文部科学省
科学研究費補助金（新学術領域研究）「交替劇」第９回研究大会

The 9th Conferenceon

二〇一四年五月十日 ― 十一日

Replacement of
Neanderthals by Modern
Humans:Testing Evolutionary
Models of Learning
May 10-11, 2014
Koshiba Hall, School of Science, The University of Tokyo
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas 2010-2014

Yoshihiro Nishiaki (ed.)
May 10, 2014

第 9 回研究大会

ネアンデルタールとサピエンス交替劇の真相 :学習能力の進化に基づく実証的研究

2014 年 5 月 10 日 ( 土 ) ─ 11 日 ( 日 )東京大学大学院理学系研究科・理学部小柴ホール
科学研究費補助金「新学術領域研究」2010 ─ 2014

西秋良宏 ( 編 )2014.5.10

編集
西秋良宏
東京大学 総合研究博物館
113-0033 東京都文京区本郷 7-3-1
TEL: 03-5841-2483
FAX: 03-5841-8451
発行
文部科学省・科学研究費補助金「新学術領域研究」2010-2014
研究領域名 「ネアンデルタールとサピエンス交替劇の真相 :学習能力の進化に基づく実証的研究」
領域番号

1201

印刷
秋田活版印刷（株）
011-0901 秋田市寺内字三千刈 110-1
TEL: 018-888-3500
All communications pertaining to this Conference and Publication should be addressed to Koutaigeki Project
Office below;
Tokyo Satellite Campus,
Kochi University of Technology
CIC Tokyo 302, 3-3-6 Shibaura, Minato-ku, Tokyo 108-0023, Japan
TEL: 03-5440-9039
URL: http://www.cictokyo.jp/
Email: akazawa.takeru@kochi-tech.ac.jpⒸ Koutaigeki Project, 2014
領域ホームページ (Project Homepage)
URL: http://www.koutaigeki.org/

目次 / Contents
第 9 回研究大会プログラム / Conference Program… ……………………………………………… ii
口頭発表要旨 / Oral Session Abstracts
特別講演
Keynote Lecture… …………………………………………………………………………… 1
シンポジウム１
Symposium 1…………………………………………………………………………………… 5
シンポジウム 2
Symposium 2…………………………………………………………………………………… 17
シンポジウム 3
Symposium 3…………………………………………………………………………………… 27

研究進捗報告要旨 / Research Reports
研究項目 A01
Research Team A01…………………………………………………………………………… 41
研究項目 A02
Research Team A02…………………………………………………………………………… 47
研究項目 B01
Research Team B01…………………………………………………………………………… 69
研究項目 B02
Research Team B02…………………………………………………………………………… 75
研究項目 C01
Research Team C01…………………………………………………………………………… 81
研究項目 C02
Research Team C02…………………………………………………………………………… 87

ポスター発表要旨 / Poster Session
Poster Abstracts … ………………………………………………………………………………… 95i

第9回研究大会プログラム
CONFERENCE PROGRAM
第１日：2014年5月10日（土）
Saturday, May 10, 2014

13:00-13:10

開会の辞 / Opening Remarks
赤澤 威（高知工科大学）

Takeru Akazawa（Kochi University of Technology）
13:10-14:10

特別講演 / Keynote Lecture

オーガナイザ：西秋良宏（東京大学）
Organizer: Yoshihiro Nishiaki (The University of Tokyo)
13:10-14:10

縄文人の祖先がデニソバ人と交わった可能性をゲノム配列から探る
斎藤成也（国立遺伝学研究所）（2）	In search of genomic DNA sequences of Jomon people whose ancestors
might have received Denisovan DNA
	Naruya Saitou (National Institute of Genetics/ Graduate University for
Advanced Studies/ The University of Tokyo)
14:10-14:45

質疑応答/ Discussion

14:45-15:00
休憩 / Coffee Break		
15:00-17:30

シンポジウム1 / Symposium 1
ネアンデルタール人の脳形態復元と新人との脳機能差：現状と課題
オーガナイザ：荻原直道（慶應義塾大学）、田邊宏樹（名古屋大学）

	Reconstruction of fossil brain morphology and difference in brain function
between Neanderthals and early modern humans: current state andchallenges	Organizers: Naomichi Ogihara (Keio University), Hiroki Tanabe (Nagoya
University)ii

15:00-15:40

協調運動の神経基盤荒牧 勇（中京大学）（8）

Neural basis of fine motor coordination
Yu Aramaki (Chukyo University)
15:40-16:20

自己意識情動の発達過程と神経基盤
守田知代（大阪大学）（9）

The development and neural substrates of self-conscious emotions
Tomoyo Morita (Osaka University)

16:20-16:30

休憩 / Coffee Break

16:30-16:50

ネアンデルタール人頭蓋骨の工学的復元
荻原直道（慶應義塾大学）（11）

Computerized reconstruction of Neanderthal crania
Naomichi Ogihara (Keio University)
16:50-17:10

計算論的解剖学による復元頭蓋骨を用いた脳形態復元
河内山隆紀（脳情報通信総合研究所）（13）

Reconstruction of the brain from skull fossil using computational anatomy
	Takanori Kochiyama (Brain Information Communication Research Laboratory
Group, ART), Hiroki C. Tanabe, Naomichi Ogihara
17:10-17:30

旧人と新人の頭蓋形態差から考える脳機能差
田邊宏樹（名古屋大学）（15）

	Difference of brain function between Neanderthals and Modern Humans
based on the cranial morphometry
Hiroki C. Tanabe (Nagoya University)

18:00-20:00

懇親会 / Welcome Partyiii

第2日：2014年5月11日（日）
Sunday, May 11, 2014
10:00-12:30

シンポジウム2 / Symposium 2
ネアンデルタール人世界への新人進出―考古文化、年代、気候、植生、生態
オーガナイザ：佐野勝宏（東京大学）

	Dispersals of Homo sapiens into the Neanderthal world: archaeologicalcultures, radiometric dates, paleoclimate, paleovegetation, and ecology
Organizer: Katsuhiro Sano (The University of Tokyo)
10:00-10:30

ヨーロッパにおける交替劇プロセス
佐野勝宏（東京大学）（20）

Replacement process of Neanderthals by modern humans in Europe
Katsuhiro Sano (The University of Tokyo)
10:30-11:00

ヨーロッパにおける新人拡散期の高精度年代
大森貴之（東京大学）（22）

Accurate date estimation on the dispersals of modern humans in Europe
Takayuki Omori (The University of Tokyo)
11:00-11:30

ヨーロッパにおける新人拡散期の植生
大石龍太（国立極地研究所）、Wing-Le Chan, 阿部彩子

（24）	The spatial and temporal variation of vegetation distribution on the dispersals
of modern humans in Europe	Ryouta O’ishi (National Institute of Polar Research), Wing-Le Chan, Ayako
Abe-Ouchi
11:30-12:00

ヨーロッパにおける旧人と新人の生態ニッチモデル
近藤康久（総合地球環境学研究所）（25）	Ecological models for the niche construction of the Neanderthals andanatomically modern humans in Europe
Yasuhisa Kondo (Research Institute for Humanity and Nature)
12:00-12:30

討論―新人拡散の背景と交替劇の真相
Discussion

12:30-13:30

昼食 / Lunch Breakiv

13:00-14:00

ポスター発表 / Poster Session

P1

RNMH-iii: 交替劇プロジェクトにおける研究情報統合事業（第2報）
近藤康久（総合地球環境学研究所）（96）

	RNMH-iii: The Replacement of Neanderthals by Modern Humans initiative
to integrate information (Part 2)
Yasuhisa Kondo (Research Institute for Humanity and Nature)P2

エミラン文化の再検討：多様性とその「旧人・新人交替劇」への示唆
門脇誠二（名古屋大学）（98）

	Re-examination of the Emiran culture: its variability and implications for thedispersals of Homo sapiens
Seiji Kadowaki (Nagoya University)
P3

後期旧石器時代における石器製作者の学習戦略：北海道の遺跡を事例として
髙倉 純（北海道大学）（100）	Learning strategies of the Upper Paleolithic knappers: A case study from theUpper Paleolithic sites in Hokkaido, Northern Japan
Jun Takakura (Hokkaido University)
P4	槍先端部の質量による投擲された槍の運動の変化：2014年度の研究計画と予備的結果
日暮泰男（大阪大学）（102）

	Effects of added mass to the tip of the spear on throwing distance and releasevelocity: annual research plan 2014-15 and preliminary results
Yasuo Higurashi ( Osaka University)
P5

リスクを伴うイノベーション行動の進化：共同体主導仮説
木村亮介（琉球大学）・中橋 渉・田村光平（104）	The evolution of risk-taking innovative behaviors: cooperative societyinitiated hypothesis	Ryosuke Kimura(Graduate School of Medicine, University of the Ryukyus),
Wataru Nakahashi, Kohei Tamura
P6

遺伝的基盤と認知・行動を結びつける：自閉症の遺伝的基盤から
山口今日子（琉球大学）・木村 亮介（106）	Connecting genetic data with cognition and behavior: from genetic basis ofAutismKyoko Yamaguchi (University of the Ryukyus), Ryosuke Kimurav

P7

記憶と累積的文化：個体群動態モデルと進化モデル
中丸麻由子（東京工業大学）（108）

	Memory and cumulative culture: The population dynamics and theevolutionary dynamics
Mayuko Nakamaru（Tokyo Institute of Technology）
P8

シアル酸に関わる分子と学習能力の進化
早川敏之（九州大学）（110）

	Molecules involved in sialic acid biology and the evolution of learning abilityof population in the human lineage
Toshiyuki Hayakawa（Kyushu University）
P9

	全球気候モデルを用いた、更新世後期の亜氷期と亜間氷期の気候のシミュ
レーション
陳 永利（東京大学）・阿部彩子・大石龍太・高橋邦生（112）	Using general circulation models to simulate stadial and interstadial climatesof the Late Pleistocene	Wing-Le Chan（The University of Tokyo）, Ayako Abe-Ouchi, Ryouta O'ishi
and Kunio Takahashi
P10

PaleoGIS(WebGIS)の研究対象のテーマと地域分布
宋 苑瑞（東京大学）・近藤康久 ・小口 高（114）

Theme and study area distribution of the PaleoGeo database	Wonsuh Song（The University of Tokyo）, Yasuhisa Kondo and Takashi
OguchiP11

ヒトを含む霊長類の脳と頭蓋の関係：最終年度の研究計画
小林 靖（防衛医科大学校）・松井利康（116）	Relationship between the brain and the skull in primates including human:
Research plan for the final year
Yasushi Kobayashi（National Defense Medical College）, Toshiyasu Matsui
P12

創造性の神経基盤：メタ解析による機能地図の描出三浦直樹（東北工業大学）（118）

	Depiction of functional brain map of creativity: meta-analysis forneuroimaging data
Naoki Miura（Tohoku Institute of Technology）

vi

P13

ハノイの塔を用いた社会学習と個体学習差の検証実験
星野孝総（高知工科大学）・三谷慶太・三浦直樹・田邊宏樹・長井謙治
		

（120）

	Verification experiment of social learning and individual learning using Towerof Hanoi	Yukinobu Hoshino（Kochi University of Technology）, Keita Mitani, Naoki
Miura, Hiroki Tanabe, Kenji Nagai
P14

飽きに対する対処戦略の神経基盤と創造性・学習能力との関連の解明
杉浦元亮（東北大学）（「研究進捗要旨 研究項目C02内P.90）

	Neural correlates of copying strategy for boredom and its relationship withcreativity and learning ability
Motoaki Sugimura (Tohoku University)
P15

芸術による文化蓄積の実態：奈良町家芸術祭（HANARART）の調査から
堀内史朗（山形大学）（「研究進捗要旨 研究項目B02内P.74）

	The mechanisms of cultural accumulation via art: Social survey on
HANARART
Shiro Horiuchi (Yamagata University)
P16

学習意欲・疲労の神経基盤と脳形態解析
水野敬（理化学研究所）（「研究進捗要旨 研究項目C02内P.92）

Analyses for neural and structural bases of motivation to learn and fatigue
Kei Mizuno (RIKEN)
14:00-17:30

シンポジウム3 / Symposium 3「交替劇」問題を解く鍵―新人拡散、社会・文化変化、多様性
オーガナイザ：門脇誠二（名古屋大学）

	Keys to the issues of the replacement of Neanderthals by modern humans:
Geographic expansion of Homo sapiens, social/cultural changes, and theirdiversity
Organizer: Seiji Kadowaki (Nagoya University)
14:00-14:30

新人拡散期の石器伝統の変化：アフリカ、西アジア、ヨーロッパ
門脇誠二（名古屋大学）（30）

	Cultural changes associated with the geographic expansion of Homo sapiens:
a view from Africa, west Asia, and Europe
Seiji Kadowaki (Nagoya University)vii

14:30-15:00

新人拡散期の石器伝統の変化：ユーラシア東部
長沼正樹（北海道大学）（34）	Changes in the Paleolithic industries during the geographic expansion of
Homo sapiens in eastern Eurasia
Masaki Naganuma (Hokkaido University)
15:00-15:30

新人拡散期の石器伝統の変化：日本列島
仲田大人（青山学院大学）（36）

	Changes in social behavior in the geographic expansion of modern humans: aview from the Palaeolithic in the Japanese archipelago
Hiroto Nakata (Aoyamagakuin University)
15:30-16:00

新大陸への新人拡散：「交替劇」への示唆
高倉 純（北海道大学）（38）	The peopling of the New World by modern humans: Implications forunderstanding cultural changes and human colonization
Jun Takakura (Hokkaido University)
16:00-16:30「交替劇」と文化変化の多様性の理論的考察
小林 豊（高知工科大学）（39）

	The replacement of Neanderthals by modern humans and the diversity incultural transition patterns: a theoretical perspective
Yutaka Kobayashi (Kochi University of Technology)

16:30-16:45

休憩 / Coffee Break

16:45-17:30

討論―「交替劇」の多様性から真相にせまる
Discussion

17:30

閉会 / Closing Remarks

viii

特別講演
Keynote Lecture

発表要旨
ABSTRACTS

特別講演
Keynote Lecture1

縄文人の祖先がデニソワ人と交わった可能性をゲノム配列から探る
斎藤成也

国立遺伝学研究所 集団遺伝研究系

総合研究大学院大学 生命科学研究科遺伝学専攻（兼任）東京大学大学院 理学系研究科生物科学専攻（委嘱）

日本列島は南北に4000ｋｍ以上にわたっており、アイヌ人、本土日本人、琉球人という３人類集団が居住している。これらの人々の起源はながいあいだ研究されてきた（総説としては

斎藤成也 [2005]を参照）。頭骨データの解析にもとづく定説は埴原和郎(1991)の提唱した「二重構造モデル」である。このモデルによれば、日本列島への最初の移住者は東南アジアのど
こかから後期旧石器時代にやってきて、縄文人の祖先となった。第二の移住の波は弥生時代であり、こんどは北東アジアから人々がやってきた。縄文時代以来の原住民と弥生時代以降の渡来民はゆっくりと混血していった。日本列島の最北端の主たる島である北海道に居住す
るアイヌ人と南西諸島の琉球人（沖縄人）が地理的に大きく離れているにもかかわらず、これらの人々のあいだの形態的類似性があることに対して、このモデルは整合性のある理由を与えている。両人類集団の類似性については、１００年以上前にvon Baelz (1911)がアイヌ

琉球同系説として提唱している。日本列島人類集団遺伝学コンソーシアム（2012）は、アイヌ集団と琉球集団についてゲノム全体にわたる単一塩基多型（SNP）を決定し、既存データと比較した。この論文はこれらゲノム全体にわたるデータについての最初の報告である。主要な結果は（１）二種類の解析から、１／３以上のアイヌ個体について、本土日本人との最近の混血が観察された、（２）アイヌ集団はもうひとつ別の集団との混血を経験したらしく、この二種類の混血の組み合わせはこの集団に特徴的である、（３）東ユーラシア人類集団の系統樹
において、アイヌ人と琉球人は１００％のブーツストラップ確率で強固にクラスターし、本土日本人がそれとさらにクラスターする。これらの結果は、日本列島人についての二重構造モデルを明確に指示するものである。ただし、縄文人と弥生人の起源についてはまだ未解決である。そこでわたしたちは縄文時代の人々の細胞核ゲノムの塩基配列を調べた（神澤秀明

ら、未発表）。これら古代DNAこそ人類の歴誌の直接の証拠だからだ。その結果、現代人でもっとも縄文人に遺伝的に近いのはアイヌ人であり、本土日本人も縄文人のＤＮＡをしっかりと受け継いでいた。また縄文人の祖先集団がデニソバ人からの遺伝子流入があった可能性も、統計解析から示唆された。
引用文献

埴原和郎 (1991): Hanihara Kazuro (1991) Dual structure model for the population history of the Japanese.
Japan Review 2, 1-33.
日本列島人類集団遺伝学コンソーシアム (2012): Japanese Archipelago Human Population Genetics
Consortium (2012) The history of human populations in the Japanese Archipelago inferred fromgenomewide SNP data with a special reference to the Ainu and the Ryukyuan populations. Journal of
Human Genetics 57, 787-795.
斎藤成也 (2005) DNAから見た日本人．ちくま新書．
Erwin von Baelz (1911) Die Riu-Kiu-Insulaner, die Aino und andere kaukasier-ahnliche Reste in Ostasien.
Korres. Blatt. Dtsch. Ges. Anthrop. Ethnol. Urgesch. 42, 187–191. {ドイツ語}2In search of genomic DNA sequences of Jomon people whose ancestors might have received
Denisovan DNA
Naruya Saitou
Department of Population Genetics, National Institute of Genetics, Mishima, Japan
Department of Genetics, Graduate University for Advanced Studies (concurrent)
Department of Biological Sciences, University of Tokyo (concurrent)
Japanese Archipelago stretches over 4000 km from north to south, and is the homeland of three humanpopulations; Ainu, Mainland Japanese and Ryukyuan. Origins of these people have been studied for longtime (see Saitou 2005 for review). Standard theory based on craniofacial data is "dual structure model"
proposed by Hanihara (1991). According to this model, first migrants to Japanese Archipelago came fromsomewhere in Southeast Asia in Upper Paleolithic age, who were ancestors of Jomon people. Second
wave of migration took place later in Yayoi period, and people came in this time from Northeast Asia.
Indigenous Jomon people and new migrants in and after Yayoi period gradually mixed with each other. Thismodel provides reasonable explanation for morphological similarity between Ainu people of Hokkaido,
northernmost main island of Japanese Archipelago, and Ryukyuan (or Okinawan) people in Southwest
Archipelago, despite of large geographical distance. Similarity of these peoples was already noticed morethan one hundred years ago by von Baelz (1911) as the Ainu-Ryukyuan common origin theory. JapaneseArchipelago Human Population Genetics Consortium (2012) determined genome-wide single-nucleotide
polymorphisms (SNPs) for Ainu and Ryukyuan, and compared these with existing data sets. This is firstreport of these genome-wide SNP data. Major findings were: (1) Recent admixture with the Mainland
Japanese was observed for more than one third of Ainu individuals from two different analyses; (2) Ainu
population seems to have experienced admixture with another population, and a combination of two typesof admixtures is the unique characteristics of this population; (3) Ainu and Ryukyuan are tightly clusteredwith 100% bootstrap probability followed by Mainland Japanese in phylogenetic trees of East Eurasian
populations. These results clearly support dual structure model on Japanese Archipelago populations,though origins of Jomon and Yayoi people still remain to be solved. We examined nuclear genome
sequences of Jomon people (Kanzawa Hideaki et al., unpublished), because those ancient DNAs are direct
evidences of human history. Ainu people were found to be genetically closest to Jomon people amongpresent-day populations, and Mainland Japanese also inherited significant proportion of Jomon genomes.
Furthermore, Denisovan gene flow to Jomon ancestors was suspected through statistical analyses.
References
Hanihara Kazuro (1991) Dual structure model for the population history of the Japanese. Japan Review 2,
1-33.
Japanese Archipelago Human Population Genetics Consortium (2012) The history of human populations in
the Japanese Archipelago inferred from genomewide SNP data with a special reference to the Ainu andthe Ryukyuan populations. Journal of Human Genetics 57, 787-795.
Saitou Naruya (2005) DNA kara mita Nihonjin (Japanese viewed from DNA). Chikuma Shobo. {Written in
Japanese}
Erwin von Baelz (1911) Die Riu-Kiu-Insulaner, die Aino und andere kaukasier-ahnliche Reste in Ostasien.
Korres. Blatt. Dtsch. Ges. Anthrop. Ethnol. Urgesch. 42, 187–191. {Written in German}3

4

シンポジウム 1
SYMPOSIUM 1

発表要旨
ABSTRACTS

シンポジウム 1
ネアンデルタール人の脳形態復元と新人との脳機能差：
現状と課題

SYMPOSIUM 1
Reconstruction of fossil brain morphology and difference in brain
function between Neanderthals and early modern humans:
current state and challenges

5シンポジウム１

ネアンデルタール人の脳形態復元と新人との脳機能差：現状と課題
オーガナイザ：荻原直道（慶應義塾大学）、田邊宏樹（名古屋大学）
趣旨
交替劇プロジェクトC01/02班では、旧人・新人の学習能力差を、学習行動を司る神経基盤の形態差に基づいて比較解剖学的に検証することを目指している。そのためには、脳が収まっていた容器、すなわち化石頭蓋とその脳鋳型を精密に復元する手法を開発し、その中に収まっていたはずの脳（化石脳）の仮想復元を行う必要がある。また、現生人類の学習関連機能の神経基盤を機能的
MRIにより詳細に検討し、その脳機能地図を作成し、復元した化石脳の学習機能領域について定
量的比較解析を行うことが求められる。本シンポジウムでは、我々のグループで進めているネア
ンデルタール人の脳形態復元と新人との脳機能差研究の現状を紹介するとともに、その課題について議論したい。

話題提供
荒牧勇（中京大学）
守田知代（大阪大学）
荻原直道（C01、慶應義塾大学）
河内山隆紀（C02、ATR 脳情報通信総合研究所、ATR-Promotions 脳活動イメージングセンタ）
田邊宏樹（C02、名古屋大学）

6

Symposium1
Reconstruction of fossil brain morphology and difference in brain function between Neanderthals
and early modern humans: current state and challenge.
Organizer: Naomichi Ogihara (Keio University), Hiroki Tanabe (Nagoya University)
Objectives
The ultimate goal of our project C01/02 is to clarify possible differences in learning ability between
Neanderthals (Homo neanderthalensis) and early modern humans (H. sapiens) in terms of brain
anatomy. To achieve this goal, original antemortem appearance of fossil crania that enclosed the brains of
Neanderthals and early modern humans must somehow be correctly restored, as soft tissues like the brain
are generally not fossilized. Then brain morphology must be estimated in a biologically plausible mannerfrom the reconstructed fossil cranial shape. In addition, we need to elucidate the function regarding thelearning abilities using functional MRI, generate the functional maps, and compare the brain morphology
between them statistically. The present symposium will discuss current state of computational approaches
for the digital restoration of fossil crania and brain morphology, towards understanding differences in brain
morphology and learning ability between Neanderthals and early modern humans.

Speakers
Yu Aramaki (Chukyo University)
Tomoyo Morita (Osaka University)
Naomichi Ogihara (C01, Keio University)
Takanori Kochiyama (C02, Brain Information Communication Research Laboratory Group, ATR, Brain
activity imaging center, ATR-Promotions)
Hiroki C. Tanabe (C02, Nagoya University)7

協調運動の神経基盤荒牧勇

中京大学 スポーツ科学部
ヒトの身体は左右交叉性支配の原則により、右半身は左半球の一次運動野に支配され、左半身は右半球の一次運動野に支配される。しかしながら左右半球間をつなぐ脳梁や、わずかに存在する
同側性の皮質脊髄路などの解剖学的構造により、両手を同時に動かす時には左右の運動システムの相互干渉は避けられない。こうした左右運動システムの相互干渉は、左右の同名筋を同時に動かしたいときはコストが減少するために有利に働き、同名筋を別々に動かしたいときは干渉を克服するための負荷が必要となるため不利に働く。
本発表では、機能的磁気共鳴画像法を用いた脳機能イメージングの研究をいくつか紹介し、両手同時操作における左右運動システムの相互干渉が、左右の協調パターンにより脳にどのように表現されているかを議論する。

Neural basis of fine motor coordination
Yu Aramaki
School of Health and Sport Sciences, Chukyo University
As most of the corticospinal fibers cross over to the contralateral side in the medulla, the right side of the
body is controlled by the left primary motor cortex, while the left side of the body is controlled by the rightprimary motor cortex. However, because callosal connections between the two hemispheres and ipsilateral
corticospinal pathways convey the same information to bilateral homologous muscles, interference
can occur between the left and the right motor system when we use bilateral hand simultaneously. This
interference could work as a cost-effective measure in symmetric movements and a resource-demanding
measure in asymmetric movement.
In this talk, I will show several results of our neuroimaging study and discuss how the brain represents
cost-effective and resource-demanding bimanual interaction.

8

自己意識情動の発達過程と神経基盤
守田知代
大阪大学
私たちは他者との相互作用のなかで、共感、恥、プライドなどの高次な情動を経験する。個体発生
および系統発生の過程をみると、これらの情動の出現には自己を他者とは異なる存在と認識し、その自己に気づく能力が必要であることから、自己意識情動とよばれる。中でもネガティブな自己意識情動のひとつである恥ずかしさ情動は、社会的に逸脱した行動を抑制し、適切な行動を導くなど、集団や社会における地位や所属を維持するうえ不可欠である。本研究では、恥ずかしさ情動の神経基盤について機能的磁気共鳴画像法（fMRI）を用いて明らかにすることを目的とした。
被験者にリアルな情動を経験させるために、基準や理想となる心的表象から逸脱した被験者自身の顔写真を呈示した。その結果、自己顔写真によって惹起される恥ずかしさ情動の処理には、特に島皮質および帯状回皮質などの情動関連領域が関わる可能性が示された。次に、それらの自己顔写真を他者が一緒に観察するという社会的な状況を設定し、恥ずかしさ情動およびその脳内処理にどのような変容が起こるのかを調べた。このような社会的な状況をMRI内に構築するために、二者間でのリアルタイムのインタラークションを可能とする二個体同時計測MRIシステムを用い、二者の脳活動を同時に計測した。他者が観察している場合には、自己顔によって惹起される主観的な恥ずかしさ情動が増大し、それに伴い自己顔に対する右側島皮質前部の活動が増大することが明らかとなった。また、帯状回皮質と、他者の心的状態の推測に関わる内側前頭前野との機能的結合が増大していた。この結合変化は、他者からの見た自己に対する意識の高まりを反映している可能性が考えられる。さらに、対人関係やコミュニケーションの障害を持つ自閉症スペクトラム障害者（ASD）を対象に同様の実験を行った。ASD群では、他者の観察に伴う恥ずかしさ情動の増大は見られず、またその変化量と右島皮質前部の活動変化量との間に相関関係が見られなかった。これは、多様な情報を統合し、主観的な経験を生成するという島皮質前部が果たすべき機能がASDでは障害されているというUddin & Menon らの仮説に合致するものである。

参考文献
Uddin & Menon (2009) The anterior insula in autism: Under-connected and under-examined. Neurosci Biobehav Rev. 33, 1198-203.
Morita et al. (2008) The role of the right prefrontal cortex in self-evaluation of the face: a functional magnetic resonance imaging study. J Cogn Neurosci. 20, 342-55.
Morita et al. (in press) The anterior insular and anterior cingulate cortices in emotional processing for selfface recognition. Soc Cogn Affect Neurosci.

