숭이를 도구를 사용하는 환경에 두면 뇌의 두정엽이 부풀어 도구에 적응한 신체적 정보 처리를 가능하게 하는 뇌신경 조직이 새롭게 만들어진 것처럼입니다.환경에 적응함으로써 새로운 신경 자원을 만드는, 이것이 "뇌 신경 틈새 구축"입니다.

 세 번째는 뇌신경을 사용하여 이루어지는 인지기능과 관련되는 ‘인지 틈새 구축’이다.인간은 도구 사용에 필요한 공간적인 정보처리 기능을 담당하는 뇌신경조직도 사용하여 추상언어와 수학, 사회구조 등의 정보처리를 하고 있습니다.즉, 원래 갖추어져 있던 인지 기구로 새로운 인지를 할 수 있게 된다.그것을 나는 "인지 틈새 건물"이라고 부릅니다.

 새로운인지는 환경을 변화시킵니다.이에 따라 뇌신경 기능이 변경되어 뇌가 발달한다.이와 같이, 3개의 틈새가 순환적으로 상호작용하게 되는 것이 「삼원 틈새 구축」, 정확하게 말하면 그 제XNUMX상입니다.틈새 구조를 서서히 확대하는 동안, 이후의 새로운 틈새에서 도움이 되는 잠재적인 능력이 축적되어 가는 것으로 생각됩니다.

 호모 사피엔스는 도구의 사용, 그리고 삼원 틈새기구에 의한 전환기를 거쳐 언어를 비롯한 특이한 능력을 손에 넣어 지금의 지성을 갖게 되었다.이것이 현재 내 가설입니다.
★삼원 틈새 구축의 제2상에 대해서는 할애하고 있습니다.알고 싶은 분은 10월에 발매 예정의 “인지 과학 강좌 2 마음과 뇌 5 뇌―환경―인지의 원환에 숨어 있는 인류 진화의 지향적 구동력――XNUMX원 틈새 구축의 상전이 야마자키 유미코)를 읽으십시오)

 그러면 인류의 지성은 앞으로도 더욱 진화를 계속할까요?힌트의 하나로 AI 기술의 진전이 생각됩니다.

 지금까지의 인간의 진화는, 뇌의 구조나 이용 가능한 자원 등, 물리학적·생물학적 제약을 받고 왔다고 말할 수 있습니다.실제로 우리가 알고 생각할 수 있는 것은 시공의 한 줌일 뿐이다.그러나 삼원 틈새 구축의 심층의 기본적인 원리는 물리적인 제약은 받지 않기 때문에, AI나 IoT에 의한 새로운 개념 공간의 창조를 통해, 이것을 돌파시켜 줄 가능성이 느껴집니다.

 이것들을 잘 다룰 수 있다면, 사물을 최소 단위로 분해하여 진실을 추구하는 서양의 과학과 전체 속에서 모호함을 남기면서 우주나 인간에 대해 생각하자는 동양적인 세계관, 인간 이해 와의 융합, 나아가서는 기존의 과학의 틀을 바꾸는 것도 가능하지 않은가, 나는 그런 꿈을 그리고 있습니다.
 

 

고등학생에게 메시지

 타인의 성공담이라고 하는 것은, 듣고 있어 재밌지만, 가시로 해서는 안 됩니다.그 사람이 성공한 것은, 그 사람의 개성이나 그 때때로 거주한 상황등에 의해 초래된 것으로, 여러분과 조건이 같은 것은 드물지 않기 때문입니다.다만, 성공담의 뒤에 있는, 어떠한 비결을 간파하고, 그것을 도움이 될 수 있을지도 모릅니다.

 이러한 전제를 근거로 하고 있습니다만, 여러분에게 있어서 역시 중요한 것은, 하고 싶은 것이 있으면 그것을 해 본다는 것입니다.물론 저도 경험했는데 처음부터 하고 싶은 기회가 없어요.대부분의 경우 지금 자신이 할 수 있는 일 중에서 가장 하고 싶은 것에 가까운 것을 선택하고 거기에서 시작할 수밖에 없습니다.그러나 그래서 성과를 내면 주위에 인정되고, 다음에 주어지는 과제도 늘어나, 선택사항도 늘어날 것입니다.그리고 그 중에는 또한 자신이하고 싶은 것에 가까운 것이 반드시 있습니다.

 이러한 과정을 반복해 가는 동안에, 자신이 정말로 하고 싶은 것에 점차 가까워져 갔다는 것이 나의 경험입니다.물론, 자신이 먼저 하고 싶었던 것도 잊지 말아야 합니다.

  한편, 어디까지나 상기의 상황 속에서입니다만, 하고 싶은 것이 가능한 환경이라고 하는 것도 서서히 스스로 만들어 갈 수밖에 없는 것은 아닐까요.이미 말했듯이, 나는 어렸을 때 인문학적인 대상인 언어에 관심이 있었고, 거기에서 사람이라는 것을 과학적으로 연구하고 싶었습니다.이것이 가능한 것은, 지금에서 말하는 곳의 문리 융합적인 연구군요.그러나 당시에는 그러한 연구를 할 수 있는 대학은 거의 없었습니다.자연과학계로 나아가면 인문학적 대상을 연구할 수 없고, 그 반대도 그렇습니다.

 거기서 나는 지금 할 수 있는 일을 하면서 기존의 과학의 틀을 스스로 개정해 보자는 의욕으로 임해 왔습니다.유연한 발상을 가지는 것은 젊은 세대의 여러분입니다.장래, 연구자를 목표로 하는 것이든, 행정이나 비즈니스에서 활약하고 싶은 것이든, 항상 새로운 분야를 개척하는 기개를 가지고, 어떤 일에도 도전해 가면 좋겠습니다.
 
 

이화학연구소 생명기능과학연구센터

팀 리더 들어오는 아츠시 선생님

1986年東京医科歯科大学大学院歯学研究科修了、1986年東京医科歯科大学歯学部助手(口腔生理学講座)、1987年ロックフェラー大学(アメリカ)助手、1990年東邦大学医学部助手(生理学第一講座)、 1991年同講師、1997年同助教授、1999年東京医科歯科大学医歯学総合研究科教授(認知神経生物学)、2005年理化学研究所脳科学総合研究センターチームリーダー、 2018年理化学研究所生命機能科学センター チームリーダー、1986年歯学博士、東京医科歯科大学、1991年博士(医学)東邦大学。長野県長野高等学校出身。

 

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대학 저널 온라인 편집부

대학 저널 온라인 편집부입니다.
대학이나 교육에 대한 지견・관심이 높은 편집 스탭에 의해 기사 집필하고 있습니다.