The 5th Conferenceon

Replacement of
Neanderthals by Modern
Humans:Testing Evolutionary
Models of Learning
April 14-16, 2012
National Center of Sciences, Hitotsubashi, Tokyo
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas 2010-2014

Naomichi Ogihara (Ed.)
April 14, 2012

第 5 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
2012 年 4 月 14 日（土）－ 16 日（月）東京一ツ橋・学術総合センター
科学研究費補助金「新学術領域研究」2010-2014

荻原 直道（編）2012.4.14

編集荻原直道
慶應義塾大学理工学部機械工学科
223-8522 神奈川県横浜市港北区日吉 3-14-1
TEL: 045-566-1423
FAX: 045-566-1495
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
株式会社フジプランズ
210-0013 川崎市川崎区新川通 10-15 新生ビル 301
TEL: 044-223-4551
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
c Koutaigeki Project, 2012○
領域ホームページ(Project Homepage)
URL: http://www.koutaigeki.org/

目次
CONTENTS
研究大会プログラム
Conference Program

発表要旨
Abstract

1

総括班
Steering Committee

1

研究項目 A01
Research Team A01

5

研究項目 A02
Research Team A02

21

研究項目 B01
Research Team B01

45

研究項目 B02
Research Team B02

63

研究項目 C01
Research Team C01

71

研究項目 C02
Research Team C02

83

第 5 回研究大会プログラム
CONFERENCE PROGRAM
第 1 日：平成 24 年 4 月 14 日（土）April 14, 2012 Saturday

10:00 － 10:10

開会の辞
荻原直道，赤澤威Opening remarks
Naomichi Ogihara, Takeru Akazawa

10:10 － 11:10

特別講演「人類の進化と脳：学習と創造性をめぐって」
甘利俊一先生（理化学研究所脳科学総合研究センター）
Keynote lecture“Human Evolution and Brain: On Abilities to Learn and to Create”
Prof. Shun-ichi Amari (RIKEN Brain Science Institute)

11:10 － 12:25

A01 班進捗発表

11:10-11:35

Progress report by Research Team A01

ネアンデルタール DB と旧石器インダストリーの時空分
布再構築
西秋良宏（東京大学総合研究博物館）(6)Time-space contexts of the Middle and Upper Palaeolithic
industries in the Old World
Yoshihiro Nishiaki (The University Museum, The University ofTokyo)
11:35-12:00

アフリカの中期石器時代における現代人的行動の時空分
布
門脇誠二（名古屋大学博物館）(8)

Spatial and temporal occurrences of modern humanbehaviours in African MSA
Seiji Kadowaki (The Nagoya University Museum)
12:00-12:25

ヨーロッパにおける中期・後期旧石器時代インダストリ

ーの編年的・地理的分布パターン
佐野勝宏（東北大学大学院文学研究科）(10)

Chronological and geographical distribution patterns ofMiddle and Upper Palaeolithic industries in Europe
Katsuhiro Sano (Graduate School of Arts and Letters, Tohoku
University)

12:25 － 13:20

昼食

13:20 － 15:00

A01班進捗発表

13:20-13:45

Lunch break

Progress report by Research Team A01

シベリアにおける旧人・新人「移行期仮説」の検証
加藤博文（北海道大学アイヌ・先住民研究センター）(12)
An examination of “the Middle to Upper Paleolithic
transition hypothesis” in Siberia
Hirofumi Kato (Center for Ainu & Indigenous Studies,
Hokkaido University)

13:45-14:10

韓国旧石器データベースへの取り組み：その方法と見通し長井謙治（東京大学総合研究博物館）(14)

A database of the ancient Paleolithic in South Korea:
methods and perspectives
Kenji Nagai (The University Museum, The University of Tokyo)
14:10-14:35

分節された剥離過程の単位と技量レヴェルの同定
高倉純（北海道大学大学院文学研究科）(16)

Segments of lithic reduction sequences and identification of
production levels
Jun Takakura (Graduated School of Letters, Hokkaido
University)
14:35-15:00

投擲運動の学習プロセスの解明: 2012 年度の研究計画
日暮泰男（大阪大学大学院人間科学研究科）(18)

Biomechanics of hunting-spear throwing in modern
humans: research goals for 2012–3

Yasuo Higurashi (Graduate School of Human Sciences, Osaka
University)

15:00 － 15:10

休憩

15:10 － 16:50

A02班進捗発表

15:10-15:35

Break

Progress report by Research Team A02

現生狩猟採集民との比較による初期人類の生態学的革新と学習能力の諸問題の検討(22)

寺嶋秀明（神戸学院大学人文学部）

Research on ecological innovation and learning capacity of
early

Homo

sapiens

basedoncomparison

withcontemporary hunter-gatherers
Hideaki Terashima (Faculty of Humanities and Sciences, Kobe
Gakuin University)
15:35-16:00

狩猟採集民にとっての儀礼の意味―アボリジニの教育プ
ロジェクト事例から考える
窪田幸子（神戸大学大学院国際文化学研究科）

What

are

Ritualsfor

Hunterand(25)

Gatherers?