9

The development and neural substrates of self-conscious emotions
Tomoyo Morita
Osaka University
Individuals can experience higher-order emotions such as empathy, embarrassment, and pride in social
interaction. In general, these emotions are called "self-conscious emotions" because the emergence of these
emotions in the developmental and evolutionary process, requires self-awareness which is the ability torecognize oneself as an individual separate from others. Embarrassment, which is one negative type of suchemotions is necessary to maintain the own position within a society, because it works as a warning signal
for our socially inappropriate behaviors which deviate from social norms or rules. In the present study,
we aim to investigate the neural substrates of embarrassment, which is one of self-conscious motions byusing functional magnetic resonance imaging (fMRI). In order to make participants experience realistic
embarrassment in the MRI scanner, we presented them a variety of their own facial pictures which werechosen from a video recording. Results show that the anterior insula (AI) cortex and the anterior cingulate
cortex (ACC) are involved in the processing of embarrassment evoked by the self-face images. Next, weinvestigated how embarrassment and its neural processing are influenced by being observed by others
while viewing self-face images. We conducted fMRI hyper-scanning of pairs of healthy participants using
an interaction system that allowed individuals to be observed by a partner in real time. Being observed led
to an increase of embarrassment reported when viewing self-face images, and a corresponding increaseof neural activity of the right AI in response to the images. Being observed also increased the functional
connectivity between the ACC and medial prefrontal region that is involved in representing others’
minds. The increased connectivity might reflect an increased awareness of the self as perceived in theeyes or minds of others. In addition to these results from healthy adults, we conducted an experiment on
individuals with autism spectrum disorders (ASD). The ASD group did not show a significant increase ofembarrassment, and the individual change was not coupled with the change of self-related activity of theright AI. These findings suggest that in individuals with ASD, information about the social situation is notwell integrated due to atypical functioning of the right AI.
References
Uddin & Menon (2009) The anterior insula in autism: Under-connected and under-examined. Neurosci Biobehav Rev. 33, 1198-203.
Morita et al. (2008) The role of the right prefrontal cortex in self-evaluation of the face: a functional magnetic resonance imaging study. J Cogn Neurosci. 20, 342-55.
Morita et al. (in press) The anterior insular and anterior cingulate cortices in emotional processing for selfface recognition. Soc Cogn Affect Neurosci.

10

ネアンデル タール人頭蓋骨の工学的復元
荻原直道
慶應義塾大学 理工学部機械工学科
旧人・新人の学習能力差を、学習行動を司る神経基盤の形態差に基づいて比較解剖学的に検証するためには、脳が収まっていた容器、すなわち化石頭蓋とその脳鋳型を精密に復元する必要がある。そのため本研究では、ネアンデルタール頭蓋骨Amud 1号、Gibraltar 1号、La Chapelleaux-Saints 1号の3つの化石頭蓋骨の工学的復元を試みた。
Amud1号は、CT画像から頭蓋破片の再分離を行い、各破片の3次元形状モデルを構築した。
そして、各破片の表面形状をベジェ曲面でモデル化することで隣接する破片の表面形状を予測し、最適化計算に基づいて隣接破片を数理的に組み上げた。ただし、Amud 1号の頭蓋底や等外内腔は大きく欠損・破損している。そこで、これら部位の遺存状況の良いGibraltar 1号とLa
Chapelle-aux-Saints 1号を、薄板スプライン関数を用いて変形させ補間した。Gibraltar 1号は、頭頂部に大きな欠損がある。このため上述の方法を用いてLa Chapelle-aux-Saints 1号を変形させ補間した。La Chapelle-aux-Saints 1号は基本的には遺存状態が良好ではあるが、頭蓋底の復元にGibraltar 1号を変形させた。これら再組み立て結果に対して、同じ手法を用いて現代日本人の頭蓋骨を変形させ、各化石頭蓋骨の復元を完成させた。
C02班と共同で、化石脳の形態を頭蓋骨から復元する数理的手法を確立した。具体的には、現代人の頭蓋骨形態から復元した化石頭蓋骨形態への空間変形関数を、3次元離散コサイン関数を基底関数とした非線形写像を用いて記述した。それを現代人脳形態に当てはめ同様の変換を行うことで、化石頭蓋骨に収まる脳形態を推定した。

11

Computerized reconstruction of Neanderthal crania
Naomichi Ogihara
Department of Mechanical Engineering, Keio University
In order to examine the possible differences in learning ability between Neanderthals and early modern
humans in terms of the brain anatomy, original antemortem appearance of fossil crania that enclose thebrains must be correctly restored. In the present study, therefore, we performed the virtual reconstructionsof three Neanderthal crania, Amud 1, Gibraltar 1, and Chapelle-aux-Saints 1
In the case of Amud 1, we mathematically reassembled the fragments based on smoothness of thejoints among fragments. As a result, smooth yet globally consistent assembly of the fragments of Amud
1 cranium became possible. However, the cranial base and endocranial surface of Amud 1 are missing
or damaged. We therefore warped the Gibraltar 1 and La Chapelle-Aux-Saints 1 onto the Amud 1 crania
to estimate the missing basicranial and damaged endocranial regions. In the case of Gibraltar 1, the La
Chapelle-Aux-Saints 1 was warped onto the Gibraltar 1 to compensate for the missing regions, and viceversa in the case of La Chapelle-Aux-Saints 1. Reference modern human cranium was then warped onto
the new reconstruction by iterative thin-plate spline deformation to restore complete exso- and endocranial
morphology.
We mathematically estimated brain morphology of the restored Neanderthal crania in collaboration withGroup C02. We derived a non-linear spatial mapping function from a template modern human cranium
to each of the fossil crania using a three-dimensional discrete cosine function. This function was used todeform the template human brain to estimate the fossil brain morphology. The proposed computational
approach may serve as an effective tool to aid estimating brain morphology of the fossil crania.

12計算論的解剖学による復元頭蓋骨を用いた脳形態復元
河内山隆紀1、2・田邊宏樹3・荻原直道41

株式会社国際電気通信基礎技術研究所 脳情報通信総合研究所

2

株式会社ATR-Promotions 脳活動イメージングセンタ

3名古屋大学大学院 環境学研究科

4

慶應義塾大学 理工学部機械工学科

本研究グループは、旧人の化石脳の形態解析結果と現代人の脳機能地図とを統合し、その違いか
ら旧人・新人の学習能力差を検討している。この目的を達成するために、我々は現代人脳機能地図を旧人の化石脳へ写像する手法の開発している。これまでのC01班とC02班の共同研究によって、復元化石脳頭蓋CT画像と現代人のMRI頭蓋推定画像をマッチングすることによって、現代人の脳から旧人の脳を外挿することに成功した。
しかしながら本手法では、脳形態の定量的な比較を行う際に頭蓋厚などの脳以外のパラメータが影響することがあった。そこで今年度は、本手法の精度と融通性を向上するためにエンドキャ
スト画像にも適用できるよう拡張する。C01班より提供される復元エンドキャスト画像をC02班が作成している現代人MRIデータベース（N>500）から得られる現代人の頭蓋内腔画像へ変形する。ここで推定された変形場を用いて、現代人のMRI画像から得られた脳実質を逆変換すること
で旧人の脳実質を得る。
また今年度は、旧人・新人で差の見られた脳領域を特定するために、定量的な比較を行う手法を開発したい。これまでの研究で、頭蓋画像に対するdeformation based morphometry（DBM）
により、頭蓋形状の異なる部位を評価することに成功している。今年度は、頭蓋（エンドキャスト）
形状マッチングによる外挿手法とAutomated Anatomical Labeling (AAL)を統合して、脳の領域分割化による定量的な局所脳体積の評価を試みたい。

Figure 1

Brain parcellation for reconstructed fossil brain

13

Reconstruction of the brain from skull fossil using computational anatomy
Takanori Kochiyama1,2, Hiroki C. Tanabe3, Naomichi Ogihara4
1

Department of Cognitive Neuroscience, Brain Information Communication Research Laboratory Group,
Advanced Telecommunications Research Institute International (ATR)

2Brain activity imaging center, ATR-Promotions

3

Graduate School of Environmental Studies, Nagoya University

4

Department of Mechanical Engineering, Keio University

We investigate the presumed differences in learning abilities between Neandertals and modern humans by
combining the evidence from the morphological analysis of fossil brains and the functional brain mappingof modern human’s brain functions. To this end, we need to establish the method for extrapolating humanbrain function to Neanderthal’s one with taking into account of the anatomical difference between them.
Under the collaboration with C01 and C02 groups, we successfully created the virtual Neanderthal brain
from the modern human brain using the method of the brain extrapolation through skull shape matching(tentatively-named as BETSSM) between Neanderthals and modern humans.
However, there were some problems in a quantitative comparison of brain shape between the modern
humans and the Neanderthals: BETSSM can detect changes occur in brain morphometry between them
but also has undesirable sensitivity to the differences in the skull thickness. In this year, to improve theaccuracy and flexibility of BETSSM, we will update the method of the brain extrapolation through skull
shape matching to the one through endocast shape matching (BETESM). The basic idea is as follows:First, the endocast shape reconstructed from CT images of a fossil brain is spatially deformed to themodern human endocast shape estimated by the sum of gray matter, white matter and cerebro-spinal fluid(CSF) segment images (using NIPS-MRI database; N>500) and then the residual artifact cleaning. Using
resulting deformation field, the modern human cerebral cortex was inversely deformed to construct thevirtual Neanderthal's cortex. We will also develop and validate new methods for quantitative comparison
between the modern human cerebral cortex and the virtual Neanderthal's cortex. In our previous studies,
we evaluated the location and direction of changes in the skull shape among different populations using
deformation based morphometry（DBM）analyses. In this year, we will integrate the methods of
BETSSM/BETESM and Automated Anatomical Labeling (AAL) and estimate the local brain volumes
based on the brain parcellation to make quantitative predictions of morphological differences andsimilarities between the modern humans and the Neanderthals.

14

旧人と新人の頭蓋形態差から考える脳機能差田邊宏樹
名古屋大学 大学院環境学研究科 心理学講座
C02班は、「交替劇の原因は旧人ネアンデルタールと新人ホモサピエンスの学習能力差にあった」とする領域研究全体の作業仮説を認知神経科学的手法と比較解剖学的手法を組み合わせて検証することを目的に、C01班と共同でネアンデルタール人の脳形態復元と新人との比較が出来る解析
プラットフォームの開発をおこなってきた。最近このプラットフォームがおおよそ完成し、旧人と新人の頭蓋形状の比較をin silicoで出来るようになった。Preliminaryな解析の結果、従来の予想とは異なり小脳の大きさに違いがある可能性が出てきた。小脳は長らく運動制御に重要な役割を持つとされていたが、近年では運動だけでなく多の認知的活動にも関わっていると考えられている。また運動や認知の「自動化」に関与する脳部位であると言われており、特にその外側面は前頭葉との解剖学的繋がりが強い。このシンポジウムでは小脳と前頭葉を中心に旧人と新人の脳機
能差ついて議論する。

Difference of brain function between Neanderthals and Modern Humans based on the cranial
morphometry
Hiroki C. Tanabe
Graduate School of Environmental Studies, Nagoya University
C02 has examined the overall research hypothesis that the replacement of Neanderthals by Homosapiens was promoted by the differences in their learning abilities, using neurocognitive and comparative
anatomical approaches. We developed Integrative analytical system for elucidating the difference between
them in silico. Our preliminary analysis demonstrated that the volume of the Neanderthal’s cerebellum
might be smaller than that of Homo sapiens. Cerebellum is thought to play an important role not only
for action control but also for various cognitive processes in humans. In addition, the lateral part of thecerebellum has much anatomical connection to frontal lobe of the cerebrum. In this symposium, I’ll discuss
the functional differences focused on these two parts of the brain.

15

シンポジウム 2
SYMPOSIUM 2

発表要旨
ABSTRACTS

シンポジウム 2
ネアンデルタール人世界への新人進出― 考古文化、年代、気候、植生、生態

SYMPOSIUM 2
Dispersals of Homo sapiens into the Neanderthal world:
archaeological cultures, radiometric dates, paleoclimate,paleovegetation, and ecology

17シンポジウム2

ネアンデルタール人世界への新人進出―考古文化、年代、気候、植生、生態
オーガナイザー：佐野勝宏（東京大学）
趣旨
旧人ネアンデルタールと新人ホモ・サピエンスの交替劇の真相に迫るため、本プロジェクトでは両者が最初に出会った頃の考古文化の相違を検討してきた。その結果、最初にユーラシア各地に拡散した新人の石器製作伝統は、ネアンデルタールを絶滅に追い込むほどの絶対的優位性を持った革新的文化とは考え難いことが明らかになってきた。それでは、なぜ新人は約50,000年前以降に急速に広大な地域に拡散し、またそれが可能であったのか。なぜ新人は世界各地でその生息領域を拡大することに成功した一方、ネアンデルタールは絶滅せざるを得なかったのか。
本シンポジウムでは、新人がヨーロッパに拡散してきた背景を明らかにするため、その一因と成り得る気候変動や植生の変化を、ヨーロッパにおいて交替劇が起こる前後の約50,000年前から
38,000年前を対象として復元する。また、ネアンデルタールと新人の気候変動への適応戦略を比較検討するため、両者の生態文化ニッチに関して議論する。更に、新人が拡散し、ネアンデルター
ルが絶滅していく過程をより詳細に復元するため、終末期ムステリアン、移行期文化、後期旧石器
時代初頭文化の年代幅の高精度復元をおこなう。そして、各考古文化の革新性、分布密度、拡散と気候・植生との関係について議論する。

話題提供
佐野勝宏（A01、東京大学）
大森貴之（B02、東京大学）
大石龍太（B02、国立極地研究所、東京大学）
近藤康久（A01・B02、総合地球環境学研究所）

18Symposium2
Dispersals of Homo sapiens into the Neanderthal world: archaeological cultures, radiometric dates,
paleoclimate, paleovegetation, and ecology
Organizer
Katsuhiro Sano (The University of Tokyo)
Objectives
A comparative study on the archaeological cultures between Neanderthals and Homo sapiens when
they first met in Europe revealed that the initial lithic industries equipped by Homo sapiens do not show
significant innovation which would have given Neanderthals a way to their demise. On the other hand, it
seems to be also true that the first modern human groups out of Africa rapidly spread over the Eurasiancontinent after c. 50,000 cal BP. Thus, it would be then important to discuss the questions: why the modern
human groups rapidly expanded after c. 50,000 cal BP and why they were able to do it, and on the contrary,
why Neanderthals have become extinct.
This symposium presents a paper on change of paleoclimate and paleovegetation between c. 50,000 cal
BP and c. 38,000 cal BP coinciding with the replacement process in Europe, which would provide insights
into the background of the dispersal events of Homo sapiens. We also compare the adaptation strategies
to climate changes of Neanderthals with those of Homo sapiens based on an analysis of their eco-culturalniche models. In addition, the chronological spans of the final Mousterian, transitional, and initial Upper
Palaeolithic industries are reanalysed in order to reconstruct the high-resolution processes of modern
human dispersals into Europe as well as of the demise of Neanderthals. Furthermore, the innovativenessof the archaeological cultures, the site densities, and the relationship between the dispersal events and thepaleoclimate and paleovegetation are also discussed.

Speakers
Katsuhiro Sano (A01, The University of Tokyo)
Takayuki Omori (B02, The University of Tokyo)
Ryouta O’ishi (B02, National Institute of Polar Research, The University of Tokyo)
Yasuhisa Kondo (A01/B02, Research Institute for Humanity and Nature)19

ヨーロッパにおける交替劇プロセス
佐野勝宏
東京大学 総合研究博物館
これまでおこなってきたNeander DBの解析により、ヨーロッパにおけるより詳細な交替劇プロ
セスが明らかとなってきた。最初にヨーロッパに入ってきたホモ・サピエンスの考古文化は、バ
チョキリアンとボフニチアンと呼ばれる移行期文化で、ルヴァロワ伝統を残している点で、旧人の石器製作伝統からの連続性を保持している。この頃のヨーロッパには、やはり移行期文化のセ
レッティアンの他、終末期ムステリアンの石器製作伝統の幾つかがおそらく存続していた。しかし、これらの終末期ムステリアンの石器製作伝統は、従来考えていたよりも早い段階で消滅した可能性が高く、最初にホモ・サピエンスがヨーロッパに拡散してきた時には、既にネアンデルター
ルの人口密度が低かった可能性がある。
ホモ・サピエンスがヨーロッパに拡散した後、ウルッツィアン、シャテルペロニアン、イェジマ
ノヴィシアンといった、移行期文化が続々と出現する。約42,000年前には、プロト・オーリナシ
アンと呼ばれる後期旧石器時代初頭文化が地中海沿岸を中心に一斉に出現する。そして、多様な骨角器や装飾品が製作される前期オーリナシアンが出現する頃までに、ネアンデルタールは絶滅へ追い込まれていったものと考えられる。発表では、再分析された終末期ムステリアンの終了年
代、各移行期文化の年代幅、プロト・オーリナシアンや前期オーリナシアンの開始年代を基に、ヨー
ロッパにおける交替劇プロセスを再評価する。

20

Replacement process of Neanderthals by modern humans in Europe
Katsuhiro Sano
The University Museum, The University of Tokyo
An analysis of the Neander DB provides new aspects of the replacement process of Neanderthals by Homosapiens. The first modern human groups into Europe represented by the Bachokirian/Bohunician industries
obtain Levallois concept showing continuity from the Neanderthal lithic traditions. The Szeletian would
have occurred simultaneously with the first modern human dispersal and some final Mousterian industries
still lasted in this period. However, the final Mousterian industries seem to have disappeared earlier thanpreviously estimated and the Neanderthal population density may have already been low.
After the first dispersal of Homo sapiens, the new transitional industries, such as the Uluzzian,
Chatelperronian, and Jerzmanowician, emerged in Europe, and successively, the Proto-Aurignacian rapidly
expanded in the Mediterranean region at around 42,000 cal BP. Finally, Neanderthals would have become
extinct when the early Aurignacian which innovated diverse osseous tools and ornaments appeared inEurope. The paper revisits the replacement process of Neanderthals by modern humans based on the resultsof the high-resolution chronology from the end of the final Mousterian, though the transitional industries, tothe emergence of the Proto-Aurignacian and the early Aurignacian21

ヨーロッパにおける新人拡散期の高確度年代
大森貴之
東京大学 総合研究博物館
ヨーロッパにおける新人拡散期のタイミングについて詳細に議論するため、本発表では、これまで報告された年代値の精査やデータの信頼性評価と補正を行い、中期旧石器から後期旧石器への移行期文化に属するすべての石器製作伝統の出現および変遷過程に関する高確度年代の推定を試みる。年代値の再評価は、本プロジェクトにおいて筆者らがこれまで検討してきた、分析技術的側面からデータの信頼性を補正する評価法および決定木によるデータ精査法を用いる（米田ほか
2012; 大森・佐野 2013）。対象とする石器製作伝統は、ヨーロッパで中期旧石器からの連続性を保持する終末期ムステリアンやセレッティアンを始め、移行期文化初期のバチョキリアンやボフ
ニチアン、最初の移行期文化が拡散した後に出現するウルッツィアン、シャテルペロニアンやイェ
ジマノヴィシアン、および後期旧石器初頭に一斉に出現するプロト・オーリナシアンと前期オー
リナシアンまでを扱う（佐野 本号）。本発表では、これら石器製作伝統の開始／終末年代と存続期間を高確度に推定し、これまで報告されたデータを最大限に利用して考えられる現代人拡散のシ
ナリオを提示する。

引用文献

米田穣・大森貴之・マーク ディアブ（2012）「旧人・新人交替劇の年代学的研究と、現代人的行動の抽出」田邊宏樹編『科学研究費補助金（新学術領域研究）「ネアンデルタールとサピエンス
交替劇の真相：学習能力の進化に基づく実証的研究」第4回研究大会』pp. 100-103.

大森貴之・佐野勝宏（2013）「ヨーロッパ後期旧石器インダストリーにおける理化学年代の再整

理」青木健一編『科学研究費補助金（新学術領域研究）「ネアンデルタールとサピエンス交替劇の真相：学習能力の進化に基づく実証的研究」第7回研究大会』pp. 30-31.

22Accurate date estimation on the dispersals of modern humans in Europe
Takayuki Omori
The University Museum, The University of Tokyo
To discuss the dispersals of Homo sapiens in Europe, we evaluated reliability of reported radiocarbon dataand corrected uncertainty of the dates, estimating the start/end boundaries and duration of transition lithic
industries between the Middle and Late Paleolithic on Europe. The screening of reliability was carried out
by correction function and decision tree developed in this project (Yoneda et al. 2012; Omori and Sano2013). In this study, we dealt with 9 lithic industries: the final Mousterian and Szeletian shown continuity
from the Neanderthal lithic traditions, the Bachokirian/Bohunician of the early transitional cultures, theUluzzian, Chatelperronian, and Jerzmanowician appeared on Europe after the early transitional cultures,and the Proto-Aurignacian and early Aurignacian rapidly expanded in the Mediterranean region (Sano, thisvolume). This paper compiles the accurate time distribution of the industries and archaeological sites on
Europe, and presents the scenario about the dispersal of Homo sapiens in Europe.

References
Yoneda, M., T. Omori, and M.C. Diab (2012) Chronological study on the replacement of Neanderthal bymodern human and the extraction of modern human behavior. In: H. Tanabe (ed.) The 4th Conference
on Replacement of Neanderthals by Modern Humans: Testing Evolutionary Models of Learning, pp.
100-103.
Omori, T. and K. Sano (2013) Reconsidering radiometric chronology of the European Paleolithic industries. In: K. Aoki (ed.) The 7th Conference on Replacement of Neanderthals by Modern Humans: Testing Evolutionary Models of Learning, pp. 30-31.

23

ヨーロッパにおける新人拡散期の植生
大石龍太1,2. Wing-Le Chan2. 阿部彩子2,3
1

国立極地研究所

2東京大学 大気海洋研究所

3

海洋開発研究機構

新人拡散期における植生分布の時間空間的変動は、現生人類の移動を理解するために重要な要素である。地質学的証拠から得られる古環境指標は直接の手掛かりではあるものの、サンプル数が限られているため空間的分布を再現するのは困難である。その再現には、古環境指標だけでなく数値シミュレーション手法を併用するのが有効であると考えられる。B02班では大気海洋大循環
モデルを用いてダンスガード・オシュガーサイクルに代表される亜氷期-亜間氷期の古気候再現実験を行っており、本研究ではこの実験結果と陸域生態系モデルを組み合わせることで、比較的高解像度で古植生分布を再現する手法を開発した。本研究の結果は大気側モデルの再現性によって大きく影響を受けるため、最終的な結果はいまだ検討を要するが、結果の応用可能性について議論する予定である。

The spatial and temporal variation of vegetation distribution on the dispersals
of modern humans in Europe
Ryouta O’ishi1,2, Wing-Le Chan2, Ayako Abe-Ouchi2,31National Institute of Polar Research2

Atmosphere and Ocean Research Institute, The University of Tokyo

3

Japan Agency of Marine-Earth Science and Technology

The spatial and temporal variation of vegetation distribution is an important factor in understanding
the migration of modern humans during the Late Pleistocene. Geological evidence such as proxy datais spatially limited and it is difficult to reconstruct vegetation distribution. In order to do so, it is more
effective to not only make use of the geological evidence but also to combine it with numerical simulations.
Team B02 is trying to reproduce stadial-interstadial climate change, typically known as the DansgaardOeschger events, by a GCM (General Circulation Model). In the present study, we developed a new method
to reproduce past vegetation distribution by applying past climate information from the GCM to a DGVM
(Dynamical Global Vegetation Model) with a practical resolution which is comparable to scales associatedwith the anthropological evidence. Since the result of the present study is strongly affected by the resultof past climate reconstruction using the GCM, we still need improvements. However, we will discuss theapplication of model results to research on modern humans.

24

ヨーロッパにおける旧人と新人の生態ニッチモデル
近藤康久
総合地球環境学研究所 研究高度化支援センター
生態文化ニッチモデリング（eco-cultural niche modelling）は，既知の考古遺跡の位置と気温・降水量・
標高等の古環境情報に基づいて，未知領域における人類のニッチ（生態的）を空間的に推定する手法である（Kondo 2012; 近藤他 2013）。交替劇プロジェクトでは，A01班とB02班の共同研究により，考古学・年代学・気候学のいずれからみても科学的に信頼のおけるデータセットを用いて計算実験をおこなう体制が出来上がった。本発表では，共同研究の成果第二弾として，旧人・新人交替
劇進行期のヨーロッパを対象に，石器製作伝統の再検討（佐野 本号）と理化学年代値の再精査（大森 本号）によって絞り込んだ遺跡グループのデータを用いて各石器製作伝統集団の生態文化ニッチを推定した結果を報告する。

引用文献
Kondo, Y., T. Omori and P. Verhagen (2012) Developing predictive models for palaeoanthropological research: a preliminary discussion. Technical Report, Department of Computer Science, Tokyo Institute ofTechnology TR12-0001. http://www.cs.titech.ac.jp/~tr/reports/2012/TR12-0001.pdf
近藤康久・佐野勝宏・門脇誠二・長沼正樹・大森貴之・米田穰・西秋良宏（2013）「A01班とB02班の共同研究による『交替劇』進行期の生態文化ニッチモデリング寺嶋秀明編『科学研究費補助金（新学術領域研究）「ネアンデルタールとサピエンス交替劇の真相：学習能力の進化に基づく実証的研究」第8回研究大会』pp. 122-124.

25

Ecological models for the niche construction of the Neanderthals and anatomically modern humans
in Europe
Yasuhisa Kondo
Center for Research Promotion, Research Institute for Humanity and Nature
Eco-cultural niche modelling (ECNM) is a computer-based method to extrapolate past human niche
based on the location of known archaeological sites and palaeoenvironmental factors such as temperature,
precipitation and elevation (Kondo et al. 2012, 2013). In the Replacement of Neanderthals by Modern
Humans (RNMH) project, the collaboration between the research teams A01 (archaeology) and B02(palaeoenvironment) facilitates the calculation experiments of ECNM. This paper presents the second
preliminary results of ECNM in Europe, based on the dataset revised by the re-examination of lithic
industries (Sano, this volume) and the refinement of radiometric dates (Omori, this volume).

References
Kondo, Y., T. Omori, and P. Verhagen (2012) Developing predictive models for palaeoanthropologicalresearch: a preliminary discussion. Technical Report, Department of Computer Science, Tokyo Instituteof Technology TR12-0001. http://www.cs.titech.ac.jp/~tr/reports/2012/TR12-0001.pdf
Kondo, Y., K. Sano, S. Kadowaki, M. Naganuma, T. Omori, M. Yoneda and Y. Nishiaki (2013) Eco-culturalniche modelling for the replacement of Neanderthals by modern humans based on a collaboration of thearchaeology and palaeoenvironment teams. In: H. Terashima (ed.) The 8th Conference on Replacementof Neanderthals by Modern Humans: Testing Evolutionary Models of Learning, pp. 122-124.

26

シンポジウム 3
SYMPOSIUM 3

発表要旨
ABSTRACTS

シンポジウム 3「交替劇」問題を解く鍵― 新人拡散、社会・文化変化、多様性

SYMPOSIUM 3
Keys to the issues of the replacement of Neanderthals
by modern humans:
Geographic expansion of Homo sapiens,social/cultural changes, and their diversity

27

シンポジウム3「交替劇」問題を解く鍵 ― 新人拡散、社会・文化変化、多様性
オーガナイザ：門脇誠二（名古屋大学）
趣旨「旧人・新人交替劇」の要因が両者の行動差（学習行動を含む）にあるのではないか、という仮説を検討するために、ホモ・サピエンスがアフリカで誕生してから旧人が絶滅した（あるいは吸収された）直後まで、つまり約20 ～ 3万年前までの考古記録をアフリカ・ユーラシア・日本を主な対象として精査してきた。その結果として分かったのは、約5 ～ 4万年前頃に世界各地で生じた考古記録の大きな変化（いわゆる「中部旧石器から上部旧石器文化への変化」）の要因を、旧人と新人に特有な行動の交替に帰することができない、ということである。例えば、ユーラシアの旧人と同時期にアフリカやレヴァントにいたホモ・サピエンスの石器技術は、ネアンデルタールと同様なルヴァロワ方式に基づいていた。また、ホモ・サピエンスが中期石器時代のあいだに既に地理範囲を広げていたはずのアフ
リカにおいても、中期石器時代から後期石器時代にかけて大きな文化変化が起こった。
したがって、いわゆる上部旧石器時代・後期石器時代への文化変化は、それ以前に進化した旧人と新人の行動の違いの必然的結果であるということは難しい。それよりも、新人の地理分布拡大に伴って生じた社会・文化の変化自体が、新人と旧人の命運を分けた要因の1つだったと考える方が理にかなう。つまり、「交替劇」が起こった時期の考古記録に読み取るべきは「交替劇」の受動的反映ではなく、「交替劇」をもたらした能動的要因（特に社会環境）である。後者に「交替劇の真相」の一端があると考えられる。
この新たな視点に立って、約5 ～ 4万年前に世界各地で生じた社会・文化変化に焦点を当てて精査している。このシンポジウムでは、アフリカ・西アジア・ヨーロッパ・ユーラシア東部における約5～ 4万年前の文化変化を再検討する（門脇、長沼）。また、この時期の旧大陸における考古文化の担い手が新人か旧人かを区別することが難しいという問題に対しては、純粋に新人が新環境を開拓した時に見せた行動や文化変化が参考になる。その例として、日本列島と新大陸を参照する（仲田、高倉）。
これら世界各地で生じた社会・文化変化を比較する方法として、従来は共通性を求めることによって、新人拡散に伴う文化伝播や新人特有の行動の抽出が試みられてきた。しかし、それだけでは考古記録の説明として不十分であるため、今後は多様性の把握と説明も必要である。その体系的試みとして、旧人世界に新人が進出した際に生じた文化変化の多様性について理論的考察を行う（小林）。
討論では次の3つの論点を掲げる予定である。1）いわゆる上部（後期）旧石器時代への文化変化の共通点や多様性（類型化や定量化はできるか？）、2）その文化変化における新人の地理分布拡大の役割について（異文化流入、人口増、交流度の変化など）。3）この社会・文化変化と旧人の絶滅（吸収）の関係について。
話題提供
門脇誠二（A01、名古屋大学）
長沼正樹（A01、北海道大学）
仲田大人（A01、青山学院大学）
高倉 純（A01、北海道大学）
小林 豊（B01、高知工科大学）

28

Symposium 3
Keys to the issues of the replacement of Neanderthals by modern humans: Geographic expansion of Homosapiens, social/cultural changes, and their diversity
Organizer : Seiji Kadowaki (Nagoya University)
Objectives
As part of the RNMH project, the research team “A01” has examined archaeological records mainly fromAfrica, Eurasia, and Japan between ca. 200 and 30 ka, which cover the time range from the emergence of Homosapiens in African to the demise (or assimilation) of archaic hominins in Eurasia. The interim results of this study
indicate that we cannot equate large-scale changes in archaeological records around 50-40 ka, known as “thetransition from the Middle to Upper Palaeolithic”, with the replacement of “archaic behaviors by modern ones” that
correspond to hominin taxons. For example, lithic technology by Homo sapiens in African MSA and the Levantine
Middle Palaeolithic is characterized by Levallois methods, showing similarity with that by contemporaneous archaic
humans in Eurasia. In addition, cultural changes from African MSA to LSA cannot be regarded as a consequence ofthe replacement of hominin groups because Homo sapiens groups should have expanded their geographic range in
Africa already during the MSA.
Given these records, it is difficult to explain the cultural changes to the Upper Palaeolithic or LSA as a directconsequence of behavioral patterns that differentially evolved among Homo sapiens and archaic hominin groups
during the Middle Palaeolithic or MSA. Instead, it may be more reasonable to consider social/cultural changes,
triggered by the geographic expansion of Homo sapiens, as one of the factors that contributed to the evolutionary
consequences of archaic and modern humans. Therefore, what is represented by archaeological records at the timeof Homo sapiens’ geographic expansion may not be the passive reflection of the replacement (or assimilation)
processes but driving forces (particularly in the aspect of social environments) for these processes.
From this new perspective, we are currently focusing on the examination of social/cultural changes that
occurred during ca. 50-40 ka in various parts of the world. In this symposium, we review relevant archaeologicalrecords in Africa, west Asia, Europe, and eastern Eurasia (by Kadowaki and Naganuma respectively). Because thearchaeological records of these regions often entail difficulty in determining biological taxons of their makers (i.e.,by Homo sapiens or archaic humans), we also examine records from Japan (by Nakata) and the New World (byTakakura) in order to gain insights into behaviors and cultural changes by Homo sapiens groups pioneering newenvironments.
The interpretation of these social/cultural changes in various regions has tended to seek similarity in order
to identify cultural diffusions and behavioral markers associated with modern humans. However, increasingarchaeological records indicate their diversity that needs to be systematically examined and explained. One of suchattempts is addressed by a theoretical examination (by Kobayashi) on potential diversity of cultural changes that
occurred in association with the replacement (or assimilation) of archaic humans by Homo sapiens.
In discussions, we plan to raise three issues: 1) similarity and diversity in cultural changes to the Upper Palaeolithic
in various regions, 2) the relationship between such cultural changes and the geographic expansion by Homo sapiens,and 3) the relationship between the social/cultural changes and the demise (or assimilation) of archaic humans.
Speakers
Kadowaki Seiji (A01, Nagoya University)
Masaki Naganuma (A01, Hokkaido University)
Hiroto Nakata (A01, Aoyama Gakuin University)
Jun Takakura (A01, Hokkaido University)
Yutaka Kobayashi (B01, Kochi University of Technology)

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新人拡散期の石器伝統の変化：アフリカ、西アジア、ヨーロッパ
門脇誠二
名古屋大学 博物館
新人の分布がアフリカからユーラシアの広範囲に拡大したと目される時期（約5 ～ 4万年前）の石器伝統の変化は多様であり、必ずしもアフリカから西アジアを通ってヨーロッパへ「現代人的文化」が伝播するようなパターンを示さない。それは、下部旧石器時代においてハンドアックスの石器伝統がアフリカからユーラシア西部にかけて系譜をたどれる状況と異なる。生物学的な起源地であるはずのアフリカから文化的系譜をたどることができない現象自体が、ユーラシアへ拡散した新人の技術革新を示唆するのかもしれない。しかし、同時期のユーラシアに先住した旧人による技術革新と区別できるだけの化石証拠が乏しいため、新人の行動記録のみを抽出して分析を行うことが難しいのが現状である。
新人拡散期における多様な文化変化から当時の社会環境に関する示唆を得るために、当時のア
フリカ・西アジア・ヨーロッパにおける石器伝統の類型化を試みた（表1）。この区分は、1) 石器
伝統の地理範囲と2) 先行文化との連続性、という2側面に基づいている（この定性的分類を定量化していくのが今後の課題である）。
この類型案は中部・上部旧石器時代（中期・後期石器時代）の移行期における文化変化の一般的傾向を示唆する。まず局所的に生じた石器伝統の変化が文化の多様化を促した時期があり、その後で、類似した石器技術の広域分布が文化の一様化を促した時期が認められる。このパターン
はアフリカのサハラ以南と、西アジア～ヨーロッパのそれぞれの地域で認められる。後者の時期には新人が既にユーラシアに地理範囲を広げていたと考えられており、その時の文化の広域分布
は集団間の交流度の増加に起因したと解釈される。問題は、それに先行する時期における文化の地理的多様化である。この要因が新人拡散に起因するのか、それとも在地の旧人による文化変化
なのかを知るための化石記録はまだ不十分である。現在のところ、先行する中部旧石器文化との連続性が低い石器伝統は新人拡散に起因し、高い場合は在地集団による技術変化という解釈がしばしば行われている。ただし、侵入集団と在地集団の技術が類似していた場合や、侵入集団が在地集団の技術を継承した場合、あるいはこの時期の在地集団に新人が既に含まれていた可能性について考慮が必要である。
このように、新人拡散と文化変化の対応関係は化石記録の不足のために不明な部分が多いが、少なくとも従来の想定のように、新人拡散に伴って一様な文化が最初から広域に分布するわけではなく、その当初は地理的に多様だった文化が次第に一様化していく過程が認められる。この文化変化プロセスに伴って旧人の消滅・吸収が進行したならば、文化の一様化を促進させた社会要因が同時に人類の生物学的特徴の一様化の要因だったとも考えられる。

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Cultural changes associated with the geographic expansion of Homo sapiens: a view from Africa,
west Asia, and Europe
Seiji Kadowaki
University Museum, Nagoya University
Lithic industries at the time of Homo sapiens’ expansion from Africa into Eurasia (ca. 50-40 ka) show
diverse space-time distributions that do not simply indicate diffusions of “modern human cultures” fromAfrica, through west Asia, into Europe. This contrasts to geographically patterned variations in the handaxe
technology in the Lower Palaeolithic according to the distance from its origin in Africa. The difficulty in
identifying such a cultural phylogeny itself may indicate innovativeness of Homo sapiens. However, it iscurrently difficult to analyze this idea because the dearth of human fossils does not allow us to differentiate
between behavioral records of dispersing Homo sapiens and those by indigenous archaic hominins inEurasia.
Instead, I made tentative groupings of lithic industries in order to obtain insights into social
environments at the time of Homo sapiens’ geographic expansion into Eurasia. Table 1 classifies some of
the lithic industries in Africa, west Asia, and Europe, according to two aspects: the geographic extent andthe continuity from preceding lithic industries in the same area. Although this qualitative classificationneeds to be quantitatively verified in future, it suggests a general pattern in cultural changes at the transition
from the Middle to Upper Palaeolithic (from MSA to LSA). The pattern starts with a phase of cultural
diversity that involved various changes in lithic industries at relatively small geographic scales. This isfollowed by a later phase of cultural homogenization formed by wide regional distributions of similar
lithic technology. This pattern is observable in sub-Saharan Africa and the areas from west Asia to Europe
respectively.
The wide regional extent of similar lithic technology in the latter phase may have resulted fromincreased social interconnectedness as Homo sapiens groups most likely expanded their distribution widelyin Eurasia by this period. It is more difficult to interpret how cultural diversity in the earlier phase is related
to the dispersals of Homo sapiens due to the scarcity of human fossils. Despite this problem, the overall
pattern in cultural changes suggests that the dispersals of Homo sapiens were not initially associated withwidespread cultural diffusions but with cultural diversity, which was then followed by regional cultural
homogenization. The supposed assimilation of archaic humans, including Neanderthals, occurred during
this cultural process. This correlation between biological and cultural evolutions might suggest that thesocial environments that triggered cultural homogenization may also have been a contributing factor in
biological homogenization of humans.

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新人拡散期の石器伝統の変化：ユーラシア東部
長沼正樹
北海道大学 アイヌ・先住民研究センター
約5 ～ 4万年前にアフリカから新人が拡散した時点で、ユーラシア大陸の大部分にはネアンデル
タールとは異なる旧人が居住していた。外来者である新人集団と先住民である旧人との社会的な関係は、先住民がネアンデルタールであったユーラシア西部（ヨーロッパとその隣接地域）とは異なっていたと考えられる。実際にユーラシア西部とは特徴の異なる人工遺物が、各地で数多く確認されていることからも、ユーラシアの各地に進出した新人が現した行動は、ユーラシア西部と同じではないと言える。
ユーラシア東部の中でも考古学的情報の多い、アルタイ山地（南シベリア）と中国における約5～ 4万年前の考古資料は、石器群が連続的に変化する（アルタイ）・あるいはほとんど変化しない（中国）ことを示している。その一方で、ユーラシア西部で通常、現代人的行動の指標と目されている装飾品や骨角はアルタイや中国でも発見されている。しかしデニソワ洞穴11層で旧人（デニソワ人）と伴う可能性や、新人化石を伴うけれども下部旧石器時代から継続する在地的な、モード
Iの石核-剥片石器群をともなう周口店山頂洞など、特定の石器群や人類との対応関係を、再現性のあるパターンとして確定することはまだ困難である。
一部の研究者は、こうした石器群変化の連続性を根拠として、アフリカから拡散した新人とは別に、在地の旧人から新人へと進化したとする多地域進化説を再び提唱している。その一方で、考古学的に利用可能な人工遺物には大きな変化が生じていなくとも、実際には生物学的な「交替」は生じていた可能性もある。いずれの可能性も人類化石と人工遺物が共伴する事例の蓄積を経て、長期的に検証されることになる。

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Changes in the Paleolithic industries during the geographic expansion of Homo sapiens in eastern
Eurasia
Masaki Naganuma
Center for Ainu & Indigenous Studies, Hokkaido University
During the geographic expansion of Homo sapiens into Eurasia around ca. 50-40ka BP, archaic hominins
other than Neanderthals should have occupied large areas in Eurasia. This indicates that social relationships
between Homo sapiens and eastern Eurasian archaic hominin groups may have differed from that inwestern Eurasia where Neanderthals constituted major indigenous population (particularly in Europe andits neighboring regions). In fact, various features of Palaeolithic industries in eastern Eurasia indicate
behavioral diversity of Homo sapiens groups that expanded into various regions in Eurasia.
This presentation examines archaeological records from Altai (Southern Siberia) and China duringca. 50-40ka BP. The former records suggest gradational changes of the Paleolithic technology, while thelatter almost no noticeable changes. On the other hand, personal ornaments and bone/antler tools thatare considered as proxies of modern behaviors in western Eurasia have been found in Altai and China.
However, it is still difficult to suggest a reliable pattern in the association between particular lithic
complexes and hominin taxons. For example, in Denisova Cave layer 11, artifacts indicative of modern
behaviors were found in association with archaic hominin, i.e., Denisovian. In addition, at ZhoukoudianUpper Cave, Homo sapiens fossils and ornaments were recovered in association with traditional, local coreflake (mode I) lithic technology.
On the basis of such lithic technological continuity in eastern Eurasia, some researchers haverecently reappraised the multi-regional model for the origin of Homo sapiens. At the same time, there is apossibility that local human populations were replaced by newcomers without leaving significant changes
in archaeological records. In the future, both scenarios need be verified by additional recoveries of humanfossils in association with artifacts.

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新人拡散期における石器伝統の変化：日本列島
仲田大人
青山学院大学 文学部
旧人ネアンデルタールと新人サピエンスの「交替劇」の要因として、これまで考古学的証拠をもとに環境適応行動や生業活動の違いなど、両者には行動学的な差があるという意見が提案されてきた。そしてこうした行動差は脳神経構造の突然変異にもとづくものだといった仮説も知られるところである。しかし実際のところ、「交替劇」が起きたタイミングに旧人と新人で目立った行動差が生じていたわけではない。顕著な差のように捉えられる新人サピエンスの行動は「交替劇」後、すなわち新人のみが生き残ってから発達した産物とみるのが正しい。いわゆる現代人的行動として指標化されている証拠の数々も、新人の地理的な拡散期に入ってから取り揃えられていくようである。このように考えるなら、学習も含めた新人の行動全般を進化させた要因として、新人が形成した社会的環境に注目してみることが重要になるだろう（本シンポジウムの門脇趣旨）。
では、新人はどのような社会的環境を形成していったのだろうか。これを日本の例で考えてみる。ただし、社会や文化を丸ごと捉えることは考古学ではむずかしく、社会を捉えるのに必要な要素をあげて考えてみる。今回は、石器石材の動きとそれに関連する居住形態の変化をとりあげる。
これら二点はデータや先行研究の蓄積があり、日本列島にわたってきた新人の社会形成のプロセスについて示唆を与えてくれる。
日本列島の場合、社会ないしそのネットワークはかなり動的である。石器石材の利用傾向をみると、旧石器時代全般を通じてさまざまな産地の石材を石器の材料にしている。産地から居住地までの距離や運搬の仕方、どういう場所で石器を作るか、などで石材利用行動は多様になり、それが居住形態の変化にもつながった。日本列島の事例で見えてくるのは「交替劇」後の社会動態にほかならないが、新人の社会形成のパタンを具体的に例示できる。こうした日本列島のあり方がユー
ラシア西部の「交替劇」前後の社会と比較してどのような特徴をもつものか指摘したい。

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Changes in social behavior in the geographic expansion of modern humans: a view from the
Palaeolithic in the Japanese archipelago
Hiroto Nakata
College of Literature, Aoyama Gakuin University
In the examination of the replacement of Neanderthals by modern humans, some archaeologists andanthropologists have proposed an idea that Neanderthals differed significantly from modern humans inbehavioral patterns, including adaptive strategies and subsistence activities. This idea has also put fortha hypothesis that relates such behavioral differences to genetic and neurological mutations. However,
it is currently difficult to point out distinct behavioral differences between Neanderthals and modern
humans at the supposed timing of their replacement (i.e., 50-40 ka). A significant accumulation of the
behavioral elements that are often regarded as markers of modern humans occurred after their extensive
geographic expansion in the Old World. This archaeological observation indicates importance in examining
social environments formed by modern humans in association with their dispersals (see the Kadowaki’s
explanation of the purpose of this session).
What are the characteristics of social environments formed by modern humans at the time of theirgeographic expansion? In this presentation, I will discuss this problem drawing on the Palaeolithic records
from the Japanese archipelago. Because it is difficult to deal with past societies and cultures directly inarchaeological data, I focus on two components indicative of social behaviors, i.e. raw material acquisitionand settlement patterns, which can be illustrated by a large volume of data in the case of the Japanese
Palaeolithic. These two aspects should provide us with insights into the social dynamism in the Japanese
Palaeolithic. Particularly, the study of lithic raw material is useful in understanding social networks
organized by the Palaeolithic inhabitants.
The interim results of this study suggest that Palaeolithic social networks in Japan, indicated by lithic
raw material distributions, followed complex dynamism including both expansions and contractions.
The Palaeolithic inhabitants exploited various raw material sources throughout the Upper Palaeolithic
period. Behaviors in the use of lithic raw materials varied greatly according to the distance from sources
to occupation sites, the way of transporting raw materials, and the locations where raw materials are
consumed to make stone tools. In addition, such behaviors are further related to the dynamism of settlement
patterns. Although the case in the Japanese Palaeolithic may not be directly related to the replacement ofarchaic hominins by modern humans, it can provide a case of social formation achieved by modern humans
in the establishment of their occupation in new geographic areas. This aspect will be briefly compared withthe cases in western Eurasia.

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新大陸への新人拡散：「交替劇」への示唆髙倉純

北海道大学大学院 文学研究科
新大陸へ拡散した人類の起源を探るために、ロシアのカムチャツカとアメリカ合衆国のアラスカでは、最古の考古資料の検出に多くの注目が払われてきている。言うまでもなく、後期更新世における新人の新大陸への拡散は、先住する人類との相互関係無しに起こったものと考えられる。新大陸における最古の考古資料を新人が残したことについて議論が生じる余地はない。新大陸への拡散にかかわる研究は、新人の広域拡散の過程と文化変化との関係の理解に対して興味深い示唆を与えるものであろう。本発表では、新人の新大陸への拡散にかかわる最古の考古学的記録に関する、ベーリンジアでの研究の現状を整理することを目的とする。新大陸への新人拡散の究明を目的とする研究では、当該地域に展開していた細石刃石器群、非細石刃石器群の地域的変異の把握が重要な意義をもっている。

The peopling of the New World by modern humans: Implications for understanding cultural changes
and human colonization
Jun Takakura
Graduated School of Letters, Hokkaido University
In order to look for the origins of the first Americans, much attention has been focused on the search forthe earliest archaeological records in Kamchatka (Russia) and Alaska (USA). Needless to say, the Late
Pleistocene peopling of the New World by modern humans was executed without the mutual relationshipwith the pre-occupied archaic humans. Undoubtedly, the colonizing modern humans formed the earliest
archaeological complexes in the New World. These findings may have significant implications for our
understanding of the relationship between cultural changes and process of human colonization. The main
aim of this review is to summarize the knowledge of the chronology and inter-regional variability of theearliest archaeological complexes in Beringia during the Late Pleistocene, with relation to the peopling of
the New World. To address this issue, it is important to focus on the inter-regional variability of microblade
and non-microblade assemblages in Beringia.

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「交替劇」と文化変化の多様性の理論的考察
小林豊

高知工科大学中部～上部旧石器時代の移行期は、石器製作伝統の急激な変化が起こった時代であるとともに、各地域で旧人と新人が交替を起こした時代でもある。この時期の考古学的記録の詳細な分析により、交替前後における石器製作伝統の変化パターンには地域的な多様性があることが分かってきた。交替前後の高い文化的類似性は、侵入種が在来種の文化を継承した可能性を強く示唆する。しかしながら、在来種の文化的特徴が侵入種に広がる確率には、侵入種が広がる速度、侵入種の異文
化選好性、異文化の適応的利点、地域的な自然選択圧、文化のイノベーション率など、さまざまな要因が影響し得ると考えられる。本研究では、集団遺伝学的な数理モデルを活用し、これらの各要因が種交替前後での文化的な類似性に与える影響を理論的に探っていく。モデルの結果を用いて、考古学的記録に見られる文化変化のパターンの地域的多様性をどのように解釈するべきか論じる。

The replacement of Neanderthals by modern humans and the diversity in cultural transition
patterns: a theoretical perspective
Yutaka Kobayashi
Kochi Univesity of Technology
It is acknowledged that the Middle to Upper Paleolithic transition was concomitant with the spread ofmodern humans into Eurasia. Interestingly, the transition pattern of lithic industries in this age is spatiallyheterogeneous, showing varying degrees of continuity between before and after the transition dependingon localities. A compelling interpretation of the continuity is that the culture of the preceding species wascopied and assimilated by the invading species during local species replacement. However, the probability
that a cultural trait of the resident species spreads over the invading species depends in a highly complex
manner on factors like the invasion speed, preference of the invading species for the heterospecific culture,
the selective advantage of the trait, cultural innovation rate, among others. In this study, I construct some
simple mathematical models to see how various parameters affect the probability that inter-specific culturaltransmission occurs. Using the results of the analysis, I argue how we should interpret the spatial diversity
in the degrees of cultural continuity between before and after the replacement.

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研究項目 A01
RESEARCH TEAM A01

研究進捗要旨ABSTRACTS

研究項目 A01
考古資料に基づく旧人・新人の学習行動の実証的研究

RESEARCH TEAM A01
Archaeological Research of the Learning Behaviors of the
Neanderthals and Early Modern Humans

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旧人と新人の文化的交替とインタラクション
西秋良宏
東京大学 総合研究博物館
これまで考古学班（A01）は学習の産物である過去の文化伝統、学習の場であった個々の遺跡にみられる学習行動の証拠、そして、過去の学習行動復元に資する現代人の行動、の三つを切り口として旧人・新人の学習行動にアプローチしてきた。そして、その成果をもとに、両集団の学習行動の違い、それが交替劇に果たした役割について考察してきた。最終年度はそうした多面的アプロー
チの成果を総合し、旧人新人交替劇の真相にせまる知見提出をめざす。特に重点を置くのは、過去の文化伝統に関わる分析である。
これまでの研究をとおして分析の焦点は次の三つに絞られた。(1)石器文化伝統の出現年代、地域を詳細に検討し、旧人伝統と新人伝統の置換プロセスを明らかにすること。すなわち、まず交替劇の舞台を考古学的に定める。(2)交替が起こった時期に両者の石器文化伝統に何が起こったのかを明らかにする。その研究は、交替劇が全くの集団交替の結果であったのか、それとも、社会学
習がはたらいた末の吸収、同化プロセスであったのかを明らかにすることにつながる。 (3)これらのデータをもとに両集団の学習行動の違い、その交替劇への影響を論じる。
こうした研究計画は旧人、新人の学習能力差を論じるには、同時期、同環境における両集団の行動比較が肝要との考えに基づく。

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Cultural processes in the Neanderthals-AMH replacement period
Yoshihiro Nishiaki
The University Museum, The University of Tokyo
Research project A01 approached the learning behavior of Neanderthals and anatomically modern
humans (AMH) from three angles: (1) that of a prehistoric cultural tradition, the product of learning, (2)evidence found in individual sites, the places of learning, and (3) ethno- and experimental archaeologythat contributed to modeling of prehistoric learning behaviors. Based on the results of these investigations,the research team has examined differences in the learning behaviors of Neanderthals and AMH, and thepotential role these differences might have played in the replacement of Neanderthals by AMH. In the final
year of this project, the team aims to synthesize the results of this multi-faceted approach, and present new
findings that will reveal further evidence concerning the replacement of Neanderthals by AMH. Particularemphasis will be placed on the analysis of prehistoric cultural traditions.
Against this background, we have organized the focus of our further work into three categories. The
first involves a detailed investigation of the periods and regions in which the replacement or contacts of thecultural traditions of Neanderthals and AMH took place. In other words, we will start by defining the stage
on which the replacement occurred. The second focus involves clarifying what happened to the cultural
traditions of Neanderthal and AMH during the replacement period. This research will help to explain
whether the replacement in a given region was entirely the result of group replacement, or the result of anabsorption and assimilation process following the social learning of the time. Finally, using the information
gathered, our attention will turn to discussing the different learning behaviors of the Neanderthals andAMH, and how these differences influenced the former’s dramatic replacement.
This research plan is premised on the view that a discussion of the different learning patterns of
Neanderthals and AMH requires a behavioral comparison of the two groups, conducted during the same
period, and under the same environmental conditions.

43シベリアにおける後期旧石器初頭の石器群の多様性の検討
加藤 博文
北海道大学 アイヌ・先住民研究センター
ユーラシア中央部から東部にかけてのホモ・サピエンスの拡散とネアンデルタールを含む旧人集
団の交替・同化に関する様相は、化石人骨が不足することもあり、その様相は明らかではない。一方で化石人骨の確認が続いている山地アルタイ地域の様相は、ちょうど交替劇の時期に複数の人類集団の存在を示唆する状況が示されており、今後もその動向に注目する必要がある。
その一方で明らかに後期旧石器初頭の石器群については、中期旧石器段階に比べて遺跡数が増加し、石器群の地域的多様性が生じている。シベリアで遺跡数が増加するタイミングは、約３万年前以降であり、地理的環境を考慮すると北方圏での人類活動の活発化、すなわち寒冷環境への適応を反映しているとみなすことができる。中期旧石器段階の人類活動は、山地アルタイやバイカ
ル湖周辺地域など特定地域に集中しているが、後期旧石器初頭段階になると、それ以外の地域にも広がりを見せる。中でも注目されるのは、中部シベリアのエニセイ川流域である。この地域は、後期旧石器段階に遺跡が集中する地域の一つであり、後期旧石器初頭の石器群に多様性を認められる。
中部シベリア、エニセイ川中流域の石器群にみられる多様性とは次の諸点である。山地アルタ
イ地域の後期旧石器初頭の石器群との共通性、（２）両面加工尖頭器石器群、（３）細石刃剥離技術、（４）石刃剥離技術。これらは後続するシベリアの後期旧石器段階の石器群にそれぞれ深く関係す
る技術的要素である。これらの各技術的要素がどのような年代的なタイミングで出現し、またどのような環境条件や集団の行動様式と関係するのかを検討していることが重要な課題となる。これらの石器群の比較資料としては、資料的蓄積が比較的に進んでいる東シベリアのバイカルシベ
リア地域の資料があげられる。また近年注目されている北緯７１度の北極圏の石器群との対比も課題である。
石器群の多様性は、人類集団の環境適応行動の多様性や自在性を反映したものとして理解できる。このような技術的多様性を生み出した背景、多様な技術を駆使する運用能力についての考察も総合的に行う必要がある。

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On the technological diversity of Early Upper Paleolithic complexes in Central Siberia.
Hirofumi Kato
Center for Ainu & Indigenous Studies, Hokkaido University
There are still unclear the of dispersal of Homo sapiens and the replacement of Archaic home, including
Neanderthals by Modern humans in the Central and Eastern Eurasia, due to shortage of founded humanfossil. However, anthropological finds from the mountain Altai, suggest the situation that there were plural
human groups co-existed at the same time of the period of replacement period. We should keep eyes on thisarea’s trend.
On the other hand, regarding Upper Paleolithic complexes, the number of its sites has been increased
and shows its regional diversity compare to Middle Paleolithic complexes. It is after 30,000 years ago thatthe number of sites increased in Siberia. Consider its geographical environment, this timing reflects theactivation of mankind in northern area, that is, human’s adaptation to cold district. In the Middle Paleolithic
stage, human activities are restricted to the certain area such as the Mountain Altai and surroundings ofLake Baikal, but when it becomes to Upper Paleolithic stage, human activities recognized in other areas,
especially, Yenisei River basin in Central Siberia. This is one of the site complexes of Upper Paleolithic
stage and shows the technological diversity.
The technological diversity of Paleolithic complexes in middle Yenisei River basin in Central Siberia,
could be characterized in next points. (1) commonality with early Upper Paleolithic complexes from themountain Altai (2) development of bifacial projectile point tools, (3) emergence of micro blade reduction
technology (4) development of blade reduction technology. These technological factors are deeply relatedwith following Upper Paleolithic complexes in Siberia. Thus, important issue regarding these technologicalfactors would be to examine which timing these technological factors appeared, and what environmental
conditions and human life style relates.
As compared material for these lithic complexes from Yenisei river basin, we can represent ones from
Baikal Siberian regions in Eastern Siberia where is well investigated. Also it is very important to comparewith lithic complex in the Arctic Circle at N 71°.
The technological diversity of lithic complex could be understood as it reflects the diversity andflexibilities of human adaptations. As the next step, we should consider general aspects of the backgroundof these technological diversity and its operational capability.