–

Consideration from the educational projects of Australian
Aboriginal people
Sachiko Kubota (Graduate School of Intercultural Studies, Kobe
University)
16:00-16:25

狩猟採集生活の中で育つ Baka の子どもの絵の理解小山正（神戸学院大学人文学部）(27)

Comprehension of pictures in Baka children who grow up in
the hunter gatherer culture
Tadashi Koyama (Faculty of Humanities and Sciences, Kobe
Gakuin University)
16:25-16:50

ピグミーの子どもたちの創造性－共同遊びと合同イメー
ジ表現から
山上 榮子（神戸学院大学人文学部）(29)

The creativity of Pigmy's children -From their joint playand image expression

Eiko Yamagami (Faculty of Humanities and Sciences, Kobe
Gakuin University)

16:50 － 17:00

休憩

17:00 － 18:15

A02班進捗発表

17:00-17:25

Break

Progress report by Research Team A02

サンの子どもの社会化と遊び
今村

(31)

薫（名古屋学院大学経済学部）

Socialization through the play among children of Central
Kalahari San
Kaoru Imamura (Faculty of Economics, Nagoya Gakuin
University)
17:25-17:50

創造性と文化学習の感情的基盤としての忍耐：カナダ極北圏のイヌイトの学習と生態適応
大村 敬一（大阪大学大学院言語文化研究科）(33)

The Art of Patience as the Emotional Basis for Creativity
andCultural

Learning:

Learning

and

Ecological

Adaptation among the Canadian Inuit
Keiichi Omura (Graduate School of Language and Culture,
Osaka University)
17:50-18:15

狩猟採集民の子どものライフスタイルと集団の人口構造、
人口動態
山内 太郎（北海道大学大学院保健科学研究院） (42)Children’s lifestyle and the demographic structure anddynamics of a pygmy hunter-gatherer population
Taro Yamauchi (Graduate School of Health Sciences, Hokkaido
University)

18:30 － 20:30

懇親会（如水会館）
Get-together party (Jyosui Kaikan)

第 2 日 :平成 24 年 4 月 15 日（日）April 15, 2012 Sunday

9:00 － 10:40

B01 班進捗発表

9:00-9:25

Progress report by Research Team B01

ヒト特異的な学習戦略とは？
青木健一（東京大学大学院理学系研究科）(46)

A human-specific learning strategy?
Kenichi Aoki (Graduate School of Science, The University ofTokyo)
9:25-9:50

異質環境下におけるヒトの分布拡大の反応拡散モデル（４）
川崎廣吉（同志社大学文化情報学部）(48)

Reaction-diffusion model for range expansion of modern
humans in a heterogeneous environment (4)Kohkichi Kawasaki (Faculty of Culture and Information Science,
Doshisha University)
9:50-10:15

子供期の長さと蓄積的文化の関係
若野友一郎（明治大学先端数理科学インスティテュート）(50)
The relationship between the childhood period andcumulative culture
Joe Yuichiro Wakano (Meiji Institute for Advanced Study ofMathematical Sciences, Meiji University)

10:15-10:40

学習能力に関連する遺伝要因とその進化
木村亮介（琉球大学亜熱帯島嶼科学超域研究推進機構）(52)
Genetic factors involved in learning abilities and theirevolution
Ryosuke Kimura (Transdisciplinary Research Organization for
Subtropical and Island Studies, University of the Ryukyus)

10:40 － 10:50

休憩

Break

10:50 － 12:30

B01班進捗発表

10:50-11:15

Progress report by Research Team B01

創造性、試行錯誤、模倣能力の間の関係を探る
高橋伸幸（北海道大学大学院文学研究科社会科学実験(54)

研究センター）Examiningtherelationships

amongcreativity,

trial-and-error, and imitation
Nobuyuki Takahashi (Graduate School of Letters, Hokkaido
University)
11:15-11:40

古代人由来ハプロタイプ配列の機能推定へ向けて嶋田誠（藤田保健衛生大学総合医科学研究所）(56)

A step toward estimating the function of ancient haplotypes
Makoto K. Shimada (Institute for Comprehensive Medical
Science, Fujita Health University)
11:40-12:05

祭殿拡大メカニズムの分析計画
堀内史朗（芝浦工業大学デザイン工学部）(58)

How did sapiens create big festivals?
Shiro Horiuchi (College of Engineering and Design, Shibaura
Institute of Technology)
12:05-12:30