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研究項目 A02
RESEARCH TEAM A02

研究進捗要旨ABSTRACTS

研究項目 A02
狩猟採集民の調査に基づくヒトの学習行動の特性の実証的研究

RESEARCH TEAM A02
A Study of Human Learning Behavior Based on Fieldwork
Among Hunter-Gatherers

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狩猟採集民における社会性の拡張と創造的社会学習の基盤
寺嶋秀明
神戸学院大学 人文学部
本年度は「交替劇」プロジェクトの最終年度であり、これまでのヒトの学習様態（方法、環境等）
に関する実証的・理論的研究の最終的な詰めと、全体のとりまとめをおこなう。
これまでの研究によって、ヒトの学びの根本にある「関係の中で学ぶ」ことの重要性が明らかになった。単なる模倣的社会学習（イミテーションやエミュレーション）を越えて、物事の本質に迫る深い理解を達成するための学びには、制度的な師と弟子という関係の構築が必要である。現代
社会の学校教育ではこの関係は行政的な教育制度などに従って自動的に決まるが、それは必然ではない。一般には、学びの関係構築は両者の意図的な相互役割の形成による。これを文化制度的師弟関係と呼ぶとするならば、文化制度的師弟関係は、教える者と教わる者の間の信頼を基盤としながら、それぞれの役割を相互期待をもとに練り上げてゆくことによって成立する。言葉による教示はむしろ副次的なものとなる。
今年度はとくにヒト特有の創造的社会学習の基盤について、人類進化史との関連から研究を深めていきたい。ヒトの特徴はとりわけ豊かな社会性をもつことである。ヒトは他者とさまざまな社会的絆（relatedness）の形成し、社会を作り上げている。現代における狩猟採集民研究においてもその重要性はつとに指摘されてきた。そして、その社会性の拡張としての自然界とのコミュニ
ケーションの回路形成がある。社会性は本来は仲間同士の間の関係として機能していたのである
が、交替劇をはさんだ進化の過程で、ヒトはそのような社会的絆を自然界の諸要素にまで拡張することができるようになった。自然界とのコミュニケーションの回路を形成したのである。これは交替劇前後の文化的遺物の変化にみられる自然界との交流の拡大に顕著に現れている。さらに、現生の狩猟採集民民のさまざまな行動や観念からも見て取れる。そのような社会性の拡張の結果、ヒトは他の人間から学ぶばかりではなく、動物、植物など自然界の諸要素からも学ぶことが可能となり、そのことがヒトの学習能力大きく発展させたと考えられる。このような自然界とのコミュ
ニケーションの回路形成が学習能力の発達に果たす役割の詳細について研究を深めていきたい。

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Hunter-gatherers’ extended sociality and the foundations of innovative social learning
Hideaki Terashima
Faculty of Sciences and Humanities, Kobe Gakuin University
The role of learning in Homo sapiens is not only to acquire and reproduce the knowledge and skills of theformer generations, but to obtain the ability to produce new technologies and behavior that can lead to thedevelopment of human life. Such type of learning, almost unique to humans, can be called ‘innovativesocial learning’ in contrast to ‘conservative social learning’ that characterizes usual learning of non-humananimals. But how does such innovative social learning become possible in humans?
There would be no doubt about the strong sociality in humans. Many kinds of human sociality suchas living in a family, cooperation with other families such as cooperative childcare, cooperative work,and food sharing make communal life of humans. Those are almost absent in other animals, even inchimpanzees. In some cases humans seek sociality with objects other than humans such as animals, plants,
etc. Human social learning is carried out in a context filled with such extended sociality. My idea is thatfrom some time around the Replacement period, human sociality might have extended to cover natural
world, particularly animals, and such sociality has contributed to enhance modern human’s learning
capacity.
The evidence of such idea could be provided by various representations of splendid wild animals incave paintings. Also therianthropic paintings, sculptures and figurines would suggest a kind of humananimal relationship other than hunter-game relationship. We can obtain evidence for supporting such ideas
in the life of contemporary hunter-gatherers.
These representations based on the idea of relatedness and the sameness between humans and animals
would have required corresponding cognitive ability such as cognitive fluidity or fluid intelligence, theoryof mind, meta-cognition, and so on. The human sociality and cognitive ability are in the positive feedback
relationship, and, I think, they brought about the development of human learning capacity. The idea ofrelatedness between humans and animals cannot be just a fancy imagination but based on meticulous
scientific observation and deep understanding of animals as they are, and as well as introspection onhumanity itself.

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狩猟採集生活の中で育つバカ・ピグミーの子どもたちの学習能力とその発達速度
小山正神戸学院大学 人文学部
本年度は、狩猟採集生活の中で育つバカ・ピグミーの子どもの学習能力の様相を象徴機能の発達という観点から包括的に示す予定である。
学習は自己制御的な側面を持つ。これまでの本交替劇研究大会において、筆者は、カメルーン東部州のバカ・ピグミーの子どもたちの調査結果から、彼らの遊びにみられるみたての豊かさからの認知的柔軟性や、3歳～ 4歳頃にみられる物への興味の高さとその取り入れ記号理解の高さやそこからうかがわれる表象能力等について報告してきた。
本研究では、狩猟採集生活の中で、子どもたちが他者や物をどのように取り入れ、その学習の速度を明らかにし、学習における諸要素のシステムとしてみられる相互連関性 (Smith & Samuelson,
2003) についても明らかにしていきたい。

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Learning behavior and its rate in Baka Pygmy children growing up in modern hunter-gatherer
society
Tadashi Koyama
Faculty of Humanities and Sciences, Kobe Gakuin University
The purpose of my research in this year is to present a comprehensive picture of learning behavior of
Baka Pygmy children who grow up in modern hunter-gatherer society (in the East Cameroon) from thedevelopment of symbolic function.
Learning is self-organizing. As I reported in previous RNMH conferences, Baka Pygmy children
incorporated new objects that I presented to them. And they showed much flexibility on object substitution
in their play. Especially about 3 or 4 year-olds Baka Pygmy children had much interest that objects
and could incorporated those objects with their schemas. And they could collect and match one picturewith a similar figure that was depicted objects they had not seen and gone through that. They could use
representation of objects in new object realization by matching with those in achieving the tasks.
On considering learning ability we need to speculate how children attend to peoples and to objects.
Also we need to specify the rate in acquisition of knowledge. Child’s learning is a system inter-related
among components (Smith & Samuelson, 2003). The author will present these components in learning ofBaka Pygmy children and their inter-related development as s system.

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交替劇における芸術の役割
窪田幸子
神戸大学 国際文化学研究科
昨年12月に開催された交替劇の年次研究大会において、芸術の出現についてのパネルディスカッ
ションを組織した。ルイス－ウィリアムスは、交替劇の時期に創造の爆発と呼べるような、芸術を含んだパッケージセットがホモサピエンスにあらわれることをとりあげ、「なぜホモサピエンスは芸術を生み出すことができたのか」、という大きなという問いを立てた(Lewis-Williams 2002)。
彼はエーデルマンによる、意識の進化という理論をベースとし、意識の進化がホモサピエンスが芸術を生み出すことを可能にしたと論ずる。エーデルマンは、一次意識と高次意識という二つの進化的意識レベルを想定し(Edelman 1992)、一次意識はほとんどすべての哺乳類がもつものであり、外界を知覚し意識する能力であるとする。犬や猫も夢を見ることが知られているのは、このことを示す。しかし、ホモサピエンスのみが高次意識を手に入れたのであり、これは言語の進化と共に達成された。高次意識は、ホモサピエンスが社会的自己を意識し、過去と未来を意識し、イメージを操作し、世界を構築することを可能にしたという。この考え方をベースとして、絵画の起源は個人の夢や変性意識状態でみたヴィジョンを社会化し、この世界にとどめようとしたものであり、そのイメージを再構築することが可能になったこと意味すると論じている。
これらの議論に触発され、筆者はアボリジニアートの成功の理由を考察した。アボリジニアー
トは、1970年代にアボリジニ現金収入のために産業化されたものだが、1990年代までには世界的に高い評価を得るようになった。一時的な結論として、筆者は、アボリジニアートは個々の創造の発露ではなく、ドリーミングという変性意識状態である「もう一つの世界」を表したものであるか
ら、我々に大きな印象を残すのではないか、と論じた。
また、さらに3月に開かれた班会議での論文では、このテーマを異なる立場からさらに進めて論じた。それは、1990年代に起きたアボリジニアートの抽象化という問題である。多くのアボリジ
ニ絵画がこの時期抽象化されていったのだが、その変化には、いわゆる創始者（イノベータ―）と、追随者（フォロワー）がいた。このようなアボリジニアートの変化の詳細から、文化の継承の具体的ありようを論じることが出来そうであることを論じた。
引用文献
Buku-Larrnggay Mulka Center 1999 “Saltwater – Yirrkala Bark Paintings of Sea Country”,
Carty, John 2011 “Creating Country: Abstraction, economics and the social life of style in Balgo art ” PhD
thesis, Australian National University.
Chubb, Claudette & Nancy Sever eds. 2009 “Indegenous Art at Australian National University”,.
Macmillan Art Publishing
Edelman, Gerald 1992 “Bright Air, Brilliant Fire- On the matter of the Mind”
Lewis-Williams, David 2002 “The Mind in the Cave”,
Morphy, Howard 1998 “Aboriginal Art” Phaidon
Morphy, Howard 2007 “Becoming Art – Exploring Cross-Cultural Categories”,, Berg.
Museum Tinguely 2005 “≪Rarrk≫John Mawurndjul-Journey through Time in Northern Australia”,
Crawford House Publishing AustraliaWhat is the role of art in ‘RNMH’?

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Sachiko Kubota
Graduate School of Intercultural Studies, Kobe University
In a symposium held in December last year, I organized a panel on the topic of emergence of the ‘art’.
David Lewis-Williams wrote in his book, “The Mind in the Cave”, about an explosion of creation
happened at the time of replacement, and posed the question ‘Why Homo sapiens produced arts?’(LewisWilliams2002). His hypothesis was that “Difference of the levels of Consciousness” enabled the productionof art for Homo sapiens. He developed this idea based on the study of Edelman (Edelman 1992).
Edelman considers that me ‘consciousness has evolved biologically’. And he made a distinction
between ‘primary consciousness’ and ‘higher-order consciousness’ (Edelman 1992 :187). Almost all the
mammals have primary consciousness. But only Homo sapiens acquired higher-order consciousness,and importantly, it came with the evolution of language.

This consciousness made possible for Homosapiens to conceive social self, and concept of past and future, according to Edelman. Based on this idea,David argued that the origin of art made possible by recollection and socialization of personal visions suchas dreams or state of altered consciousness. Homo sapiens remember it and try to visualize them, whichappeared as ‘arts’ in cave or the figures .
Inspired by these discussion, I questioned why are Aboriginal Arts so impressive for us in previous
paper. Bark paintings and Acrylic paintings are started to be produced for commercial purpose from 1970s.
And they came to be acclaimed very high profile as ‘arts’ by 1990s. My tentative conclusion is that they are
impressive because it is not an expression of personal creativity but of altered world; Dreaming.
And in the paper presented in March workshop, I argued about Aboriginal art in slightly different
perspective, focusing on ‘Abstraction’. In 1990s majority of Aboriginal paintings have changed theirstyles to abstraction. In those changes, there were innovators and followers. In the paper, I looked into thechanges to examine cultural transition.

References
Buku-Larrnggay Mulka Center 1999 “Saltwater – Yirrkala Bark Paintings of Sea Country”,
Carty, John 2011 “Creating Country: Abstraction, economics and the social life of style in Balgo art ” PhD
thesis, Australian National University.
Chubb, Claudette & Nancy Sever eds. 2009 “Indegenous Art at Australian National University”,.
Macmillan Art Publishing
Edelman, Gerald 1992 “Bright Air, Brilliant Fire- On the matter of the Mind”
Lewis-Williams, David 2002 “The Mind in the Cave”,
Morphy, Howard 1998 “Aboriginal Art” Phaidon
Morphy, Howard 2007 “Becoming Art – Exploring Cross-Cultural Categories”,, Berg.
Museum Tinguely 2005 “≪Rarrk≫John Mawurndjul-Journey through Time in Northern Australia”,
Crawford House Publishing Australia53

模倣による自然の読み取り
今村

薫

名古屋学院大学 経済学部
学習行動、とくに社会的学習においては、「模倣」が重要な手段である。平成25年度はアフリカの狩猟採集民サンの社会でみられる模倣の事例を集めて、模倣行為の広がりを考察した。模倣には、「技術の修得」という側面だけでなく、「対象を読み取る」という機能もある。なぜなら、模倣には、対象の行動をそのまま真似るだけでなく、行為の目的や行為者の意図を読み取ろうとすることが必ず付随するからである。
サンは、子どもだけでなく大人もさかんに物まねをおこなう。まず、娯楽的な文脈で次のような物まねがおこなわれる。①人物描写のための物まね、②自分の体験の再現、③動物の動作や鳴き声をまねる。また、④彼らは狩猟の現場で盛んに物まねをおこなう。
彼らは、ブッシュの中で足跡や動物の糞などの痕跡を発見すると、これらの痕跡から動物の行動を再現する。足跡の大きさから年齢や雌雄を推察し、どちらから来て何をしてどこへ立ち去ったかを説明する。罠を仕掛けた場所の動物の足跡は、とくに念入りにその意味を読み取る。足跡をたどって一緒に歩き、動物の行動や心理までを再現する。また、獲物に傷を負わせて追跡しているときには、足跡をたどって獲物と同じように移動したり休憩したりしながら、動物の心に自分の心を重ね合わせる。
このように、物まねは、サンの社会では、子どもだけでなく大人も熱心におこなう娯楽であると同時に、生業活動である狩猟に結びつく重要な行為でもあるのである。
また、サンの狩猟活動はこれまで報告されてきたように成人男性だけがおこなうのではなく、少年、さらに成人女性も犬猟や罠猟をおこなっていたことが今回の調査で明らかになった。とくに罠猟は、動物の行動を予測することと、罠の材料を用意するために植物の知識や観察が重要である。サンの言葉においては狩猟と採集を分ける語彙はなく、狩猟と採集は、等しく自然から食糧を獲得する行為として認識されている。
動物に関心を持ち深く観察してその心を読むというようなヒトに独特の傾向がヒトの進化と深く絡んでいるのではないかと考えられる。「交替劇」の背景には、新人において狩猟と採集を合わせた「自然を読み取る」技術の革新が飛躍的におきたことが推測される。

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The skills of reading nature by mimic and imitation
Kaoru Imamura
Faculty of Economics, Nagoya Gakuin University
In learning, especially in social learning, imitation is the most important mean. To understand thecharacteristics of learning the skills of foraging, my research in 2013 focused on learning behavior by
mimic and imitation of the San, hunter-gatherers in the Kalahari desert of southern Africa.
San adults and children were active mimickers. In the context of entertainment, when they were incamp they 1) impersonated others to describe their characters, 2) re-enacted their own experiences, and 3)
mimicked animals’ behaviors and calls. The San people performed imitations in camps, and while hunting.
When they found animal footprints and feces in the bush, they imitated the animal’s movements when
making the footprints and defecating. They guessed the animal’s age and sex from the size of its footprints,
described where it must have come from, where it likely went, and what it did there. They carefully read
footprints around the animal traps they had set. They walked along these footprints in order to reimagine
the animal’s activities and understand its state of mind. When following an animal that had been hurt, they
took a rest, so they were better able to identify with the animal when tracking its footprints.
In San society, adults as well as children enthusiastically performed imitations of these activities asentertainment, and in doing so strengthened their skills as hunters. Not only men but also boys and women
hunted animals by using snares. To get technique for traps children must know the behavior of animal andwhich vegetables animal eat. They learn skills of ‘reading nature’ by hunting and gathering.
The foraging strategy of the Neanderthals is supposed to have centered around large animals. On
the other hand, the tool manufacturing industry of early modern humans have shown a clear trend to thediversification of food items, which shows the development of cognitive capacity on their environment andfood resources, i.e., nature. The innovation of the skills of ‘reading nature’ might have occurred in modern
humans.

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メタ学習のメカニズム：カナダ・イヌイトの子どものからかいを通した学習大村敬一
大阪大学 言語文化研究科
ベイトソンの学習進化モデルに基づいてトマセロの「累進的な文化進化」仮説を精密化すること
で、ネアンデルタールと現生人類の学習の違いについて、次のような仮説を立てることができる。
ネアンデルタールは文化進化のツメ歯車のツメにあたる文化学習を獲得したが、その文化学習に基づいて創造的な変革と発明を行うために必要なメタ学習の能力を獲得することなく、そのメタ学習の能力を学習Ⅱに基づいて獲得した現生人類だけが文化進化のツメ歯車を十全に稼働させることができた。その結果として、ネアンデルタールは文化学習によって獲得した技能とその産物に新たな革新と発明を加えることなく、文化的に継承される技能を数十万にわたって忠実に継承することになった。他方で、現生人類は学習Ⅱに基づいた学習Ⅲの能力を獲得することで文化進化のツメ歯車を十全に稼働し、文化的に継承される認知技能とその産物に次々と改良を加える
ことで、生物進化史的には短い時間で人類に特有な認知技能とその産物を発達させてきたのである。
この仮説が正しいとするならば、トマセロの仮説に従って、ネアンデルタールは文化学習に必要な能力、同種他個体を自己と同じ精神生活をもつ者として理解し、その行動の背後に意図を読みとる能力を獲得していたと考えることができる。この意味で、ネアンデルタールは「心の理論」
を現生人類と共有していたと推定することができるだろう。しかし、他方で、ベイトソンの学習進化モデルに従えば、ネアンデルタールは文化進化のツメ歯車の駆動力であるメタ学習を支える能力、すなわち、文化学習によって身に染みついてしまったコンテキストを理解する慣習的な方法を客体化するとともに、慣習化した問題解決の様式を客体化して操作し、発明や改良を行う創造性の能力に欠けていたと推定することができるだろう。この意味で、現生人類とネアンデルター
ルの学習能力の違いは、自己の身に染みついた世界理解のあり方と慣習的な問題解決の様式を客体化して操作し、発明や改良を行う創造性の能力にあると言える。
それでは、この創造的なメタ学習、すなわち、すでに学習したことを対象化して意図的に操作し、発明や変革を行うことを学習するメタ学習は、どのような過程で身につけられるのだろうか。
このことを明らかにするために、私はカナダ極北圏のヌナヴト準州クガールク村で、カナダ極北圏の狩猟・採集民であるイヌイトの子どもの学習過程について、2011年3月8日から3月27日、2012年3月12日から3月27日、同年の8月6日から9月28日、2014年3月18日から28日に民族誌的な調査を行い、イヌイトの子どもの学習過程で重要な役割を果たしている子どもたちと大人たちの相互行為についてのデータを集積してきた。本年は、この調査を継続するとともに、これまでに集積してきたデータの分析を行い。次のことを明らかにする。
（１）大人たちと幼児（0 ～ 3,4歳）の相互行為の分析を行うことで、文化学習の基礎となる「心の理論」、すなわち、他者の行為の背後にある意図を理解する能力が幼児に学習されてゆく過程を明らかにする。
（２）大人たちと子どもたち（3,4 ～ 13歳くらい）の相互行為の分析を行うことで、創造的な発
明と改良を可能にする能力、すなわち、自己の習慣を客体化する能力が子どもに学習されてゆく過程を明らかにする。

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Mechanism of Meta-learning:Teasing as the Device for Training Children in Canadian Inuit Society
Keiichi Omura
Graduate School of Language and Culture, Osaka University
Modifying the hypothesis of ‘cumulative cultural evolution’ proposed by Tomasello according to theBateson’s model regarding the evolution of learning, we can build up the following hypothesis about thedifference in learning ability between Neanderthals and modern humans:
If there is any one difference in learning ability between Neanderthals and modern humans, it is theability of meta-learning (corresponding to Learning III in Bateson’s model), which is the foundation of‘individual or collaborative creation;’ that is, the driving force of cumulative cultural evolution. Thus,
Neanderthals most likely acquired the ability of cultural Learning (corresponding to Learning II in
Bateson’s model), which enabled them to preserve their styles of problem-solving. On the other hand,
it might be supposed that they lacked the ability of meta-learning, that is, the ability to make creative
modifications to preserved styles of problem-solving, with the result that they might not be able to fully
operate cumulative cultural evolution and thus were conservative in their techniques of stone-crafting. In
this sense, Neanderthals might have acquired but perhaps were strictly bound by their cultures.
If this hypothesis is accepted, it might be safely inferred from Tomasello’s model that Neanderthals
acquired the ability to understand conspecifics as beings that have intentional and mental lives like theirown, because Tomasello pointed out that the ability of cultural learning is based on the ability to understandthe intentions behind the behaviors of others. In this sense, Neanderthals might be considered to share
the ability of ‘theory of mind’ with modern humans. On the other hand, it could be safely inferred from
Bateson’s model that only modern humans acquired the creative ability to objectify, manipulate, and change
what is already learned via cultural learning on the basis of a ‘theory of mind,’ because Bateson pointed
out that meta-learning is based on the ability to objectify, manipulate, and change the existing styles ofproblem-solving, which are learned as unexamined premises through cultural learning.
In short, the most important species-unique ability of modern humans might be the creative ability
to objectify, manipulate, and change the relationships between their own culture as unexamined styles ofproblem-solving and their surrounding environments. Modern humans acquired this creative ability so thatthey could fully operate cumulative cultural evolution and thus develop their species-unique cognitive skills
and products. Then, how this creative ability of meta-learning unique to modern human is learned?
In order to understand the learning process of this creative ability of meta-learning, I conductedethnographic field-research on the learning process of Inuit children at Kugaaruk, Nunavut, Canada,
between 8th and 27th of March in 2011, between 12th and 27th of March, and between 6th of August and28th of September in 2012, between 18th and 28th of March in 2014. This year, I will continue the research
and analyze the data concerning the interaction between adults and children, which is the most important
medium of cultural transmission in modern human’s society, to examine the following two learning
processes.
1) Analysis of the interactions between adults and babies (from age 0 to 3 or 4) in order to understand theprocess, in which babies learn to understand the intentions behind the behaviors of the others.
2) Analysis of the interactions between adults and children (from age 3 or 4 to 13) in order to understandthe process, in which children learn to objectify their own conventions.

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拡張された手としての道具
亀井伸孝
愛知県立大学 外国語学部
ヒトとネアンデルタール人の命運を分けた要因として、環境に対して働きかける技法の発明と共有、世代間伝承において質的な違いがあったのではないかと考えられる。とくに、手およびその機能を拡張した道具は、環境への働きかけと資源利用において重要な意味をもつ。
国立民族学博物館および国立歴史民俗博物館において、世界各地の民具の調査を行って分類し、ヒトがどのような手の機能を道具によって拡張してきたかを検討した（表）。
これらは、(1) 解剖学的な意味におけるヒトの手の機能の多様性を示すとともに、(2) ヒトが手のどの機能を拡張して環境を改変したいかという認知的な指向性に関する特徴も示している。
道具に関する考古学的な証拠に基づいて、ネアンデルタール人の手の機能と環境に関する認知的な指向性を分析し、ヒトと比較することが重要である。
本調査の過程で、手の機能を拡張した道具とは言えないものの、手を模したオブジェなどが世界各地で創作されていることも明らかになった（手の形をしたお守りなど）。これら
は、宗教的、呪術的な用途で用いられている。
また、必ずしも生産に寄与する目的では創られないおもちゃの収集と比較も、興味深い課
題となるであろう。
参考文献
国立民族学博物館および国立歴史民俗博物館の収蔵品
鈴木良次. 1994.『手のなかの脳』東京: 東京
大学出版会.
ルロワ＝グーラン, アンドレ. 1965=2012.
荒木亨訳『身ぶりとことば』東京: 筑摩書房.

表手の機能とそれを拡張したと見られる民具の一覧

手の機能

民具の例

叩く手

棍棒など

潰す手

杵（きね）など

圧迫する手

ばれんなど

掘る手

鍬（くわ）など

ならす手

トンボ（整地用具）など

集める手

ほうきなど

包む手

鞄など

運ぶ手

桶（おけ）など

すくう手

ひしゃくなど

吊る手

釣り竿など

つまむ手

箸など

ねじる手

ドライバーなど

切る手

ナイフなど

刺す手

フォークなど弾（はじ）く手

ギターのピックなど

こする手

たわしなど

混ぜる手

マドラーなど水をかく手

櫂（かい、オール）など

避（よ）ける手

傘など

あおぐ手

扇など

示す手

旗など

記す手

ペンなど

なでる手

刷毛（はけ）など

掻く手

爪楊枝など

すく手

櫛など

差し込む手

靴べらなど
国立民族学博物館および国立歴史民俗博物館の収蔵展示品等に基づき、筆者作成。

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Tools as expanded hands
Nobutaka Kamei
School of Foreign Studies, Aichi Prefectural University
As one of the factors of the replacement of Neanderthals by modern humans, it is considered importantthat there were differences between them in the aspects of inventions, sharing and transmissions of skills tomanage their environments. Especially, hands and tools that expand functions of human hands are essentialconsidering their abilities of management of environments and resource use.
I collected and classified data on tools of the world in the National Museum of Ethnology and the
National Museum of Japanese History and examined functions of hands that have been expanded by thesetools (Table).
These results show not only (1) the variety of anatomic functions of human hands, but also (2)cognitive orientations with which human desire tochange their environments.
It seems to be important to analyze thefunctions of Neanderthals' hands and their

Table: Functions of hands and tools as expanded hands
Functions of hands

Examples of tools

beatingclub

cognitive orientations on the environments withcrashing

malletarcheological evidences and to compare thempushingbarenwith those of modern humans.

digginghoe

levelingrakehumans created pieces that imitated the shape ofcollecting

broom

hand (maniform lucky charms etc.). They arecoveringbag

not tools as expanded hands, but the objects fortransporting

pail

ladling

dipperhangingfishing rod

pinching

chopsticks

twistingscrewdriver

cuttingknife

stabbing

fork

plucking

plectrumrubbing

scrubbing brushstirring

cocktail stirrer

rowingoar

avoiding

umbrellafanningfanshowingflag

writingpenstrokingbrush

scratching

toothpickcombingcomb

insertingshoehorn

Through this research, it became obvious that

religious and magical use. Also, it seems to beinteresting to collect and compare toys that are
created for non-productive purposes.
References
Collections of the National Museum of Ethnology
and the National Museum of Japanese History
Suzuki, Ryoji. 1994. Brain within the hand (inJapanese). Tokyo: University of Tokyo Press.
Leroi-Gourhan, André. 1965. Le geste et laparole. Paris: Albin Michel.

List made by the author with the observation of the collections of the
National Museum of Ethnology and the National Museum of Japanese
History.

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共同行為における学習—アートワークをめぐる子どもたちの関係性から
山上榮子
神戸学院大学 人文学部
これまでの経緯と2014年度の研究目的
当プロジェクトにおいて、当初から筆者はアートを通して現れる子どもたちのさまざまな力について検討してきた。基本的な考察対象は、狩猟採集民バカ・ピグミーの子どもたちであるが、2010年は予備実験の意味を含めて近代化社会（日本と在アメリカ）の幼児と小学生について試み、比較群としてのデータを得た。そして2011年 カメルーンにおける現地調査では、個々の子どもた
ちにアートワークをお願いし、そのワーク・プロセスと産出物から子どもたちの適応性、創造性、
レジリエン スを見いだした。ここまでは、個別の能力に焦点化したが、子どもたちは社会の中で育ち、生きており、個々の資質は他者との関わりの中で相互に影響し合い発 展する。そこにはさまざまな学習の姿が出現する可能性があるだろう。そこで2013年は、現地調査において、共同行為としてアートワークを設定し試みた結果、学習の多様な顕在化を見た。2014年 は、これまでの研究成果を補完しまとめるために、まずアートの心理学的、社会学的意味を渉猟し、そして、近代化社会の子どもたちに再び目を向けたい。つま り、現代に生きる狩猟採集民はもちろん現生人類の一員ではあるが、伝統的な生活形態はネアンデルタールと同種の特徴を備えている。ここに両群の共同アート 行為における子どもたちの関係性に目を向けることで、共通点や相違点を見出し、それらがヒトの学習行動にどのように関与しているかを明らかにしたい。
参加協力者と手続き
2013年に実施したバカ・ピグミーの子どもたちへの共同アートワークと同様の手続きを、日本と在アメリカの小学生（6歳～ 12歳）に適用する。つまり、子どもたち2 ～ 3人を1グ ループとして、各グループにコラージュの材料、描画の材料を用意し、合同コラージュ、合同描画をしてもらう。
人為的に設定された共同制作行為の中で、子ど もたちはどのようなイメージを共有し、どのように関わり合いながら、ひとつの創作活動を遂行していくのか、どのような学習行動が見られるのかを観察や作品の結果から検討する。

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The learning in collaborative action
From the relationship between children on art works
Eiko Yamagami
Faculty of Sciences and Humanities, Kobe Gakuin University
PurposeFrom the beginning of this project I had examined several abilities of children regarding to learning
through art works. Although objects of this study are basically Baka-pygmy children, hunter gatherers, I got
the data of children in developed societies such as Japan and US as preliminary tests in 2010. Moreover, I
found the individual adjustability, creativity and resilience of Baka-pygmy children, through the art works
such as drawing and collage in 2011. Thus, I had focused on the individual ability. In 2013, I shifted thefocus from individual to group, in which they interact each other or/and adults intervene in them. In 2014,
I am approaching at children in developed societies again, so as to integrate the data I got and complete
my study. That is, Baka-pygmy children, hunter gatherers are exactly Homo sapiens, but their traditional
life style looks similar to the Neanderthal one. Therefore, when I compare the two children groups throughart works, I might find similarity and difference between them. It hopefully is leading the suggestion ofhuman’s learning ability.
Participants and Procedure
I am using the same procedure to children in developed societies as Baka-pygmy children in Cameroon
in 2013. That is, small groups of them consisted of developmental stage and sex participated in the art
activities. First, each group was asked to draw with the direction “Please draw what you ate yesterday”,“Draw yourself at that time”, and then “Draw the person with whom you ate” orderly. Second, while I
showed a piece of sketchbook, the direction “This is your house. Please cut, paste photos and completewith your favorite things” was addressed. After performance I am considering the results of the creatingprocess and products.

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ネアンデルタール人の心理学的学習モデル
安藤寿康
慶應義塾大学 文学部
ネアンデルタールの学習モデルを、現存する近縁種であるチンパンジーとサピエンスとの間の遺伝的・進化的・発達的連続体上に位置づけることによって構築してみたい。
「心の理論」をどの程度獲得していたか。サピエンスより成長が速く脳が大きいというネア
ンデルタールの特徴は、自閉症児の脳の発達の特徴と類似している。双生児法による遺伝分析(Fujisawa et al., 2012)から、生後1年間の頭囲の成長の速さと18 ヶ月時の社会認知能力との間には遺伝的に負の関連があることが示された。このことは脳の発達に関して過去のホミニド(特にネアンデルタール)とヒトとの間の進化的関連性に遺伝的基盤があることを示唆するものである。もしネアンデルタールも自閉症の示す社会コミュニケーション能力と類似しているとしたら、社会学習に当たって他者の行動の意図の理解に基づくイミテーションや教育による学習はほとんどなされず、行動の結果だけを模倣するエミュレーションと、自己の活動の反復に基づく個体学習が主であったと考えられる。
またネアンデルタールの頭蓋のもつ傾いた額と低い頭頂が、認知の実行機能に関わるワーキン
グメモリを司る部位だとすれば、その容量はチンパンジー (1チャンク)よりは大きいがサピエン
ス(3チャンク以上)より小さく、かろうじて二つの情報を同時に処理・統合できる程度だったであろう。しかし2チャンクを処理できるワーキングメモリーの容量があれば、2情報処理を反復学習
により自動化させ1チャンクで処理できるように習熟することによって、空いた1チャンクを別の情報処理に割り当てることができ、またそれを統合的に自動化することを繰り返すことによって、処理を階層化することが可能になる。それによってネアンデルタール人の示したような道具製作を可能にさせることはできただろう。
さらにピアジェの発達段階モデルを用いて、感覚運動期にとどまるチンパンジーと比較してどの段階に位置づくか考えるために、狩猟採集文化を営むアフリカのピグミーの成人に西欧圏で形式的・分析的思考を測定するテストであるRaven Progressive Matricesを実施したところ、普遍的・分析的なアルゴリズムを用いた思考がほとんど見いだされなかった。これを前操作期に位置づけるとすれば、ネアンデルタールは前操作期の萌芽的段階におり、自己中心性が高く不可逆的な表象の操作がなされないような認知様式で学習をしていたと考えられる。

引用文献
Fujisawa, K.K., Yamagata. S., Ozaki, K., & Ando, J. (2012). Hyperactivity/inattention problems moderateenvironmental but not genetic mediation between negative parenting and conduct problems. Journal of
Abnormal Child Psychology, 40, 189-200.

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Psychological learning model of the Neanderthals.
Juko Ando
Faculty of Letters, Keio University
A psychological learning model of the Neanderthals is hypothesized by interpolating on a genetic,
evolutional and developmental continuity between existing chimpanzee and modern human.
To what extent did the Neanderthals acquire “Theory of Mind”? Rapid growth in infancy and bigger
brain which characterize the Neanderthals are similar to developmental trajectory of autistic children
who tend to be macrocephalous. Our twin research (Fujisawa et al., 2012) showed that growth speed ofhead circumference in the first year of life and socio-cognitive ability (reversed scale of autism) at 18
months of age are negatively correlated genetically. This result indicate there is a genetic foundation whichmight be related to an evolutionary connection of brain development to hominid ancestor (especially the
Neanderthals) and modern human. If the Neanderthals had similar psychological characters as autistic
modern human such as a lack of ToM and repetitive behavior, they could not imitate but only emulate otherperson’s behavioral outcomes and had no teaching based upon understanding of other person’s intention by
ToM.
If the Neanderthal’s receding forehead and low/flat brainpan was related to working memory
responsible for cognitive executive functions, its capacity was greater than that of chimpanzee (probablyone) and less than that of modern human (three or more), that is “two”. That means that they could
manipulate and integrate only two pieces of information simultaneously. Although the cognitive ability by
only two mental spaces looks inferior to that of modern human, it could hierarchically accumulate multiple
information processing by automatizing the combination of two information and making one space vacant,which might lead to complex tool making skills in the Neanderthals..
In order to locate the Neanderthals’ cognitive ability in terms of Piagetian developmental modelcompared to chimpanzees which are at sensory motor period and modern human which are at concreteand formal operational period, hunter-gatherer people’s cognitive abilities were measured by Raven’s
Progressive Matrices, the standardized cognitive test tapping abstract, formal, analytic thinking, They did
not tend to show analytic way of thinking on this test, which might be located in pre-operational period.
This results leads to the speculation that the Neanderthals were at the beginning stage of pre-operational
period which is characterized as self-centered and irreversible manipulation of mental representation.

References
Fujisawa, K.K., Yamagata. S., Ozaki, K., & Ando, J. (2012). Hyperactivity/inattention problems moderateenvironmental but not genetic mediation between negative parenting and conduct problems. Journal of
Abnormal Child Psychology, 40, 189-200.

63

2014年度研究計画：カラハリ砂漠における社会学習と環境
高田明

京都大学大学院 アジア・アフリカ地域研究研究科
これまで私は、グイ／ガナ（南部アフリカの狩猟採集民サンに含まれる２集団）の経験豊富なハンターがさまざまな記号論的資源、とりわけ姿勢、身ぶり、文法を展開することによって、相互行為の参与者に道案内を行うかについて調査を行ってきた。こうしたパースペクティブの延長で、今
年度はグイ／ガナによる空間移動に関するデータを再分析し、それによって社会学習が生活環境とどのように結びついているのかについて考察する。彼らの移動方略は、多層からなる民俗知識を統合することによって可能になっている。この民俗知識は、彼らがその広大な生活域（現在は中央カラハリ動物保護区に囲い込まれている）を頻繁かつ自由に動き回りながら、豊かな野生の動植物を得ることを可能にしてきた。ブッシュを移動するとき、彼らはときおり環境に印を付ける。例えば、あるハンターは獲物を追っている時、自分の移動方向を仲間に伝えるために、小枝を地面に残しておいたという。しかしながらグイ／ガナでは、こうした周囲の環境の改変はごく単純で実用的なものに限られ、滅多に（アマゾンにおける神殿のような）聖なる意義の体系的な表明とはならない。これはグイ／ガナが、自然の全体を把握してコントロールしようとするよりも、周囲の複雑な時空間の構造にその五感を調律することを志向するからである。グイ／ガナにとって、"n!oo"（一般には「土地」と訳される）は、さまざまな文化的意味が交錯する特定の場所のことである。そうした文化的意味は、自然環境に埋め込まれた社会的相互行為を展開することによって絶え間なく構築されている。

64

Research proposal in 2014 (fiscal year): Social learning and the environment in the central Kalahari
Akira Takada
The Graduate School of Asian and African Area Studies, Kyoto University
I have investigated how an experienced hunter of the G|ui/G||ana, two groups of San, displays directional
markers by deploying various semiotic resources, particularly postures, gestures, and grammar, to theparticipants of interaction at the point of action. Furthering this perspective, in this academic year, I will
re-analyze some of my data on spacial movements among the G|ui and G||ana, and thereby consider how
the social learning is associated with the environment. Their moving strategy is complemented by a multiscaled integration of folk knowledge that enables them to acquire ample bush food by moving frequently
and flexibly within their immense living area, now encompassed by the Central Kalahari Game Reserve.
When they move through the bushveld, they sometimes mark the environment. For instance, a huntertracking an animal may leave twigs on the ground to communicate the direction of his movement to his
followers. However, these modifications to surroundings are limited primarily to simple, practical signs
and rarely reach the systematic articulation of sacred significance, such as shrines in Amazonia. This isbecause they are oriented to attuning their acute senses to the complicated spatiotemporal structure of theirsurroundings rather than to trying to control nature through grasping its entirety. For the G|ui and G||ana,
n!oo (translated as “land”) refers to a particular place in which a variety of cultural meanings operate. The
cultural meanings are continuously constructed via unfolding social interactions embedded in the naturalenvironment.

65ネアンデルタールのライフステージと栄養生態：

サピエンスとの学習能力差の基盤の解明：2014年度研究計画
山内太郎
北海道大学大学院 保健科学研究院
2013年度は、カメルーン共和国南部州の半定住集落に居住するピグミー系狩猟採集民の子どもの森キャンプにおける行動調査と人口学的調査を行った。また、ヒト（現生人類、サピエンス）のラ
イフヒストリーを元にネアンデルタールの栄養生理、栄養生態を考慮してネアンデルタールのラ
イフヒストリーについて考えられるシナリオを検討した（詳細はA02班年次報告書を参考されたい）。
2014年度は、カメルーンにおける狩猟採集民を対象としたフィールド調査を継続すると同時に、ネアンデルタールの狩猟や歩行のエネルギー効率の検討を加味したシミュレーションを行い、ネアンデルタールのライフヒストリーをさらに探究する。ネアンデルタールの成長パターンはサ
ピエンスとは異なっており、ライフヒストリーの違いが認知能力、心の発達さらには学習能力・
学習行動の差異を生み出したという仮説を提示し、検証可能性について追求する。
主な研究項目を3点挙げる。
1． 現代の狩猟採集民の集団サイズと人口構造：・カメルーンの調査地を含む広域における狩猟採集民と農耕民の集落分布のマッピング
2． 現代の狩猟採集民の授乳、保育活動と母子関係：
・Bakaの乳幼児と母親の行動を観察し、育児行動、授乳回数および吸啜回数を記録する。
・母子の身体計測と摂取食物の秤量を行い、栄養摂取量を同定する。
3． ネアンデルタールの栄養生態とライフヒストリー
・狩猟採集民の狩猟活動のエネルギーコスト、狩猟活動に従事する時間をベースとしてネア
ンデルタールのエネルギー必要量を推定する。
・思春期成長スパートと創造性について広い学術分野の文献調査を行い、仮説を構築する。

66

Life history and nutritional ecology of the Neanderthals: FY2014 Research Plan
Taro Yamauchi
Graduate School / Faculty of Health Sciences, Hokkaido University.
In the FY2013, we conducted a behavioral survey on the Baka hunter-gatherer children living in semisettled villages in Cameroon and a demographic survey in the research area (four villages). We also
proposed possible scenarios of Neanderthals’ life history based on that of modern humans, considering
estimations and assumptions about nutritional physiology and ecology of Neanderthals (see the FY2013
annual report of the A02 team in detail).
We will continue to do fieldwork on the Baka hunter-gatherers and examine the life history of
Neanderthals by simulations considering energy costs of their hunting, gathering and walking activities. We
attempt to verify the hypothesis that differences in life history between Homo sapiens and the Neanderthals
caused differences in cognitive ability and development of mind and, finally, differences in learning
capacity and learned behaviors between the two populations.
Research Topics
1. Group size and population structure of a hunter-gather population・Mapping the distribution of settled villages of the hunter-gatherers and neighboring agriculturalists
covering a widespread area including the research sites.
2. Childcare activities and mother-infant/child relationship of modern hunter-gatherers
・Observe daily activities of infants/children and mothers focusing on childcare activities, lactation(breast-feeding) and weaning.
・Anthropometry (e.g., height and weight, etc.) and dietary survey
3. Nutritional ecology and life history of the Neanderthals
・Estimate the daily energy budget (intake vs. expenditure).

・Deduce energy requirements for the Neanderthals on the basis of the energy expenditure on hunting
and gathering activities and the time spent in these activities.
・D evelop a hypothesis on the relationship between adolescent growth spurt and creativity bybibliographic survey in wide academic fields

67

研究項目 B01
RESEARCH TEAM B01

研究進捗要旨ABSTRACTS

研究項目 B01
ヒトの学習能力の進化モデルの研究

RESEARCH TEAM B01
Research on Evolutionary Models of Human Learning Abilities69

集団中に維持される独立な文化要素の数を制限する要因
ローレル・フォーガティ 1・若野友一郎2・マーカス・フェルドマン1・青木健一3
1

スタンフォード大学 生物学科

2

明治大学 総合数理学部

3

明治大学 研究知財戦略機構

４種類の社会学習様式――ランダム斜行、ベストオブK、成功バイアス、一対多――について、平衡状態において集団中に維持される独立な文化要素の期待数を求めた。文化要素は、社会学習またはイノベーションによる獲得の難易度によって、複雑または単純なものに分類できる。単純な文化要素の数は、集団サイズの増加に伴って飽和する可能性があり、この場合、両者の間に統計的関連が予測されない。比較的小さい集団サイズにおいては、単純な文化要素の数が社会学習様式に強く依存する。これとは対照的に、複雑な文化要素の数と集団サイズの関係はほぼ線形であり、４種類の社会学習様式の間でほとんど違いが見られない。文化要素の数と集団サイズの間の統計的関連を扱う実証研究は、単純な文化要素と複雑な文化要素を区別する必要があると考える。

70

Factors limiting the number of independent cultural traits that can be maintained in a population
Laurel Fogarty1, Joe Yuichiro Wakano2, Marcus W. Feldman1, and Kenichi Aoki3
1

Department of Biology, Stanford University

2

School of Interdisciplinary Mathematical Sciences, Meiji University

3

Organization for the Strategic Coordination of Research and Intellectual Properties, Meiji University

We obtain the theoretically expected number of independent cultural traits at equilibrium in a population
where one of four modes of social learning—random oblique, best-of-K, success bias, or one-to-many—is practiced by its members. Cultural traits can be classified as simple or complex, depending on the easeor difficulty of acquisition by social learning and innovation. The number of simple cultural traits may
saturate as population size increases, in which case a statistical association between the two variables is
not predicted. At smaller population sizes, there is a major effect of the mode of social learning on thenumber of simple cultural traits. By contrast, the relation between the number of complex cultural traits
and population size is approximately linear and almost identical for all four modes of social learning. We
suggest that empirical studies of statistical association between number of cultural traits and population size
should distinguish between simple and complex cultural traits.

71

文化進化と生活史戦略の進化：個体／集団にとっての最適な学習戦略／成長戦略
若野友一郎
明治大学 総合数理学部
文化の継承は社会学習によって、文化の改良発展は個体学習によって、それぞれ達成される。文化が世代を超えて蓄積的に進化するためには、各個体の生活史において、社会学習と個体学習がこの順に行われる必要がある。よって、生活史戦略としての学習スケジュールが、文化進化に果たした役割は大きい。
これまでの理論研究によって、集団にとっての最適な学習スケジュールは、文化進化を促進するようなものであることが分かっている。一方で、個体にとっての最適な学習スケジュールは、必
ずしもそうではない。これは知識が本質的に公共財として働き、ただ乗り問題が働くからである。
現実集団は、完全に競争的な個体の集合ではなく、また完全に協力的な個体の集合でもなく、その中間にある。「中間」とはどんな集合か？

どのような生活環ならば文化進化が加速し得るかという理論的研究を今後も進める。
一方で、これまでの文化進化の理論研究のほとんどは、学習を扱っているにも関わらず、脳の発infant期, child期, juvenile期, adolescent期,
育段階を考慮してこなかった。一般にヒトの成長段階は、
mature期の５つに分けられると言われる。それぞれの発育段階で、学習の質も量も異なると予想される。学習スケジュールを進化によって説明しようとする場合には、遺伝的に決まっているであろうヒトの発育段階と、それが学習スケジュールに与える制約とを、考えなければならない。脳の発育スケジュールの進化から、学習スケジュールの進化、そして世代間の文化進化というストー
リーを補強できる数理モデル研究を行う。また、関連する実証研究者との密なコミュニケーショ
ンによって、本質だけを抽出するよいモデルの構築を目指す。

72

Cultural evolution and Evolution of life-history strategy: Optimal learning / developmental schedule
for an individual / a groupJoe Yuichiro Wakano
School of Interdisciplinary Mathematical Sciences, Meiji University
Culture is inherited by social learning and improved by individual learning. For cumulative cultural
evolution, social and individual learning should be performed in this order in one's life-history. The learningschedule plays a large role in cultural evolution.
Previous theoretical studies have shown that cultural evolution is expected if optimal learning schedule
for a group is adopted. In contrast, the opposite prediction is derived if optimal learning schedule for anindividual is adopted. This is because culture or knowledge functions as public goods, forming a free-rider
problem. In reality, a population is not a set of neither fully competitive nor fully cooperative individuals.
We continue to study what kind of life cycle accelerates cumulative cultural evolution.
Most previous works in this field have neglected developmental stages of brain (and body). In general,human development is said to consist of 5 distinct stages, i.e., infant, childhood, juvenile, adolescent andmature stages. Individuals in different developmental stages might show different quantity and qualityof learning. In order to explain learning schedule by evolutionary models, it is necessary to take into
account the developmental restrictions which is presumably genetically determined. We aim to construct
and analyze mathematical models that supplement this story: optimal development schedule of brain (andbody), optimal learning schedule given available resource at each stage (brain) and the resulting culturaldynamics across generations.

73

芸術による文化蓄積の実態：奈良町家芸術祭（HANARART）の調査から
堀内史朗
山形大学 COC推進室
新人は何を考えて、洞窟壁画などの労力のかかる芸術活動をおこなったのか。その理由を明らかにするため、奈良県で開催された「奈良町家の芸術祭（HANARART）」の調査をおこなった。この芸術祭は規模が小さいため、芸術が産業と化していない交替劇当時の芸術の実践を推測するのに適している。受け入れ地域諸団体へのインタビューの結果、芸術と地域の位置づけについて対立はあるが、芸術祭というイベントが地域内・地域間のつながりを強くするきっかけになる点は一致していた。参加作家への質問紙調査の回収データを分析した結果、客との交流が密であるほど
作家の満足度は高いが、地域団体との意思疎通が良好なことが次回の芸術祭への参加意欲にプラ
スに働くことがわかった。以上の結果より、芸術それ自体の意義は現代の文脈でも不明だが、芸術という祭りを維持しようとする気持ちは地域内、そして地域の枠を超えた人のつながりを維持することに貢献している。それは交替劇当時の文化蓄積にも寄与したと考えられる。

The mechanisms of cultural accumulation via art: Social survey on HANARART.
Shiro Horiuchi
COC Promotion Office, Yamagata University
In order to clarify the reasons of why the modern humans had engaged in the hard works of arts such as
rock paintings, this study did social survey on HANARART, the art festival in Nara prefecture, Japan.
Since HANARART is not so large, we could gain primitive idea of why artists and supporters engaged in
the arts. The author interviewed with leaders of local communities or NPO. Although they had conflicts
about the meanings of arts, they could have gained cooperative relation within and between communities
or NPO through the events of HANARART. The author analyzed the data of questionnaire surveys on theartists. The artists who had frequent communication with audience more likely had positive impressions on
HANARART. On the other hand, the artists who had good communication with local communities or NPO
more likely had positive wills to attend the next HANARART again. Therefore the reason of arts is still
not clear in the context of the present Japan. However we can say that arts promoted cooperative relation
among individuals within and across the boundary of local communities. These also likely had contributed
to cultural accumulation in the age of the Replacement.

74

研究項目 B02
RESEARCH TEAM B02

研究進捗要旨ABSTRACTS

研究項目 B02
旧人・新人時空分布と気候変動の関連性の分析

RESEARCH TEAM B02
Reconstructing the Distribution of Neanderthals and Modern
Humans in Time and Space in Relation to Past Climate Change75

旧人・新人時空間分布と気候変動の関連性の分析
米田

穣1・阿部彩子2・横山祐典2・川幡穂高2・小口

1

東京大学 総合研究博物館

2

東京大学 大気海洋研究所

3

東京大学 空間情報研究センター

高3

研究項目B02「旧人・新人時空間分布と気候変動の関連性の分析」では、考古学・人類学情報と、
地球物理学および地球化学の情報を統合することで、旧人の絶滅と新人の拡散に関する時代状況の復元、とくに気候変動との関連を明らかにするために、共同研究を推進している。最終年度である2014年には次の項目を完了することで当初目的に達成する計画である。
まず、全球モデルを用いた地球物理学的研究の成果を考古学データと総合比較できる情報基盤を早急に整備することが必要である。阿部・大石・陳の三名は、温暖化予測にも用いられる全球結合モデルを用いて、大西洋北部グリーンランド沖に淡水を附加するホーシング実験を実施し、これが更新世後期に繰り返し起こった寒冷化イベントをよく再現することを確認した。これを交替劇の解明のために応用するためには、中緯度で100 ～ 200 kmのメッシュで計算した結果をより解像度の高い情報に変換する必要がある。陳は現代の情報をリファレンスとして、平均値からの差分を当てはめることで、数十kmでの気候分布を復元する方法がほぼ完成し、考古学モデルの検証に適応できる体制がようやく整った。また、大石は気候諸条件から植生を復元するモデルを応用しており、気候データのみならず生態環境についても、旧人と新人の分布変動に与えた影響を評価可能となった。現在、地球化学プロキシおよび花粉データとの比較検討を行い、より高精度な植生復元の実現を目指しているが、予備的な検討が可能なデータはすでに得られている。
地球物理学的な気候および植生に関する環境情報と、人間活動を結びつけるために、生態学的
ニッチモデルの可能性について昨年まで様々な検討を行ってきた。Banksらによって、旧石器文化の消長の解釈に応用が提唱されたこの方法には、1 ～ 2千年で繰り返される急激な気候変動に対して、個々の遺跡に付随する年代データの解像度が粗すぎるという問題が明らかになってきた。
そこで、遺跡のデータについては時間軸に対する確立密度に変換して、遺跡の立地を有る無しの
デジタル情報ではなく、確立として取り扱う空間モデルを構築した。現在、予備的な気候データを用いて解析をすすめており、今年度はより正確な気候データを用いた解析を実施する計画である。
さらに年代情報がない遺跡についても、周辺の遺跡から最も存在確立が高い確率分布を推定し、旧人・新人の分布域のより正確な評価を可能とすることで、気候変動が両者に与えた影響について比較検討することが可能となる。現在、交替劇の直前に起こった寒冷化イベント（ハインリッヒ
イベント４）の前後をモデルケースとして研究を推進している。
大森と米田はこれまでに報告されている年代データについては、NeanDATデータベースとして整備を進めてきた。これを用いて、西アジアやアフリカなどの地域的な石器文化の編年についての解析をA01班と共同ですすめている。より正確な年代データベースを構築するために、前処理などの条件に応じて補正を加える方法を新たに考案した。この補正方法をデータベース全体に応用することで、石器文化の分布域に関する時空間情報をより高精度化することに成功した。
A01班の整備している遺跡・石器文化データベース（NeanDB）との統合をすすめ、考古学者が自ら年代情報を解析できるシステムとして構築する計画である。

76

Reconstructing the distribution of Neanderthal and Modern Human in time and space in relation topast climate change
Minoru Yoneda1, Ayako Abe-Ouchi2, Yusuke Yokoyama2, Hodaka Kawahata2, and Takashi Oguchi3
1

The University Museum, The University of Tokyo

2

Atmosphere and Ocean Research Institute, The University of Tokyo

3

Center for Spatial Information Science, The University of Tokyo

In order to accomplish our project B02 relating to climate change and human reaction in this FY2014,
we will finally combine all achievements from geophysical, geochemical, and geographical information
studies. The geophysical team has applied their atmosphere-ocean combining global model (MIROC) for
Heinrich Event 4, involving horsing experiments which is able to make a very similar climatic response to
the emergent cooling events in the Late Pleistocene (Heinrich events, Dansgaad-Oeschuger cycles, etc.)
Additionally, the geophysical model have been extended to reconstruct past vegetation, which will give us
more direct information about the impact of global climate change on the human activity.
The ecological niche model including MaXEnt and GAAP have been applied for some archaeologicalsetting including Near East, Europe and Japan, to extract the common environmental features which
affected on the distribution of human populations. Some methodological improvement was required toovercome the rough solution of archaeological chronology. We will cover the series of chronometricdata into the probability distribution in time. We will add the information of archaeological sites without
chronometric data to evaluation more realistic distribution of specific stone industries. Now we can use ourgeophysical results of past climate distribution for this model to understand the difference in the reaction ofmodern and archaic humans against sudden climate change in the Late Pleistocene.
In the course of application of ecological niche model to archaeological data, we found ourarchaeological data is too rough to extract the effect of sudden cooling event around 1500 years. Hence,
we developed a new method to collect old data into more reliable data with reasonable uncertainty. Thismethod will apply to all chronometric data in NeanDAT DB. Then, the archaeological database establishedby A01 project will work on the same framework with NeanDAT DB. This system will make archaeolgists
possible to analyze stone industries in more reliable distribution in time and space. Some specific joint
project to evaluate the chronology of specific regions and industries have already started.

77

最終氷期の地中海東部における地域的な気候復元にむけてオブラクタ P. スティーブン・横山祐典・川幡穂高
東京大学 大気海洋研究所
レバント地域の最終氷期における気候変動復元の高精度化にむけて、本年度は異なる堆積物から得られる高時間分解能の環境指標の精査を行っていく。海洋堆積物には花粉が含まれ、この情報
は陸上気候の復元を行う上で重要な間接指標（プロキシ）であるが、人類学的に重要な期間である
最終氷期の年代決定を、高精度で行うことには困難が生じる。放射性炭素年代測定によって得られる年代の、暦年補正に伴う不確定性が主な原因である。しかし極めて変化にとんだ地中海東部
レバント地域の気候変動を正確に行う上で、年代の高精度決定は重要な条件の一つである。最近
アップデートされたグリーンランド氷床アイスコアの年代モデルは、年層のカウントによった年代モデルが構築されており、北大西洋の気候変動の情報とも密接な関連性が認められている。我々
はこれまでに、このアイスコアの年代モデルを海洋堆積物の年代モデルに対応させ、高精度な年代モデルを得る方法を確立した（Obrochta et al., 2014)。堆積物の花粉の情報が得られない場合には、イスラエルなどに存在する鍾乳石のデータ（ウラン系列核種による年代決定がなされている）
を用いることで、陸上の気候復元を行うことができる可能性があるが、この場合は水文学的情報と気候変動との関係性についての定量的評価が必要になってくる。最初のステップとして我々が想定しているのは、地域における気候変動シグナルの地域性の変化率が大きい場所における気候復元である。したがって大気海洋結合大循環モデル（MIROC モデル）を用いた気候復元を行っていくことにしている。さらにそれらの気候値のグルーピング化を行い降水パターンなどの類似性等に着目した上で、地域的な気候変動の定量的な評価を行って行く予定である（Crowley et al.印刷中）。データには不確定性が伴うことが予想されるが、それらの定量的な取り扱いについては、これまでの研究で手法開発を終えている（Obrochta et al., 2012)ため、これらの手法を組み合わせることにより、最終氷期の地中海東部の総合的かつ地域的な気候復元をこれまでになく行えるのではないかと考えている。

引用文献
Obrochta, S.P., Miyahara, H., Yokoyama, Y., and Crowley, T.J., 2012. A re-examination of evidence for
the North Atlantic “1500-year cycle” at Site 609. Quaternary Science Reviews 5523–33. http://dx.doi.
org/10.1016/j.quascirev.2012.08.008
Obrochta, S.P., Yokoyama, Y., Morén, J., and Crowley, T.J., 2014. Conversion of GISP2-based sedimentcore age models to the GICC05 extended chronology. Quaternary Geochronology 20(0) 1–7. http://dx.
doi.org/10.1016/j.quageo.2013.09.001
Crowley, T.J., Obrochta, S.P., and Liu, J., in press, Recent Global Temperature ‘Plateau’ in Context of a
New Proxy Reconstruction, Earth’s Future.

78

Regional last glacial climate synthesis for the Eastern Mediterranean
Stephen P. Obrochta, Yusuke Yokoyama, Hodaka Kawahata
Atmosphere and Ocean Research Institute, The University of Tokyo
From this year we hope to obtain the needed pollen data from the Levant region to begin quantitative
analysis, using our age model updating function (Obrocha et al., 2014) to prepare the data by creating
consistent age models for the different sediment cores from which the pollen records have been generated.
If pollen data are not available to us, we will instead use different records, such as Israel speloethems andavailable marine data, those these data may be more complicated to interpret as terrestrial environmental
change. The first step will be to identify the areas over which the steepest climatological gradients arelocated. MIROC model results will be useful for this. Then we will group sites into general areas thatexhibit similar hydrological characteristics before calculating regional composites (e.g., Crowley et al., inpress). As there is significant uncertainty in many of these records, the effects on that uncertainty in any
reconstruction will be quantitatively determined (Obrochta et al., 2012).

References
Obrochta, S.P., Miyahara, H., Yokoyama, Y., and Crowley, T.J., 2012. A re-examination of evidence for
the North Atlantic “1500-year cycle” at Site 609. Quaternary Science Reviews 5523–33. http://dx.doi.
org/10.1016/j.quascirev.2012.08.008
Obrochta, S.P., Yokoyama, Y., Morén, J., and Crowley, T.J., 2014. Conversion of GISP2-based sedimentcore age models to the GICC05 extended chronology. Quaternary Geochronology 20(0) 1–7. http://dx.
doi.org/10.1016/j.quageo.2013.09.001
Crowley, T.J., Obrochta, S.P., and Liu, J., in press, Recent Global Temperature ‘Plateau’ in Context of a
New Proxy Reconstruction, Earth's Future.

79

文献データベースの活用による遺跡データベース開発
森洋久

国際日本文化研究センター 文化資料研究企画室
文献データベースの構築の目的は、文献そのものを検索に供することのみにあるわけではない。
文献資料の全文データには事実に関する記載が多数含まれており、それらの情報を系統的に閲覧に供することがもう一つの目的である。特に遺跡については、発掘によって実物が失われてしま
うこともあり、文献資料における遺跡に関する記述の持つ重みは大きい。
そこで、文献データベースの活用研究として、遺跡に焦点を当てた情報の整理と発信のためのシステムの設計と構築に取り組んだ。論文におけるモノグラフとしての図と写真に注目し、文献資料からできる限り遺跡の情報を抽出し再構成できるよう意図している。発信環境も合わせて整備し、遺跡の詳細な情報を閲覧できる発信環境の実現を目指す。

Developing Remains Database Utilizing Bibliographic Database
Hirohisa Mori
Office of Virtual Resources, International Research Center for Japanese Studies
Our purposes for constructing the bibliographic database are not limited to searching for literature itself. We
have another purpose as well; full-text data of bibliographic materials contain large volumes of descriptionsof facts and figures, and we want to be able to browse such information systematically as well. In case ofremains in particular, the actual sites may be lost during archaeological excavation, and descriptions ofremains in bibliographic materials thus carry significant weight.
Towards this end, as part of our study of applications of the bibliographic database, we are working
on design and development of systems used to organize and deliver information focusing on remains. We
focused on monograph figures and photos in the paper and attempted to design the system to extract andformat as much information on remains as possible from the bibliographic materials.

80研究項目 C01RESEARCH TEAM C01

研究進捗要旨ABSTRACTS

研究項目 C01
３次元モデリング技術に基づく化石頭蓋の高精度復元

RESEARCH TEAM C01
Reconstruction of Fossil Crania Based on Three-Dimensional
Surface Modeling Techniques

81ネアンデルタール及び新人化石標本の頭蓋腔鋳型復元の改良と誤差評価
久保大輔1・近藤

修1・荻原直道21

東京大学 大学院理学系研究科

2

慶應義塾大学 理工学部機械工学科

大脳・小脳容積比が認知能力のいくつかの側面と関連しているという仮定のもと、ネアンデルター
ルと新人の大脳・小脳容積比を比較することを目標としている。
2013年度には、現代人MRIデータを用いて、化石標本の頭蓋腔鋳型から大脳・小脳容積比を推定する方法を開発した。いくつかのネアンデルタール及び中期旧石器時代のホモ・サピエンスの頭蓋腔鋳型に適用したところ、ネアンデルタールは小脳が相対的に小さいが、中期旧石器時代ホモ・サピエンスは現代のホモ・サピエンスと差がないという予備的結果が得られた。ただし、化石標本の欠損部・破損部の復元に改善の余地があり、最終的にはより信頼性の高い復元を行った化石データを対象に比較を行う必要がある。
そこで2014年度は、新たに別の2つの手法を用いて、頭蓋腔鋳型の復元を行う。一つは3Dプリンター模型と粘土復元を用いた手作業による復元である。これはカフゼー 9号の頭蓋腔鋳型復元の際に行った手法である。もう一つは、相同モデルと現代人エンドキャストのリファレンスサン
プルに基づく数理的手法による復元である。この2つの復元によって得られる結果を比較検討することで復元に伴う誤差を評価した後、最終的にネアンデルタールと新人との大脳・小脳容積比の差異の有無を明らかにする予定である。

82

Refinement and error evaluation in the endocranial reconstruction for some fossil skulls of
Neanderthals and Homo sapiens.
Daisuke Kubo1, Osamu Kondo1, Naomichi Ogihara2
1

The School of Science, The University of Tokyo

2

Department of Mechanical Engineering, Keio University

We aim to compare the cerebro-cerebellar volume ratio (CCVR) of the Neanderthals with that of modern
humans with an assumption that CCVR should be related with some aspects of cognitive abilities.
In FY2013, we devised a method for estimating CCVR from fossil skulls based on MRI data ofliving human subjects, and then we applied it to some Neanderthal and Middle Paleolithic modern
human endocasts which were tentatively reconstructed. The preliminary result showed that Neanderthals
have relatively small cerebella, while the CCVR of the earlier Levantine Homo sapiens specimens arecomparable to the living human sample. However, since the reconstruction of missing/damaged portions ofthese fossil crania is far from the best, the difference of CCVR must be finally tested by using more reliableendocranial reconstructions.
In FY2014, we reconstruct the missing portions of these fossils by using two alternative methods.
The first one is mainly based on manual restoration with 3D-printer model and modeling clay, which weapplied for Qafzeh 9 previously. The second one is a mathematical method based on homologous modelingand a reference sample of modern human endocasts. After we confirm the plausible error of reconstruction
by comparing these results, we finally test the difference of CCVR between the Neanderthals and modern
humans.

83

X 線 CT 画像からの脳鋳型ポリゴン抽出手法に関する研究
道川隆士 1・鈴木宏正 2・小林靖 3・荻原直道 4・森口昌樹 51

大阪大学 環境イノベーションデザインセンター

2

東京大学工学系研究科精密工学専攻

3
X線CT画像からの脳鋳型ポリゴン抽出手法に関する研究
防衛医科大学校4

慶應義塾大学 理工学部機械工学科

1
道川隆士
・鈴木宏正2・小林靖3・荻原直道4・森口昌樹55

中央大学 理工学部情報工学科

1

大阪大学 環境イノベーションデザインセンター

2

東京大学 工学系研究科精密工学専攻

3

脳鋳型形状は、脳形状を推定する上で重要な情報を与え、これまでも頭蓋骨化石の X 線
防衛医科大学校

4

CT 画像から脳鋳型形状をポリゴンモデルとして抽出することが行われてきた。しかし、X
慶應義塾大学
理工学部機械工学科5

中央大学
理工学部情報工学科
線 CT 画像からポリゴンモデルを抽出する一般的な手法（例えば、等値面生成）では自動的に抽出することができず、面倒で時間のかかる手作業が必要であり、脳鋳型を用いる研究

脳鋳型形状は、脳形状を推定する上で重要な情報を与え、これまでも頭蓋骨化石のX線CT画像かの障害となっていた。本研究では、これを自動的に抽出するアルゴリズムについて研究を
ら脳鋳型形状をポリゴンモデルとして抽出することが行われてきた。しかし、X線CT画像からポ行っている。

リゴンモデルを抽出する一般的な手法（例えば、等値面生成）では自動的に抽出することができず、問題設定としては、頭蓋骨で囲まれた大規模な空洞（背景ボクセルからなる領域）を抽

面倒で時間のかかる手作業が必要であり、脳鋳型を用いる研究の障害となっていた。本研究では、出する問題となる。ただし、この空洞は閉じていないので、ラベル付けなどでは求めるこ

これを自動的に抽出するアルゴリズムについて研究を行っている。

とができない。本研究では、頭蓋骨（図1 (a)）の表面からの距離場を計算し（図1 (b)）、
問題設定としては、頭蓋骨で囲まれた大規模な空洞（背景ボクセルからなる領域）を抽出する問

その距離値一定以上の領域（つまり、空洞の中心部分の領域）と、頭蓋の外部（CT
画像領
題となる。
ただし、この空洞は閉じていないので、ラベル付けなどでは求めることができない。
本研究では、頭蓋骨（図1 (a)）の表面からの距離場を計算し（図1 (b)）、その距離値一定以上の領域（つ域の端部）とをシードとして（図1 (c)）、この距離場の上でWatershed アルゴリズムを適まり、空洞の中心部分の領域）と、頭蓋の外部（CT画像領域の端部）とをシードとして（図1 (c)）、用する。これによって、背景ボクセルを頭蓋内部と外部に分割する（図1 (d)）。最後に、頭
この距離場の上でWatershedアルゴリズムを適用する。
これによって、背景ボクセルを頭蓋内部1
蓋内部の領域の境界をポリゴン化することによって、脳鋳型のポリゴンモデルを得る（図と外部に分割する（図1 (d)）。最後に、頭蓋内部の領域の境界をポリゴン化することによって、脳(e)）。この処理は、適切な閾値の設定が行われていれば、全自動で行うことができる。

鋳型のポリゴンモデルを得る（図1 (e)）。この処理は、適切な閾値の設定が行われていれば、全自動で行うことができる。

図1
頭蓋骨のX線CT画像から脳鋳型のポリゴンモデルを生成するプロセス。
図
1 頭蓋骨の
X 線 CT 画像から脳鋳型のポリゴンモデルを生成するプロセス。

84

X 線 CT 画像からの脳鋳型ポリゴン抽出手法に関する研究
道川隆士 1・鈴木宏正 2・小林靖 3・荻原直道 4・森口昌樹 51

大阪大学 環境イノベーションデザインセンター

2

東京大学工学系研究科精密工学専攻

3
A Methodfor Extracting Endocast Surface from X-ray CT Volumetric Data of Crania
防衛医科大学校4

慶應義塾大学 理工学部機械工学科

Takashi
Michikawa1, Hiromasa Suzuki2, Yasushi Kobayashi3, Naomichi Ogihara4 and Masaki Moriguchi55

中央大学 理工学部情報工学科

1

Center for Environmental Innovation Design for Sustainability, Osaka University

2

Department of Precision Engineering, The University of Tokyo3

脳鋳型形状は、脳形状を推定する上で重要な情報を与え、これまでも頭蓋骨化石のX線Departmentof Anatomy and Neurobiology, National Defense Medical College

4

Departmentof Mechanical Engineering, Keio University
CT 画像から脳鋳型形状をポリゴンモデルとして抽出することが行われてきた。しかし、X

5

Department
of Information Engineering, Chuo University
線 CT 画像からポリゴンモデルを抽出する一般的な手法（例えば、等値面生成）では自動的に抽出することができず、面倒で時間のかかる手作業が必要であり、脳鋳型を用いる研究

Endocasts provide information to estimate brain shapes. Polygon models for endocast surfaces wereの障害となっていた。本研究では、これを自動的に抽出するアルゴリズムについて研究を

generated from X-ray CT volumetric data of fossil crania. However, standard automatic methods for

行っている。
extracting
polygonal surfaces from X-ray CT volumetric data, such as iso-surfacing methods, cannot be
問題設定としては、頭蓋骨で囲まれた大規模な空洞（背景ボクセルからなる領域）を抽
used andthus tedious, time consuming manual work is required. This problem is critical for researchersattempting
to study many endocast shapes. In this study, an algorithm is developed to automatically extract
出する問題となる。ただし、この空洞は閉じていないので、ラベル付けなどでは求めるこ
endocast
surfaces.
とができない。本研究では、頭蓋骨（図1 (a)）の表面からの距離場を計算し（図 1 (b)）、The problem setting is to find a large hollow volume of background voxels surrounded by a cranium.
その距離値一定以上の領域（つまり、空洞の中心部分の領域）と、頭蓋の外部（CT 画像領
Unfortunately this volume is not closed and cannot be extracted by using a simple labelling procedure. In域の端部）とをシードとして（図 1 (c)）、この距離場の上で Watershed アルゴリズムを適
this study, a series of procedures are developed. First, a distance field of a cranium (Fig. 1 (b)) is computed
用する。これによって、背景ボクセルを頭蓋内部と外部に分割する（図1 (d)）。最後に、頭(Fig.
1 (b)). Then Watershed algorithm is applied with two kinds of seed regions; regionof voxelsof large
蓋内部の領域の境界をポリゴン化することによって、脳鋳型のポリゴンモデルを得る（図distance values (core portion of the hollow region) and corner voxels of the entire region of the volumetric1
model(Fig. 1 (c)). Then the Watershed algorithm separates the hollow region (Fig. 1 (d)). Finally, a(e)）。この処理は、適切な閾値の設定が行われていれば、全自動で行うことができる。
polygon model of the surface of this hollow region is extracted (Fig. 1 (e)). This total process can be
conducted automatically given some appropriate threshold values.

Figure1
Mapping problem
semi-landmarks (Red: landmarks and Blue: Semi-landmarks)
図 1 頭蓋骨のX 線 CTof画像から脳鋳型のポリゴンモデルを生成するプロセス。

85

研究項目 C02
RESEARCH TEAM C02

研究進捗要旨ABSTRACTS

研究項目 C02
旧人・新人の学習行動に関する脳機能マップの作成

RESEARCH TEAM C02
Functional Mapping of Learning Activities
in Archaic and Modern Human Brains

87現代人脳機能地図作成：向社会行動のベースとしての共同注意の神経基盤
定藤規弘1・田邊宏樹21

生理学研究所 心理生理学研究部門

2

名古屋大学大学院 環境学研究科 心理学講座

我々はこれまで、旧人と新人の運命を分けた学習能力の１つとして社会能力があると考え、その神経基盤の解明を進めてきた。我々は特に、社会能力を理解する上で「双方向性」と「同時性」を実験的に取り扱うことが重要であり、社会的な相互作用の神経基盤を明らかにするためには、２個体同時計測が必要であるとの観点から、二個人間の相互作用中の神経活動を同時に計測するシステムを開発し、社会能力の重要な機能基盤となる共同注意と見つめ合いに焦点を当てて様々なfMRI実験を遂行している。それらの実験の結果から、始発的共同注意と応答的共同注意をおこなっているときに共通して活動する脳部位として、右下前頭回、頭頂葉、紡錘状回、小脳VI領域
が、応答的共同注意に特に活動が強い領域として背側頭頂-運動前野、上側頭溝、小脳VIIaおよび
CrusI領域が同定され、共同注意における小脳の重要性が示唆された。また見つめ合い時の二個体
間脳活動の同調は、最初中側頭回後部に限局しているが、共同注意課題を行ったペア特異的にその後右上側頭溝と右下前頭回へ進展することを見いだした。

88

Functional Brain Mapping of modern humans: Neural basis of joint attention as a base of prosocial
behavior
Norihiro Sadato1 , Hiroki C. Tanabe2
1National Institute for Physiological Sciences2

Graduate School of Environmental Studies, Nagoya University

We assume that ability of social cognition is one of the key factors to divide the fate of Neanderthals andHomo sapiens. We promote the exploring the neural mechanisms of social ability. Especially, we emphasize
the significance of ‘bidirectionality’ and ‘simultaneity’ of the social interaction in terms of understandingsocial ability, and developed dual functional MRI system which allows us to measure brain activity of two
interactive person simultaneously. The results from our fMRI studies showed that right inferior frontal
gyrus (IFG), inferior and superior parietal lobules, fusiform gyrus, cerebellum VI was activated in both
initiative and responding to joint attention condition. In contrast, dorsal parieto-frontal region, superior
temporal sulcus (STS), and cerebellum VIIa and Crusl was activated in responding to joint attention.
Moreover, we found that inter-personal neural synchronization appears first in posterior middle temporalgyrus then extends to right STS and IFG.

89

飽きに対する対処戦略の神経基盤と創造性・学習能力との関連の解明
杉浦元亮
東北大学 加齢医学研究所
飽きは繰り返される刺激や作業によって、行為・状況の意義を見出せなくなったときに感じる特有の負の感情である。この飽き感情への対処戦略として、我々は外的状況あるいは内的状況（自分の精神状態）を変える行動を取る。本研究では健常成人被験者を対象に機能的MRI（fMRI）を用いた脳マッピング研究を行い、飽き対処戦略の神経基盤を明らかにした。４６名の健常大学生被験者を対象とし、MRI中で写真や絵画などの視覚刺激を鑑賞する課題（４秒間）と、その刺激に対する飽き感情の程度を４段階評価する課題（１秒間）を交互に繰り返させた。評価課題で被験者が１～３を選んだ場合は続く鑑賞課題で同じ画像を提示し、４を選択した場合は５０％の確率で新しい画像を提示した。最初に４と評価した直前の鑑賞課題では外的状況（刺激）を変更する戦略の影響が、２回目以降の４評価では内的状況の変更（飽きに耐える）戦略の影響が優位と仮定した。
飽き対処戦略に関する脳活動が外的状況の変更と内的状況変更と共通して上前頭回内側、前帯状皮質、右前頭極、後帯状皮質に同定された。これらの領域は将来の出来事のシミュレーションに関わることが知られており、飽き感情への対処が、ホモ・サピエンスの創造性や学習能力を説明する上で重要である可能性を示唆する。

90

Neural correlates of coping strategy for boredom and its relationship with creativity and learning
abilityMotoaki Sugiura,
Institute of Development, Aging and Cancer, Tohoku University
Boredom is a negative feeling, which is felt when we lose meaning in an act or situation, during repeatedpresentation of a stimulus or performance of a task. Our behavior when bored is a coping strategy to changesuch an external or internal situation (i.e., our own mental state). In this functional MRI (fMRI) study,
we investigate the neural correlates of boredom-coping strategies using 46 healthy subjects. In the MRI
scanner, the subjects alternately performed an Appreciation task, in which they viewed a visual stimulus,
such as a photo or picture (4s), and an Evaluation task, in which the subjects rated the degree of boredom,
using four-grade scaling. When the subject selected 1, 2, or 3, in an Evaluation task, the same stimulus waspresented in the subsequent Appreciation task. When the subject selected 4, the subject could see a new
stimulus at the probability of 50%. In the Appreciation task preceding the first and second or later selectionsof 4 for a certain stimulus, we assumed the neural responses were affected by the strategies of changing theexternal situation (i.e., stimulus) and internal situation, respectively. Neural activity related to boredomcoping strategies, irrespective of the situation change (i.e., internal or external) was identified in the medial
prefrontal cortex, anterior cingulate cortex, right frontal pole, and posterior cingulate cortex. The known
roles of these regions in simulation of future events, suggests the potential importance of boredom copingin the explanation of the creativity and learning ability of Homo sapiens.

91

学習意欲・疲労の神経基盤と脳形態解析
水野敬

理化学研究所 ライフサイエンス技術基盤研究センター 健康・病態科学研究チーム
大阪市立大学大学院 医学研究科 疲労医学講座
現生人類を対象とした神経心理学的手法に基づく社会学習と個体学習の脳局在と、化石脳復元によるその脳領域の形態差の比較検討により、旧人と新人の学習能力差の立証が期待できる。当該
領域研究（RNMHプロジェクト）は、研究開始当初、社会学習において模倣学習の神経基盤、個体学習において学習制御（強化学習）の神経基盤をターゲットとしている。さらに、個体学習において、学習の強化因子として社会報酬（他者からの承認・賞賛）を挙げ、その効果を検証するモデルを提案している。本研究では、さらに、他の学習の強化因子として、学習行動に直結する学習意欲と疲労耐性を挙げ、学習意欲と疲労耐性による強化学習の神経基盤について機能的磁気共鳴画像法（fMRI）を用いて明らかにすることを目的とする。これまでの研究から、学習意欲関連脳部位が線条体にあることを明らかにした。また、学習意欲と表裏一体の関係にある疲労は、線条体の活性低下を引き起こすこともみえてきた。さらに、内側前頭前野は意欲や疲労感などの感情制御に関わる脳部位であることもわかってきた。学習意欲と疲労の関心脳領域の形態的個人差、つまり、学
習意欲や疲労と灰白質体積量の関連性について検討したところ、成人における側頭葉の体積と学習意欲の程度に相関し、前頭前野の体積と疲労度が相関した。また、今回は子どもの学習意欲、疲
労と灰白質体積量の関連性について検討した結果も報告する。学習意欲と疲労耐性を修飾系とした学習能力と脳形態情報に接点をもたせ、RNMHプロジェクトへのフィードバックにより研究課題達成を目指す。

92

Analyses for neural and structural bases of motivation to learn and fatigue
Kei Mizuno
Pathophysiological and Health Science Team, RIKEN Center for Life Science Technologies
Department of Medical Science on Fatigue, Osaka City University Graduate School of Medicine
The difference of learning abilities is expected to be demonstrated by elucidating the brain regions involved
in social and individual learning of the modern humans using neuropsychological methods and comparing
the differences of brain regions between them based on the reconstruction of fossil of ancient human brain.
For the first of study, the study project of RNMH is focusing on the neural bases of imitative learning insocial learning and of learning control (enforced learning) in individual learning. In addition, in individual
learning, social rewards, such as acceptance and acclaim from the significant others, are setting as areinforcement factor for learning, and a verification model of the effects of social rewards on learning aresuggesting. In the present study, I set motivation to learn and fatigue resistance as another reinforcement
factors for learning. The aim of the present study is to clarify the neural bases associated with the enforced
learning affected by motivation to learn and fatigue resistance using functional magnetic resonance imaging(fMRI). Our previous studies revealed that the brain region involved in motivation to learn is the striatum;
fatigue, which is inextricably linked to motivation to learn, induces the decrease in striatal activation, andthe medial prefrontal cortex is related to emotional control such as motivation and fatigue sensation. WhenI investigated the individual differences in modern human’s brain morphology, gray-matter volumes inregion of interests related to motivation to learn and fatigue, the volumes of temporal cortex and prefrontal
cortex of adults were associated with the extents of motivation to learn and fatigue, respectively. In thisconference, I also report the association between gray-matter volumes of children and adolescents andmotivation to learn or fatigue. Both morphological and functional comparisons of these regions between
modern and ancient humans would be expected to help elucidate differences in learning abilities between
them.

93

ポスター
Poster

発表要旨
ABSTRACTS

ポスター発表POSTER PRESENTATION

95

RNMH-iii: 交替劇プロジェクトにおける研究情報統合事業（第2報）
近藤康久
総合地球環境学研究所 研究高度化支援センター
交替劇プロジェクト総括班では、プロジェクトの研究活動を通じて生み出される多様かつ膨大な研究成果を適切に資源化してのこすために、研究情報統合事業「RNMH-iii」（Replacement of
Neanderthals by Modern Humans initiative to integrate information）を推進している（近藤他 2013）。RNMH-iii事業の中核はインターネット上の文献データセンター「RNMH-DC」（http://
www.koutaigeki.org/rdb）で あ る。2014年3月 末 ま で に、交 替 劇 関 連 論 文 の 情 報 約2,700件 を
RNMH-DCに収録し、内容チェックとIRIの付与を完了した。IRI（internationalized resource
identifier）とはインターネット上の情報を一意に特定する識別子のことであり、URI（uniform
resource identifier）と同義である。今後、11月末に始まる国際会議RNMH 2014を時期目標として、プロジェクトのこれまでの研究成果（図書、雑誌論文、研究大会報告書、研究班報告書等）を
RNMH-DCに追加していく。
RNMH-iiiを推進する意義は、交替劇プロジェクト全体を俯瞰する知識基盤を形成することにある。旧人・新人交替劇に関係する研究分野は、自然人類学・文化人類学・考古学・気候学・文化
進化学・脳科学など、実に多様であり、さらにどの分野も国際的に研究の更新スピードが速い。研
究プロジェクトが終盤を迎え、いざ成果発表をする段になって、関連分野の文献を参照しようにも、情報収集が追いつかない状況である。RNMH-DCはこのような場面で役立つツールとなることが期待される。
ところでRNMH-DCは、交替劇という新学術領域の知識基盤を形成するという点において、近年研究機関や研究分野ごとに整備の進む学術リポジトリの一種と見なすことができる。将来的にどのようなかたちで運用するのがよいか、最終年度中に構想を固めたい。
今回の研究大会では、ポスターセッション会場において随時、RNMH-DCのデモンストレーションを予定している。RNMH-DCに実際に触れていただきながら、システムの改善点やRNMH-iii事
業の今後について班員諸氏と議論したい。

引用文献

近藤康久・丸川雄三・小口
究情報統合事業

高・赤澤威（2013）「RNMH-iii: 交替劇プロジェクトにおける研寺嶋秀明編『科学研究費補助金（新学術領域研究）「ネアンデルタールとサ

ピエンス交替劇の真相：学習能力の進化に基づく実証的研究」第8回研究大会』55-57頁.

96

RNMH-iii: The Replacement of Neanderthals by Modern Humans initiative to integrate information(Part 2)
Yasuhisa Kondo
Center for Research Promotion, Research Institute for Humanity and Nature
The Steering Committee of the Replacement of Neanderthals by Modern Humans (RNMH) project is
operating the RNMH-iii (RNMH initiative to integrate information) project to form a repository of thevast amount of data created through RNMH research projects (Kondo et al. 2013). The core componentof RNMH-iii is an online bibliographic data center named “RNMH-DC” (http://www.koutaigeki.org/rdb).
As of the end of March 2014, approximately 2,700 records of bibliographic information associated with
RNMH had been input and crosschecked, and an IRI (internationalized resource identifier; also referred toas URI, or uniform resource identifier) attached to each record. The bibliographic information of the project
outcomes––such as books, journal articles, conference proceedings, and annual reports––will be added to
the RNMH-DC by the second international conference at the end of November 2014.
The RNMH-iii project is expected to form a holistic knowledge base for RNMH. The researchof RNMH involves diverse disciplines; including physical and cultural anthropologies, archaeology,
climatology, cultural evolution sciences, and brain sciences. It is noted that there are frequent updates by
a number of international research teams in most of the disciplines. Therefore, it would be difficult for thelatest data from all related topics to be included when preparing for the publication of the final phase of the
project. RNMH-DC is expected to facilitate such information gathering.
The RNMH-DC is a scientific data repository because it is designed to form a knowledge base fora new field of research. This type of repository has recently been developed by a number of research
institutes and research domains. The future plan of the RNMH-iii will be presented by the end of the
project.
A demonstration of the RNMH-DC will be held at the poster hall during the conference. It will bea good opportunity for project members to try the system, and to discuss the further improvement anddevelopment of the RNMH-iii project.

Reference
Kondo, Y., Y. Marukawa, T. Oguchi and T. Akazawa (2013) RNMH-iii: The Replacement of Neanderthals
by Modern Humans initiative to integrate information. In: H. Terashima (ed.) The 8th Conference on
Replacement of Neanderthals by Modern Humans: Testing Evolutionary Models of Learning, pp. 5557.

97エミラン文化の再検討：多様性とその「旧人・新人交替劇」への示唆
門脇誠二
名古屋大学 博物館
エミランは、レヴァント地方の遺跡から採集された石器群が示す技術・形態学的特徴によって定義され、最近の研究では上部旧石器時代初頭に位置づけられている。エミラン文化に関わる理化
学年代値は約5 ～ 3.5万年前のあいだに分布する。クサール・アキル岩陰では、エミラン石器群に共伴する人骨化石がホモ・サピエンスの特徴を示すと主張されている。ウチュアズリ岩陰でも、
エミラン石器群に伴う人骨化石の一部が、ホモ・サピエンスの解剖学的特徴と一致するといわれているが、両例とも確定はしていない。両遺跡では、エミラン石器群に伴って貝製ビーズが出土することも知られている。この発表では、エミラン文化の通時的・地理的多様性を整理すると共に、周辺地域や後続のアハマリアン文化との関連を検討することによって、ホモ・サピエンス拡散期における文化変化パターンの特徴を指摘し、それに関わる社会環境について議論する。

98

Re-examination of the Emiran culture: its variability and implications for the dispersals of Homosapiens
Seiji Kadowaki
University Museum, Nagoya University
The Emiran culture is defined by techno-typological characteristics of lithic assemblages in the Levant
and regarded as representing the Initial Upper Palaeolithic (IUP). Radiometric dates for this culture
range between ca. 50-35 ka. Emiran lithic assemblages at Ksar Akil are associated with a human fossil
that is suggested to represent Homo sapiens. A report of human teeth recently recovered in association
with the IUP and Early Ahmarian assemblages at Üçağɩzlɩ describes that their morphology is “consistent
with an attribution to Homo sapiens, but at least one possesses features more commonly associated with
Neandertals”. The Emiran assemblages of these two sites are also notably associated with shell beads. This
paper re-examines geographic and diachronic variability of Emiran assemblages and compare them with
contemporaneous cultures in the surrounding regions as well as their following culture, i.e., the Ahmarian.
The paper then discusses patterns of cultural changes at the time of Homo sapiens’ geographic expansion
and their implications for social environments.

99

後期旧石器時代における石器製作者の学習戦略：北海道の遺跡を事例として
髙倉

純

北海道大学大学院 文学研究科
北海道の白滝遺跡群から検出された後期旧石器時代の石器接合資料分析からは、観察学習や練習、デモンストレーションなど、石器製作の技術伝達にかかわる学習過程の把握が可能であった（Takakura, 2013）。次なる検討課題としては、北海道の後期旧石器時代における土地利用や移動形態の問題に着目することで当該期の行動システムを明らかにし、それによって学習行動がどのような社会的・環境的コンテクストのなかで執り行われていたのかを解明していく必要がある。そのために本発表では、製作技術と石材消費の観点から石器群の比較分析に着手することとする。

引用文献
Takakura, Jun 2013 Using lithic refitting to investigate the skill learning process: lessons from the Upper
Paleolithic assemblages at the Shirataki sites in Hokkaido, Northern Japan. In Dynamics of Learning in
Neanderthals and Modern humans, Vol.1: Cultural Perspectives, edited by T. Akazawa, Y. Nishiaki, K.
Aoki, pp.151-171, Springer.

100Learning Strategies of the Upper Paleolithic Knappers: A Case Study from the Upper Paleolithic
Sites in Hokkaido, Northern Japan
Jun Takakura
Graduated School of Letters, Hokkaido University
My analyses of the lithic refitted artifacts from the Upper Paleolithic assemblages at Shirataki in Hokkaido,
Northern Japan, could demonstrate that novice’s observation and exercise as well as expert’s demonstration
related to prehistoric learning behaviors were carried out to transmit the skill of lithic production among
the novice and expert knappers (Takakura, 2013). In this paper, I attempt to explore the social andenvironmental contexts of such learning behaviors, based on the reconstruction of behavioral system interms of land use and mobility pattern of the hunter-gatherers. I address the comparative analysis of theUpper Paleolithic assemblages in Hokkaido, paying attention to the lithic reduction sequence and theconsumption of lithic raw materials.

References
Takakura, Jun 2013 Using lithic refitting to investigate the skill learning process: lessons from the Upper
Paleolithic assemblages at the Shirataki sites in Hokkaido, Northern Japan. In Dynamics of Learning in
Neanderthals and Modern humans, Vol.1: Cultural Perspectives, edited by T. Akazawa, Y. Nishiaki, K.
Aoki, pp.151-171, Springer.

101

槍先端部の質量による投擲された槍の運動の変化：2014年度の研究計画と予備的結果
日暮泰男
大阪大学 大学院人間科学研究科
招待研究「ネアンデルタールとサピエンスの骨格の形態差から探る飛び道具使用行動の差異」は、(1)投槍器などの飛び道具の仕組みと長所の理解、と(2)ネアンデルタールと初期サピエンスの投擲能力の推定、を目的とした実験的研究をすすめてきた。今大会では、2014年度に、とくに(1)について実施する研究の計画と予備的結果を発表する予定である。
槍や矢の先端に取り付けられたと考えられる石器のサイズ(質量やtip cross-sectional area)はさまざまである。狩猟具の種類におうじた機能的に最適な石器のサイズが存在する、という主張がある。それに対して、石器のサイズは機能とは無関係な文化的影響を同程度受ける、とする主張もある。この議論は、飛び道具の出現時期を判断するための既存の解析法の妥当性や、さらには、飛び道具がネアンデルタールとサピエンスの交替劇の一因となったとする仮説の確からしさとも関連する。本研究では、槍先端部の質量の違いによって、投槍器を用いて投擲された槍の運動がどのように変化するのかを実験によって調べる。実験では、参加者が投槍器を用いて槍を投げる。槍の飛距離ないし初速度を最大化する最適な槍先端部の質量が存在するのかどうかを検討し、石器のサ
イズと狩猟具の種類にかんする議論に貢献したい。

102

Effects of added mass to the tip of the spear on throwing distance and release velocity: annual
research plan 2014-15 and preliminary results
Yasuo Higurashi
Graduate School of Human Sciences, Osaka University
The goals of the project “Reconstruction of Hunting Behavior with Projectile Weapons in Neanderthals and
Early Modern Humans Based on Differences in Skeletal Morphology” are to 1) elucidate the mechanicsof the hand-cast spear, spear thrower and dart, and bow and arrow, and the respective advantages of using
these weapons in hunting, and 2) estimate spear-throwing ability in Neanderthals and early modern humans.
At this meeting, I will present my current research plan and preliminary results.
Paleolithic hafted stone tools differ in size, in terms of, for example, mass or tip cross-sectional area.
Some researchers claim that there is a functionally optimal range for hafted stone tool size, for a given
weapon delivery system. Others, however, maintain that tool size is also constrained by cultural factors
unrelated to functional efficiency. This debate is related to the identification of stone tool uses in the
Paleolithic era, and the evaluation of the contribution of complex projectile technology in the replacementof Neanderthals by modern humans. My goal for this year is to get more insight into the relationshipbetween the size of hafted stone tools and the weapon delivery system. I will conduct experiments tostudy the effects of adding mass to the tip of the spear on throwing distance and release velocity. Study
participants will throw a spear using a spear thrower. I will search for the optimal mass of the spear tip for
maximum throwing distance and release velocity.

103リスクを伴うイノベーション行動の進化：共同体主導仮説
木村亮介1・中橋渉2・田村光平3,4,5
1

琉球大学大学院 医学研究科

2

総合研究大学院大学 先導科学研究科

3

東京大学大学院 理学系研究科

4

東京大学大学院 情報理工学系研究科

5

CREST

現生人類のイノベーション行動は現生の動物をみる限り群を抜いている。ネアンデルタール人など古人類のイノベーション行動が如何なるものであったかはさておき、人類におけるイノベー
ション行動の進化を解明することは、すなわち他の霊長類において何故イノベーション行動が進化し得なかったのかを理解することに他ならない。本研究では、人類特有の共同体の形成が、イノベーション行動の進化の引き金を引いた可能性について理論的に検討した。文化を進化させるためにはイノベーションが必須であるが、模倣戦略の存在下においては、リスクを伴うイノベーショ
ン行動は淘汰されてしまい、文化は進化しないことが理論研究において指摘されている。我々は、コンピュータシミュレーションを用いて、得られた資源を共有・分配する協力社会においては、
イノベーション行動者が一定の割合で存在することができ、文化進化が加速することを示した。
さらに、協力する人数が多いほど、文化進化速度は速くなることが示唆された。また、問題を単純化するために一定の仮定をおいた数理解析においても、同様のことが示された。このような結果から、人類において共同体の形成がイノベーション行動の進化を主導したことが示唆される。そして、ネアンデルタール人を含む絶滅した旧人とホモ・サピエンスの運命を分けた要因を、協力
社会の大きさに求めることができるかもしれない。この“共同体主導仮説”においては、集団の大多数は模倣戦略者であり、文化進化は少数のイノベーション行動者によって支えられていることを示唆する。そのような条件のもと、イノベーション能力に関わる遺伝子がどのように進化するのかを明らかにすることが今後の課題である。

104

The evolution of risk-taking innovative behaviors: cooperative society-initiated hypothesis
Ryosuke Kimura1, Wataru Nakahashi2, Kohei Tamura3,4,5
1

Graduate School of Medicine, University of the Ryukyus

2

School of Advanced Sciences, Graduate University for Advanced Studies

3

Graduate School of Science, The University of Tokyo

4

Graduate School of Information Science and Technology, The University of Tokyo

5

CREST

Modern humans are outstanding in innovative behaviors among all living animals. How did highly
innovative behaviors evolved only in humans? In other words, why did the other primates not acquire such
behaviors? This is one of the essential questions for understanding the evolution of human learning strategy
and ability. In this study, we theoretically examined the possibility that the human-specific cooperative
society can initiate the evolution of innovative behaviors. Previous theoretical studies have pointed out that,in the presence of imitation (social learning) strategy, risk-taking innovation behaviors do not survive andthus cultural evolution is not promoted. Therefore, some model will be required to break such a paradox.
Using computer simulations, the present study suggested that, in a resource-sharing society, risk-taking
innovators can survive in the population. In addition, the simulations demonstrated that, as the numberof individuals in each sharing group become large, the proportion of innovators and the rate of cultural
evolution in the total population increase. These results were also showed by a mathematical analysis undersome simplifying assumptions. Our findings indicate the possibility that formation of cooperative societies,
rescuing risk-taking innovators, is associated with the evolution of the human learning strategy and ability.
It has been suggested that the Neanderthals had small-scale cooperative societies. Therefore, the size ofsharing groups may be one of the factors that sealed the fates of two species, Neanderthals and Homosapiens. The “cooperative society-initiated” hypothesis suggests that most of the members in the society
are social learners and only a small number of innovators sustain the cultural evolution. Future studies willaddress how learning strategy and ability-related genes evolve in such a condition.

105

遺伝的基盤と認知・行動を結びつける：自閉症の遺伝的基盤から
山口今日子・木村亮介
琉球大学大学院 医学研究科
ヒトとネアンデルタールの交替劇は学習戦略の違いによってもたらされたと当プロジェクトでは仮定しているが、ゲノムから検証は可能であろうか。そこで、現代人のゲノムデータベース等を用
いて、学習戦略や、その違いの基盤となる社会性に関係する脳神経の形質や精神疾患の遺伝的基盤を調べ、その進化的考察を行った。
脳神経や精神疾患の表現型のうち、アスペルガー症候群は、理系思考と関係することや（BaronCohen et al., 2001）、ヒトの社会性を特徴づけるコミュニケーション能力に関連する疾患である
ことから、自閉症・アスペルガー症候群をヒト特有の学習能力と関連する形質として着目した。
ゲノムワイド関連研究（GWAS）のデータベースによると、アスペルガー症候群や自閉症のGWAS例数はわずかであり、自閉症とゲノムワイドの有意水準（P < 5.0×10-8）で関連があった
SNPは2個のみであった（rs4307059, rs4141463）。rs4307059はネアンデルタールとデニソ
ワ人で祖先型であり、rs4141463はデニソワ人でも現代人と同じ多型が認められている。また、
HapMap 集団でrs4307059, rs4141463周辺のハプロタイプを決定し、そのネットワークを描くと、自閉症リスクアリルを含むハプロタイプは祖先型から離れていた。つまり、この２つのリスク
アリルはヒトの系統で新たに生じたと考えられる。しかし、自閉症との関連の可能性がある他の
SNP（P < 5.0×10-6）の中には逆の傾向を示すものもあり、また、一つ一つのSNPと疾患の関連も弱いため、従来の候補遺伝子アプローチによって関連が同定されている遺伝子も精査する必要がある。
このように、認知・行動の遺伝基盤は未だ不明な点も多いが、認知・行動と関連する脳・神経や頭蓋の形質とその遺伝的基盤に関するデータが蓄積すれば、ヒトとネアンデルタールの認知・行動の差が遺伝データから見えてくると期待し、あらゆる角度からのアプローチを続けていきたい。

引用文献
Baron-Cohen S, Wheelwright S, Skinner R, Martin J, and Clubley E (2001) The Autism-Spectrum Quotient(AQ): Evidence from Asperger Syndrome/ High-Functioning Autism, Malesand Females, Scientists andMathematicians. J Autism Dev Disord 31, 5-17.
DOI 10.1023/a:1005653411471.

106

Connecting genetic data with cognition and behavior: from genetic basis of Autism
Kyoko Yamaguchi, Ryosuke Kimura
Graduate School of Medicine, University of the Ryukyus
Would genome data be useful to test the involvement of learning strategy in the replacement of
Neanderthals by modern humans, or the involvement of sociality that enabled modern humans to adopt
different learning behavior than Neanderthals? The authors used public databases to examine the genetic
basis for traits of brain or mental disorders that are possibly related to learning strategy or sociality, anddiscussed the evolutionary aspects of the traits.
Among the traits/disorders, Autism and Asperger syndrome were focused in this study because
Asperger syndrome is known to be related with logical thinking (Baron-Cohen et al., 2001) and also
because they are associated with deficits of communication that characterizes sociality of modern humans.
According to a database of genome-wide association studies (GWAS), only a few GWASs have beenreported. Among the SNPs associated with autism or Asperger syndrome, only 2 SNPS, rs4307059 andrs4141463, reached the conventional genome-wide significance level (P < 5.0×10-8), hence they were
further examined. Haplotype network analysis suggested that the risk alleles of the SNPs would have arisenin the modern human lineage, although we need more data to understand the evolution of communication
skills and sociality acquired by modern humans. We also need to examine other studies by candidategene approach, especially for autism and Asperger syndrome that shows very weak associations withpolymorphisms in most of the GWASs.

References
Baron-Cohen S, Wheelwright S, Skinner R, Martin J, and Clubley E (2001) The Autism-Spectrum Quotient(AQ): Evidence from Asperger Syndrome/ High-Functioning Autism, Malesand Females, Scientists andMathematicians. J Autism Dev Disord 31, 5-17.
DOI 10.1023/a:1005653411471.

107

記憶と累積的文化：個体群動態モデルと進化モデル
中丸麻由子
東京工業大学 社会理工学研究科
学習と記憶に関する研究は認知心理学の一分野であるが、最近は脳神経科学や分子遺伝学による研究アプローチもあり、分野横断的に研究が進められている。
学習の進化や文化進化に関する理論および実証・実験研究は学際的分野である。社会学習ある
いは個体学習した文化は記憶する必要がある。例えば、学習してすぐに忘れてしまっては学習した社会規範を社会的相互作用の状況や技術革新をする際に全く活用が出来ない。また、一度記憶しても時間の経過とともに想起が出来なければ、何も意味を持たない。また、学習内容のレベルを向上させるにも記憶しておくことが前提である。つまり、文化レベルを上昇（文化の累積性）にも記憶は重要であり、その結果、生存率や繁殖率の向上に寄与する事もあるだろう。しかし、文化
進化や学習の進化の研究においてモデルの単純化のためもあり、また学習と記憶が非可分である
こともあり、記憶に着目した研究は行われていなかった。また、記憶のコストが学習コストに比べて非常に高いときは、記憶しておくより忘却と学習を繰り返したほうがコスト的に安いかもしれない。しかし、人などの生物では高次な記憶能力を発達させている。
いったいそれはなぜであろうか。おそらく１つの要因としては記憶をする事で文化レベルを発展させる事が出来るという累積的文化による適応的なメリットがあると考えられるだろう。このように考えると、記憶というテーマで研究をする事で文化・学習の進化研究への寄与があるだろう。
以上の事を踏まえ、まずは個体群動態モデルを構築した。このモデルでは、記憶として、記憶内容の固定、記憶の保持と想起を仮定し、学習コストと固定、保持・想起コストが個体の増殖率に影響を及ぼすと仮定した。そして、文化の累積性と個体群動態の関係について調べ、コストを払ってでも文化を累積させることがメリットとなる条件について整理した。また、個体群動態モデルで用いた仮定を基にして記憶や学習の進化モデルを構築し、記憶の進化と文化の累積性について議論もする予定である。

108

Memory and cumulative culture: The population dynamics and the evolutionary dynamics
Mayuko Nakamaru
Graduate School of Decision Science and Technology, Tokyo Institute of Technology
Evolution of learning is one of interesting research topics from the viewpoint of evolution and social
sciences. The cognitive abilities are required to learn cultural traits. Take memory for instance. After welearn new cultural traits, we have to consolidate them. After keeping them in storage, memories should
be retrieved. Otherwise, we can neither utilize the traits to improve our fitness or social lives, nor develop
our cultural traits. However, many theoretical studies implicitly assume that humans are equipped withcognitive abilities to learn and utilize cultural traits perfectly because of simplifying the assumptions formathematical models.
We have to pay costs for having and utilizing cognitive abilities from the viewpoint of evolution. We
have not known which cost is higher, memory or learning. If the memory cost is higher than the learning
cost, it may be more efficient to forget the learned traits and learn them repeatedly than to keep them instorage according to the cost-benefit analysis.
There may be some possible hypotheses to explain why human have the high cognitive ability ofmemory. I propose the cumulative cultural hypothesis: to develop cultural traits, it is necessary for us
to have the high ability of memory even though it is costly. To verify my hypothesis, I make simple
mathematical models of learning and memory, which assumes consolidation, storage and retrieval. Then
I investigate how memory costs and a learning cost influence (i) the population dynamics of cumulative
culture and (ii) the evolution of cumulative culture. We discuss and compare the results of (i) and (ii) in theposter session.

109シアル酸に関わる分子と学習能力の進化
早川敏之
九州大学 基幹教育院
世代を越えて文化や文明を伝えていくホモ・サピエンスには、コミュニケーションによる集団社
会での学習が重要である。そして、集団社会での学習に関わると考えられる精神疾患に、他者とのコミュニケーションに障害が生じる統合失調症があげられる。この統合失調症に関わると見られる分子に、Siglec-11がある。
Siglec-11は、細胞表面糖鎖末端に位置する単糖であるシアル酸を認識する受容体であり、ヒト
特異的に脳ミクログリアでの発現を獲得し、神経保護機能をもつ。Siglec-11のヒト特異的な脳での発現獲得は、サピエンス（新人）とネアンデルタール人（旧人）の分岐の直前であり、神経保護による統合失調症のリスク回避が、新人や旧人の集団としての学習能力に関与している可能性がある。
脳ミクログリア上のSiglec-11は、神経細胞上のポリシアル酸を認識するとみられ、そのヒト特異的な脳ミクログリア発現の獲得は、脳ミクログリアとニューロンの間のヒト特異的な相互作用の獲得につながったと考えられる。本発表では、このヒト特異的な脳細胞間相互作用の獲得と統合失調症との関係から、ヒト系統での集団としての学習能力の進化について考察する。

110

Molecules involved in sialic acid biology and the evolution of learning ability of population in thehuman lineage
Toshiyuki Hayakawa
Faculty of Arts and Science, Kyushu University
Learning through social communication is essential for the transmission of culture and civilization inmodern human populations. Schizophrenia is one of the mental disorders, and people suffering fromschizophrenia have trouble in social communication. It is therefore considered that learning through social
communication is disrupted by the onset of schizophrenia.
Sialic acids are a family of nine-carbon sugars that are found at the terminal end of glycan chainson cell surface. Siglec-11 is a sialic-acid receptor that gained expression on brain microglia uniquely inthe human lineage, and shows a neuroprotective function in brain immunity. It has been suggested that
Siglec-11 is involved in schizophrenia. A mutation that conferred the brain expression of Siglec-11 occurred
about one million years ago. It is therefore possible that the neuroprotective function of Siglec-11 reduced
the risk of schizophrenia and enhanced the learning ability of population in the later stage of human
evolution.
Further analysis of Siglec-11 suggests that Siglec-11 played an important role in human-specific gain ofcell-cell communication in the brain. In addition to Siglec-11, Siglec-16 and sialyltransferase ST8SiaII are
involved in this human-specific cell-cell communication. I will discuss about the roles of these moleculesin the evolution of learning ability of population in the human lineage.

111

全球気候モデルを用いた、更新世後期の亜氷期と亜間氷期の気候のシミュレーション陳

永利1・阿部彩子1、2・大石龍太1、3・高橋邦生21

東京大学 大気海洋研究所

2

海洋研究開発機構

3

国立極地研究所

全球気候モデルは将来の気候変化を予測するだけでなく過去の気候の再現にも用いられている。
これらのモデルは多量の計算機資源を消費するものの、大気中と海洋中の物理過程を詳細に取り扱い、地表面や海氷も表現している。モデル結果と 様々な地質学・環境条件を示すプロキシデー
タを組み合わせることで、過去の気候が更新世後期の現生人類・ネアンデルタール人の移動パター
ンに影響を与えるかについて理解を深めることができる。
本研究では大気海洋結合モデル MIROC を用い、更新世後期に特徴的 な寒冷な時期(亜氷期)と温暖な時期(亜間氷期)の気候を再現した。前者はローレンタイド氷床からの融解水流入によるものと考えられている。これらの数値実験から海表面水温と海氷分布・氷厚を取り出し、計算コストの比較的低い大気モデルに移植し、タイムスライス実験を行った。モデル 結果とプロキシデー
タから推定された気候を比較し、モデルにおける亜氷期と亜間氷期の間の気候変動の再現性を調べた。海氷はアイスアルベド フィードバックに寄与する因子なので、気候や生態系にとって重要な役割 を果たしている。そのため、本研究では、大気モデルの実験に用いる海氷に、大気海洋結合モデルから得られた年々変動の影響を導入している。

112

Using general circulation models to simulate stadial and interstadial climates of the Late Pleistocene
Wing-Le Chan1, Ayako Abe-Ouchi1,2, Ryouta O'ishi1,3 and Kunio Takahashi2
1

AORI, The University of Tokyo

2

JAMSTEC, Yokohama

3

NIPR, Tachikawa

General circulation models have been used to both simulate climates of the past and yield projections of
future climate changes. These computationally intensive models are capable of modeling the physicalprocesses that occur in the atmosphere and ocean and usually incorporate land-surface and sea ice
components. By applying them to different geological and atmospheric conditions as indicated by proxydata, we can understand more about past climates and how they may have influenced migration patterns of
Neanderthals and early humans during the Late Pleistocene.
A global atmosphere-ocean coupled climate model, MIROC, was previously used to simulate typicallycool stadial and warm interstadial climate conditions characteristic of the Late Pleistocene. The former isthought to be a result of meltwater discharge from Laurentide ice sheets and this is simulated by freshwater
forcing over the North Atlantic Ocean within the model experiment. Sea surface temperature and sea ice
thickness and distribution datasets from these experiments are used for time slice experiments with a lesscomputationally expensive atmospheric model to drive the climate. We compare these climate model
simulations with proxy data to investigate where there is good agreement in stadial-interstadial climatechanges. Sea ice contributes to ice-albedo feedback process and thus plays an important role in the climate
and ecosystems. In our latest work, we incorporate the annual variability of sea ice in the experiments withthe atmospheric model.

113

PaleoGIS(WebGIS)の研究対象のテーマと地域分布
宋苑瑞1・近藤康久2 ・小口

高1

1

東京大学 空間情報科学研究センター

2

総合地球環境学研究所 研究高度化支援センター

旧人・新人時空分布と気候変動の関連性を明らかにするための古環境情報のデータベースでは、研究対象にしているテーマを大きく6つ（古水文、地表面プロセスと物質、古海洋、古生物、古気候、年代）に分けている。古水文分野は全体データの20％を占め、洪水・河川・氷河の分野を対象にしている。地表面プロセスと物質分野（23％）では、堆積・土壌・斜面プロセス・周氷河・泥炭地などを扱っている。ここでは堆積関係の内容が多く（全データの12％）、ボーリング調査などを含む研究はこのカテゴリーに属している。古海洋分野は全体研究の6％で、海洋と海面変化のテーマを網羅している。古生物のテーマでは、植生や動物、考古学に関するデータを扱い、収集された研究データの22％を占める。特に、このカテゴリーの中で多いのは植生分野で、全データの19％に上る。花粉分析を行う研究がこのカテゴリーに入っている。古気候に関するデータには気候と大気があり、最もデータ数が多い（24％）。年代に関するデータは全体の5％である。
これらのデータを研究地域の国別に分けると、アメリカが最も多く（771件で全体の11％）、イ
ギリス（639件、10％）、カナダ（474件、7％）、中国（350件、5％）、スウェーデン（250件、4％）、フィンランドとノルウェー（各237件、4％）、スペイン（225件、3％）、イタリア（208件、3％）、フランス（207件、3％）、スイス（176件、3％）、ロシア（157件、2％）、ドイツ（151件、2％）などの順である。海洋別に分けると、大西洋が最も多く（84件、21％）、ベーリング海は73件（18％）、南極周辺が44件（11％）、地中海は32件（8％）、太平洋が29件（7％）、ノルウェー海が22件（5％）、北海が21件（5％）、バルト海が19件（5％）、などであった。
現在まで古環境を研究対象としている13種類の雑誌の3000本以上の文献から約7600か所の研究地域データを収集した。今後も文献データを増やしていく予定であるが、新しいデータをいかに効率よく入れていくかは課題である。

114

Theme and study area distribution of the PaleoGeo database
Wonsuh Song1, Yasuhisa Kondo2 and Takashi Oguchi1
1Center for Spatial Information Science, The University of Tokyo

2

Center for Research Promotion, Research Institute for Humanity and Nature

We have been compiling the database about paleoenvironment for reconstructing the distribution of
Neanderthals and modern humans in relation to past climate change. Our database covers six themes,such as palaeohydrology, earth surface processes and materials, palaeooceanology, palaeobiology,
palaeoclimatology, and chronology. Themes regarding to paleohydrology occupy 20% of the total database.
It has four subthemes; hydrology (3% of the total), flood (2%), fluvial (6%), and glacier (9%). Categoryof Earth surface processes and materials contains sedimentology (12%), soil (2%), slope process (2%),
periglacial (0%), peat land (2%), and eolian (5%). It includes core analysis research. Palaeooceanology
contains oceanology (3%), sea-level (3%). Palaeobiology deals with vegetation (19%), zoology (2%),
vegetation and zoology (1%), archaeology (0%). Palaeoclimatology contains climate, the biggest numberof the data, (24 %), and atmosphere as a subtheme. Chronology occupies only five percent of the totalcollected data.
Study area distribution is shown in Fig. 1. USA has the largest number of study sites (11%). UK (10%)
and Canada (7%) are following. Study area covers 116 countries in the world.

Hungary
1%

Indonesia
Etc.
New
1%
18%
Zealand1%
MexicoSouth
1%Africa1%Denmark
1% Poland
Turkey1%
1%
Argentina
Japan
1%
1%
Chile
Brazil1%
1% Iceland
2%
Ireland
Colombia
1%
Australia
2%
Greenland
2%
Russia2%Germany Switzerland France
2%
2%
3%
3%

USA
11%
UK
10%

Canada
7%
China
5%

Italy
3%
Spain
3%

Sweden4%
Finland
Norway 4%
4%Fig. 1 Study area of the PaleoGeo database115

ヒトを含む霊長類の脳と頭蓋の関係：最終年度の研究計画
小林靖・松井利康防衛医科大学校
われわれは2011-12年度の研究で，カニクイザルにおいて頭蓋内面の圧痕と脳溝・脳回との間に明瞭な対応関係が見られること1)，冠状縫合の位置が脳の弓状溝下脚（中心前溝下部）の位置とよく相関していること2)を明らかにした．2013年の成果と今年度の計画は以下の通りである．
研究１

頭蓋内面の圧痕と脳溝・脳回との対応関係

a. カニクイザルを含む10種16例の乾燥頭蓋標本をCTスキャンして仮想的エンドキャストを作成し，従来報告されている脳溝･脳回の所見と比較し．その結果，ほとんどの標本で大脳外側面と眼窩面の主要な脳溝の位置が特定できた．ただし頭蓋の大きな標本で，とりわけ頭頂葉において圧痕が不明瞭であった．
b. チューリヒ大学のZollikofer教授らと共同で，ヒトおよび類人猿3種の頭蓋CTデータを解析した．チンパンジーなどの成体では頭蓋内面の圧痕から脳溝の位置を推定するのは困難であるとの報告（Le Gros Clarke, 1936）があるが，幼若な個体では主要な脳溝を確認することができた．現在，その成長に伴う変化や種差について詳細な解析を行っている．
研究2

冠状縫合と中心前溝との位置関係

a. 前述の1aの乾燥頭蓋標本のCTデータにおいて，弓状溝下脚ないし中心前溝下部の位置が冠状縫合の下部と近接した位置にあることが確認された．また，個体差や種差の存在も示唆された．そこで類人猿とヒトでの解析を行うこととなった．
b. 前述の1bの類人猿のCTデータは，脳溝の位置の推定のみならず縫合の位置も多くの場合確認可能であり，現在解析を進めている．
c. 解剖学実習用遺体を用いてヒトにおける中心前溝と冠状縫合の位置関係の解析を進めている．現在実習用遺体については50例あまりの収集を行い，定量的解析を進めている．
以上の２つの側面からの研究によって，類人猿とヒトにおける前頭前野とその他の領域との境界の推測法を2014年中に確立し，ネアンデルタールと現生人類の比較を行なう予定である．

1. Kobayashi Y, Matsui M, Haizuka Y, Ogihara N, Hirai N, Matsumura G, Cerebral sulci and gyri observedon Macaque endocasts, Dynamics of Learning in Neanderthals and Modern Humans 2: p.131-137, 2014
2. Kobayashi Y, Matsui M, Haizuka Y, Ogihara N, Hirai N, Matsumura G, The coronal suture as anindicator of the caudal border of the Macaque monkey prefrontal cortex, Dynamics of Learning in
Neanderthals and Modern Humans 2: p.139-143, 2014

116

Relationship between the brain and the skull in primates including human: Research plan for the
final year
Yasushi Kobayashi and Toshiyasu Matsui
National Defense Medical College
In our previous project (2011-12) using Macaca fascicularis, we demonstrated a marked correspondence
between intracranial impressions and cerebral sulci1), and a close relationship between the locations of thecoronal suture and the inferior limb of the arcuate sulcus (the lower part of the precentral sulcus) 2). The
findings obtained in 2013 and the research plans for 2014 are as follows:
1: Correspondence of intracranial impressions to cerebral sulci and gyria. We have scanned 16 dry skulls of 10 species using a CT, created virtual endocasts, and compared theirsurface morphology with the previously reported locations of the cerebral sulci and gyri. In most of
the skulls, we identified the major cerebral sulci on the lateral and orbital surface. On the other hand,in the parietal region particularly in bigger skulls, intracranial impressions were less obvious thanother regions.
b. We have also analyzed dry skulls of anthropoids in collaboration with Professors Zollikofer and Poncede León at University of Zurich. In spite of the difficulty in inferring the cerebral sulci and gyri inadults (Le Gros Clarke, 1936), we identified major cerebral sulci on virtual endocasts of infants. We
are further analyzing chronological changes and species differences in the intracranial impressions.
2: Relationship between the locations of the coronal suture and the arcuate sulcus
a. In the CT data used in Project 1a, we confirmed the close relationship between the locations of thelower part of the coronal suture and the lower limb of the arcuate sulcus (or the lower part of theprecentral sulcus). We also observed some individual and species differences. These findings prompted
us to analyze similar relationships both in anthropoids and modern humans.
b. We are analyzing the suture – sulcus relationship using anthropoid CT data described in Project 1b.
c. We are also measuring the suture – sulcus relationship using human cadavers for the anatomy course
at the National Defense Medical College.
We are planning to establish the methods to infer caudal border of the prefrontal cortex based on
the above-mentioned data, and to compare the extent of the prefrontal cortex between Neanderthals andmodern humans.

1. Kobayashi Y, Matsui M, Haizuka Y, Ogihara N, Hirai N, Matsumura G, Cerebral sulci and gyri observedon Macaque endocasts, Dynamics of Learning in Neanderthals and Modern Humans 2: p.131-137, 2014
2. Kobayashi Y, Matsui M, Haizuka Y, Ogihara N, Hirai N, Matsumura G, The coronal suture as anindicator of the caudal border of the Macaque monkey prefrontal cortex, Dynamics of Learning in
Neanderthals and Modern Humans 2: p.139-143, 2014117

創造性の神経基盤：メタ解析による機能地図の描出三浦直樹
東北工業大学 工学部
旧人と新人との間に差異が想定される能力の候補の一つとして、創造的な振る舞いを行うために必要な認知能力が挙げられる。旧人と新人との創造性を発揮するための認知能力差が、生存に必要な行動の差または創発される文化の差として表象され、その差の蓄積が旧人と新人との交替劇の一つの原因になったと仮説を立てる事が出来る。仮説に基づきその能力差を神経科学的に議論するために、現代人の創造性の機能地図を仮想的に復元された化石脳上に写像する事で、旧人と新人との創造性の神経基盤の差について分析をする事が、本研究の達成目標である。
本 報 告 で は、脳 機 能 計 測 研 究 報 告 に 対 す る メ タ 解 析 手 法 で あ るActivation Likelihood
Estimation (ALE)を用いて、創造性の神経基盤を描出する事を試みる。これまでに報告された創造性に関する脳機能計測研究の中から、言語表出を課題として用いた研究２６編、図形を課題として用いた研究６編、芸術に関する創造的行為を課題として用いた研究８編を抽出し、報告されている脳機能解析結果から創造的な課題を行っている際の脳活動部位の座標を抽出した。それらの脳活動部位をサンプルとして、ALEにより有意な脳活動パターンの解析を行った。
その結果、左側下前頭回、内側前頭前野、左側頭頂間溝領域の領域に統計的有意な賦活が認められた事から、これらの領域が創造的な思考を伴う課題遂行に共通して関与する脳領域であると考えられる。このデータを元に化石脳に基づく旧人と新人との機能差の推定を行う予定である。

118

Depiction of functional brain map of creativity: meta-analysis for neuroimaging data
Naoki Miura
Faculty of Engineering, Tohoku Institute of Technology
As for a convincing subject of cognitive capability for a difference between Homo sapiens andNeanderthals, a capability for creative thinking is considered. The difference of cognitive capability forcreative thinking may represent as differences of behaviors to survive or difference of culture. And, an
accumulation of those differences might cause a replacement of Neanderthals by Homo sapiens. In order
to discuss the difference of the cognitive capability based on neuroimaging findings, an aim of our study todescribe the difference of neural mechanism of creative thinking between Homo sapiens and Neanderthals
by using functional brain mapping data obtained from modern humans and virtually reconstructed
Neanderthal brain.
In this report, we conducted meta-analysis for neuroimaging data to depict the functional map ofcreativity by using the activation likelihood estimation method (ALE). Forty neuroimaging research reports
about creativity (26 reports using verbal creativity task, 6 report using figurative creativity task, and 8
reports using artistic task) were collected. Coordinates of activation foci relating creative experimental task
were extracted and ALE analysis was performed.
The result showed that significant activated regions were observed on the left inferior frontal gyrus,
medial prefrontal cortex, and left intra-parietal sulcus regions. Based on this result, it will be possible todiscuss the difference of capability of creative thinking between two human species using functional map
projecting on the virtual Neanderthal brain.

119

ハノイの塔を用いた社会学習と個体学習差の検証実験
星野孝総1・三谷慶太2・三浦直樹3・田邊宏樹4・長井謙治51

高知工科大学 システム工学群

2

高知工科大学3

東北工業大学 工学部

4

名古屋大学 大学院環境学研究科

5

東北芸術工科大学

ハノイの塔を用いた社会学習と個体学習差の検証実験

我々はこれまで反復ルヴァロワ方式による剥離行動時の身体動作データを計測し解析を行ってき星野孝総 1・三谷慶太 2・三浦直樹 3・田邊宏樹 4・長井謙治 5
高知工科大学 システム工学群
た．結果から石器製作の遂行に「社会学習」，「個体学習」が関与している可能性が示された．本研
21

高知工科大学究では「社会学習」，「個体学習」の差を，fMRI解析から検証することを目的とする．本実験では遂
3
東北工業大学 工学部
4
行機能を測るタスクとして「ハノイの塔」に着目した(Humes et al. 1997)．
名古屋大学
大学院環境学研究科

東北芸術工科大学
今回は予備実験として，fMRI解析ではなく，
タスク時間とタスクを完了するまでの操作回数を5測定し，被験者間でどのような差異があるかを検証した．
被験者は，初心者(ハノイの塔の経験・
我々はこれまで反復ルヴァロワ方式による剥離行動時の身体動作データを計測し解析を行ってきた．結知識無し)，中級者(1週間程度の解法の学習，
反復練習)，
熟練者(3 ヶ月程度の解法の学習，反復練習)
果から石器製作の遂行に「社会学習」，「個体学習」が関与している可能性が示された．本研究では「社会学習」，「個体学習」の差を，fMRI 解析から検証することを目的とする．本実験では遂行機能を測るタスクの3名により同じタスクの実験を行った(図1)．
被験者は，専用のコントローラを用い，ハノイの塔として「ハノイの塔」に着目した(Humes et al. 1997)．

を2段から7段まで順番に解くタスクを3試行実施した．
図2(a),(b)に各被験者におけるハノイの塔
今回は予備実験として，fMRI 解析ではなく，タスク時間とタスクを完了するまでの操作回数を測定し，4段時の，タスク完了時間，操作の平均時間と標準偏差，操作回数を示す．図2(a)に示すタスク完
被験者間でどのような差異があるかを検証した．被験者は，初心者(ハノイの塔の経験・知識無し)，中級者(1 週間程度の解法の学習，反復練習)，熟練者(3 ヶ月程度の解法の学習，反復練習)の 3 名により同じタス
了時間について，1試行目の時点では学習・練習期間が長い被験者ほどタスク完了時間が早い傾クの実験を行った(図 1)．被験者は，専用のコントローラを用い，ハノイの塔を 2 段から 7 段まで順番に解向が見られた．しかし，3試行目においては，初心者が中級者を僅かながら上回る結果となった．
くタスクを 3 試行実施した．図 2(a),(b)に各被験者におけるハノイの塔 4 段時の，タスク完了時間，操作の次に，図2(b)に示す操作の平均時間について，
熟練者はこちらの結果でも一番速い結果となり，
標
平均時間と標準偏差，操作回数を示す．図2(a)に示すタスク完了時間について，1 試行目の時点では学習・練習期間が長い被験者ほどタスク完了時間が早い傾向が見られた．しかし，3試行目においては，初心者
準偏差(図中エラーバー)も低い値であることから一定の速度で解いている．それに対し，中級者
が中級者を僅かながら上回る結果となった．次に，図 2(b)に示す操作の平均時間について，熟練者はこちの平均速度は初心者より1試行目から総じて遅く，標準偏差も1,3試行目で大きな値をとっているらの結果でも一番速い結果となり，標準偏差(図中エラーバー)も低い値であることから一定の速度で解いて事が分かる．しかし，操作回数(図中バー内数値)は中級者・熟練者共に最小操作回数付近の結果といる．それに対し，中級者の平均速度は初心者より
1 試行目から総じて遅く，標準偏差も 1,3 試行目で大なり，初心者は2倍～きな値をとっている事が分かる．しかし，操作回数(図中バー内数値)は中級者・熟練者共に最小操作回数付
1.5倍程度の操作を要している．以上の結果より，初心者は試行を重ねるご近の結果となり，初心者は 2 倍～1.5 倍程度の操作を要している．以上の結果より，初心者は試行を重ねるとに急速に学習はしているものの，操作回数が多いことから試行錯誤的に遂行していると考えらごとに急速に学習はしているものの，操作回数が多いことから試行錯誤的に遂行していると考えられる．

れる．それに対し中級者は事前の学習を1操作ごとに想起しながら遂行したため，平均時間は遅い
それに対し中級者は事前の学習を 1 操作ごとに想起しながら遂行したため，平均時間は遅いものの，操作回数は最小に収めることができたと考えられる．熟練者においては，充分な事前学習により反射的な遂行
ものの，操作回数は最小に収めることができたと考えられる．
熟練者においては，充分な事前学習が行えた為，タスク完了時間，平均速度共に安定した結果が得られたと考えられる．実験結果から事前学

により反射的な遂行が行えた為，タスク完了時間，平均速度共に安定した結果が得られたと考え習差による傾向が確認された．今後の予定としては，より「社会学習」，「個体学習」に特化した被験者をられる．実験結果から事前学習差による傾向が確認された．
今後の予定としては，より「社会学習」，
用意し，実際に fMRI 解析を行うことで，その差を検証する．

「個体学習」に特化した被験者を用意し，実 際 にfMRI解析 を 行 う こ と で，その差を検証する．
Fig.1 Towerof Hanoi(left)(left) 2-disks
tower(right) (right)
7-disks tower
Fig.1 Towerof Hanoi
2-disks
tower
7-disks tower
Reference

Reference

Humes, G. E., Welsh, M. C., Retzlaff, P., & Cookson, N. (1997). Towers of Hanoi and London: Reliability of two
executive function tasks. Assessment.

Humes, G. E., Welsh, M. C., Retzlaff, P., & Cookson, N. (1997). Towers of Hanoi and London: Reliabilityof two executive function tasks. Assessment.

120

Verification Experiment of Social Learning and Individual Learning using Tower of Hanoi
Yukinobu Hoshino1, Keita Mitani2, Naoki Miura3, Hiroki Tanabe4, Kenji Nagai5
1School of Systems Engineering, Kochi University of Technology

2

Kochi University of Technology

3

Faculty of Engineering, Tohoku Institute of Technology

4

Graduate School of Environmental Studies, Nagoya University

5

Tohoku University of Art & Design

In the previous report, we measured and analyzed 3D motion data by subject that has expert skill of
VerificationLevallois
Verification
Experimentmethod.
Experimentof Social Learningof Social
andLearning
Individual
andLearning
Individualusing
Learning
Towerusingof Hanoi
Tower
of Hanoi
the recurrent
Executionof stone-tool
production
was
shown
to concern with "social

learning" and "individual
learning"
by2 our
results.
In
this study,
our purpose
is verification of difference
1
1 2
3
3
4
4 5
5
, Keita
Mitani, Keita, Naoki
MitaniMiura, Naoki, Hiroki
Miura
Tanabe, Hiroki, Kenji
TanabeNagai, Kenji Nagai
Yukinobu Hoshino
Yukinobu
Hoshinobetween"social1
1 learning" and "individual learning" from fMRI analysis. However, execution of stoneSchool of Systems
SchoolEngineering,of Systems Engineering,
Kochi University
KochiofUniversity
Technologyof Technology
22
tool productionin MRIis impossible,
Kochi University
Kochi
ofUniversity
Technologyof Technologyso we focus attention on "Tower of Hanoi" as the task of execution
3

3

Facultyof Engineering,
Facultyof Engineering,TohokuTohokuof Technology
Institute of Technology
functionanalysis(Humeset al.Institute1997).
4

4
Graduate School
Graduateof Environmental
School of Environmental
Studies, Nagoya
Studies,
University
Nagoya University

As5 a preliminary
experiment, between-subjects differences were verified by measured the task time5
Tohoku University
TohokuofUniversity
Art & Designof Art & Design

and number of operation. Subjects are one beginner, one intermediate and one expert. Beginner subject
does notIn haveexperienceeducationof andTowerof dataHanoi.
Intermediate
subject
trainedthe previous
In thereport,previous
weandmeasuredreport,weandmeasured
analyzed
3Danalyzed
motion3D motion
by subject
datathatby hassubject
expertthatskill
has ofexperttherecurrent
skill offor
the aboutrecurrent1 week.
Levallois
Execution
method.
ofExecution
stone-toolofproduction
stone-tool
wasproduction
shown towasconcernshown
withto concern"socialwithlearning""sociallearning""individual"individual
ExpertLevallois
subjectmethod.
trainedfor about
3 month.
About
experiment,
subjects
solvedtheandtask
that andis Towerof Hanoilearning" bylearning"
our results.
by ourIn thisresults.
study,
In ourthis purpose
study, ouris verification
purpose is verificationof differenceofbetween
difference"socialbetweenlearning""socialandlearning" andusing proprietary controller (See Fig.1). It was performed 3 times by each 5 minute. Fig.2 (a) (b) show a"individual learning""individual
fromlearning"
fMRI analysis.
from fMRI
However,analysis.
execution
However,of execution
stone-toolofproduction
stone-toolinproduction
MRI is impossible,
in MRI is so
impossible,
we
so we

total time,
an average
time
of
the
operation,
standard
deviationandnumberof1997).
the operation at 4-disks
focus attention
focus
on "Tower
attention
ofon
Hanoi""Toweras oftheHanoi"
task ofasexecution
the ataskoffunction
execution
analysisfunction(Humesanalysis
et al.(Humes
1997). et al.
a preliminary
As a experiment,
preliminary
experiment,
between-subjects
differencesweredifferences
verifiedby measured
verifiedbythemeasured
task timethe
andtask
numbertimeofand times
number wereoftower ofAseachsubject.
About between-subjects
total time,
Expertsubject
keptweretotaltimes.
Intermediate's
total
not
operation.
Subjects
operation.
are total
Subjects
one beginner,are oneone
beginner,intermediate
one intermediate
anddecreased.
one expert.
andBeginnerone
expert.
subject
Beginnerdoes subject
not havedoes
experience
not haveand
experiencewere
and samedecreased.
Beginner's
times
were
quickly
Finally,
beginner's
andintermediate's
education of education
Tower of Hanoi.
of TowerIntermediateof Hanoi. Intermediate
subject trained
subject
for abouttrained1 week.
for aboutExpert1 week.
subject
Experttrainedsubject
for abouttrained
3 month.
for about 3 month.

time at 3rd trial. See total time on Fig.2 (a). Next, see average time on Fig.2 (b). Expert subject's average
About experiment,
About experiment,
subjects solved
subjects
the task
solvedthattheis Towertask that
of is
Hanoi
Tower
using
of Hanoiproprietaryusing controller
proprietary(Seecontroller
Fig.1). (SeeIt wasFig.1). It wastime isperformed
shorter3 performed
thanbyotherdeviations
arelowvalue.
Therefore,
we confirmed
that
times
each
3 times
5subjects,
minute.
by eachFig.2
5andminute.
(a) standard(b)Fig.2show(a)a total(b)
showtime, aantotal
averagetime,
time
an averageof the operation,
timeof thea operation,
standard
a standard
deviation
numberandof thenumberoperationof theat operation
4-disks
at
4-disksof constant
each
tower
subject.
of speed.
each
About
subject.
total
About
total time,
subject
Expertkept
subject
total kept totalaverageexpertdeviation
subjectandwas
solving
Tower
of
HanoitowerwithOn time,the Expert
other
hand,
intermediate's
Intermediate's
times. Intermediate's
times total
were times
not decreased.
were not Beginner's
decreased. total
Beginner'stimes total
were times
quicklywere
decreased.
quickly Finally,
decreased. Finally,times times.
of eachtrial
aretotallongerthan
beginner's.
Intermediate's
standard
deviations(error-bars
in the figure)beginner's andbeginner's
intermediate's
and intermediate's
were same time
wereatsame
3rd trial.
timeSeeat 3rdtotal
trial.
timeSeeontotalFig.2time(a). on
Next,
Fig.2
see(a).
average
Next, time
see averageon Fig.2time on Fig.2

are high value at 1st and 3rd trial. Intermediate's and expert's numbers of operation (numbers on graphs(b). Expert subject's(b). Expert
averagesubject's
timeaverage
is shorter
time
than
is othershortersubjects,
than other
andsubjects,
standardand
deviations
standardare
deviations
low value.
areTherefore,
low value.weTherefore, wein theconfirmed
figure) that
were
about
but
beginner
operated
1.5
tospeed.
2 times
From the above
confirmed
expertsubjectthat minimal,
expertwas subject
solvingwas
Tower
solvingof HanoiTower
withof constantHanoi aboutwith
speed.
constant
On the
other
On
hand,
theoperation.
intermediate's
other hand, intermediate's
averagetimesaverage
ofaseach
times
trial ofareeach
longertrial
than
are beginner's.
longerthanIntermediate's
beginner's.
Intermediate's
standard
deviations
standard(error-bars
deviationsin(error-bars
the quickly
figure)inare
theinfigure)
results,
we think
below
about
each
subject's
execution.
Beginner
subject
learnedeacharetrial, buthigh value athighvalue
and 3rdat trial.
1st and
Intermediate's
3rd trial. Intermediate's
and expert's andnumbers
expert'sof operationof(numbers
operationon(numbers
graphs inon
thegraphs
figure)in the figure)his execution
is 1stheuristic
becausenumberof operation
is numbers
too much.
Intermediate
subject’s
operation was
were about minimal,
were aboutbutminimal,
beginner but
operated
beginnerabout
operated
1.5 to 2about
times1.5
operation.
to 2 times
From
operation.
the above
From
results,
the above
we think
results,
as below
we think as below

dependedon training
memory,so numberof operation
wasconverged.
Expertsubjectiswas
able to reflexive
about each subject's
about each
execution.
subject'sBeginnerexecution.
subject
Beginnerlearnedsubject
quicklylearnedin eachquickly
trial,inbut
each
his trial,execution
but hisis execution
heuristic because
heuristic because

executeby ofprior
training,
so hisandoperation
averagetime
wereconstant.
The
prioroftraining
numberoperation
numberofis toooperation
much.
isIntermediate
toototalmuch.time
Intermediate
subject’s
subject’s
wasoperation
dependedwasondepended
training
memory,on training
so trends
numbermemory,ofby
so number
operationwas
operation
converged.
wasExpert
converged.
Expertwas able
subject
to reflexive
was able
executeto reflexive
by forprior
executetraining,
by prior
so histraining,
totalperformtime
so hisandtotal
averagetime
and average
difference
wereconfirmed
by subject
experimentresults.
The
plan
study,
we
will
the
fMRI
analysis bytime were constant.
time were
Theconstant.
trends byTheprior
trendstraining
by prior
difference
training
weredifference
confirmed
werebyconfirmed
experimentbyresults.
experiment
The planresults.
for Thestudy,
plan for study,
specialized
subjectfor"sociallearning"
or "individual
learning".
Those
differences
would
be verified andwe will perform
we willthe perform
fMRI analysis
the fMRIby analysis
specializedby subject
specialized
for "social
subject learning"for "socialor learning""individualor learning".
"individualThoselearning". Those

discussedby us.differences
differences would
be verified
wouldandbe discussed
verified andbydiscussedus.
by us.

Fig.2 (a)(a) result
Fig.2
of total(a)time oftime
total time
Fig.2
resultofresult
total

Fig.2
(b) (b)results
Fig.2
of(b)averageresultsof averageand number
time ofandoperation
numberof operation
Fig.2
resultsof timeaveragetimeandnumberof operation

121