急速な植生遷移と交代劇：シミュレーションに基づく研
究
小林
Rapid

豊（東京大学大学院理学系研究科）
vegetation

change

and

the

(60)

replacementof

Neanderthals by modern humans: a simulation study
Yutaka Kobayashi (Graduate School of Science, the Universityof Tokyo)

12:30 － 13:30

昼食

13:30 － 15:10

B02班進捗発表

13:30-13:55

Lunch break

Progress report by Research Team B02

古気候変動と交替劇の関係を読み解く方法
米田 穣・大森貴之・マーク ディアブ（東京大学 新領域創成科学研究科）(64)

Evaluation Method for the effect of climate change on
Neanderthal and modern humans
Minoru Yoneda, Takayuki Omori, Mark C. Diab (Graduate
School of Frontier Sciences, The University of Tokyo)
13:55-14:20

Modeling the climate of the past 130,000 years tounderstand the evolution of humans
W.-L. Chan, A. Abe-Ouchi, R. O'ishi and K. Takahashi(Atmosphere and Ocean Research Institute, The University ofTokyo)

14:20-14:45(67)

Reconstructing Plant Functional Types in the Levant andEast Africa
Stephen Obrochta, Yusuke Yokoyama, Hodaka Kawahata(Atmosphere and Ocean Research Institute, The University ofTokyo)

14:45-15:10(68)

古環境 WebGIS の更新
小口 高（東京大学 空間情報科学研究センター）、近藤康久（東京工業大学情報理工学研究科）、高屋康彦、河端瑞貴、
宋苑瑞（東京大学 空間情報科学研究センター） (69)
Updating a system of paleoenvironmental WebGIS
Takashi Oguchi (Center for Spatial Information Science, The
University of Tokyo), Yasuhisa Kondo (Graduate School ofInformation Science and Engineering, Tokyo Institute ofTechnology), Yasuhiko Takaya, Mizuki Kawabata, Wonsuh
Song (Center for Spatial Information Science, The University ofTokyo)

15:10 － 15:20

休憩

15:20 － 15:45

総括班進捗発表

15:20-15:45

Break

Progress report by Steering Committee「交替劇」文献データベースの公開環境
森 洋久（国際日本文化研究センター文化資料研究企画室）、
中村佳史、丸川雄三（国立情報学研究所連想情報学研究開
発センター）、赤澤威（高知工科大学）(2)

Publication Environment of Bibliographic Database for"Replacement of Neanderthals by Modern Humans"
Hirohisa Mori (Office for Virtual Resources, International
Research Center for Japanese Studies), Yoshifumi Nakamura,
Yuzo Marukawa (Research and Development Center for
Informatics of Association, National Institute of Informatics),
Takeru Akazawa (Research Institute, Kochi University ofTechnology)
15:45 － 16:35

C02班進捗発表

15:45-16:10

Progress report by Research Team C02

計算論的解剖学を利用した化石脳頭蓋骨から脳実質の再構成
河内山隆紀（京都大学 霊長類研究所 白眉プロジェクト、
ATR-Promotions 脳活動イメージングセンタ）、田邊宏樹（生理学研究所 心理生理学研究部門）(88)

Reconstruction of the brain from skull fossil using
computational anatomy
Takanori Kochiyama (Primate Research Institute, Kyoto
University & ATR-Promotions Brain Activity Imaging Center),
Hiroki C. Tanabe (Division of Cerebral Integration, National
Institute for Physiological Sciences)
16:10-16:35

模倣行為と動機付けの連関における神経基盤の解明
川道拓東（生理学研究所心理生理学研究部門） (90)
Investigation of neural mechanisms underlying linkage
between imitation and motivation
Hiroaki Kawamichi (Division of Cerebral Integration, National
Institute for Physiological Sciences)

16:40 － 17:40

総合討論
赤澤

威

General Discussions
Takeru Akazawa

第 3 日 :平成 24 年 4 月 16 日（月）April 16, 2012 Monday

9:00－ 10:40

C01 班進捗発表

9:00-9:25

Progress report by Research Team C01

化石頭蓋の欠損補間と化石脳の推定
荻原直道（慶應義塾大学理工学部機械工学科） (72)Interpolation of fossil crania and reconstruction of fossil
brain
Naomichi Ogihara (Department of Mechanical Engineering,
Keio University)

9:25-9:50

化石頭蓋の高精度復元のための幾何処理技術
道川隆士、森口昌樹（東京大学先端科学技術研究センター），
菱田寛之（東京大学大学院精密工学専攻）、鈴木宏正（東(74)

京大学先端科学技術研究センター）

Geometry processing tools for reconstruction of fossil crania
Takashi Michikawa, Masaki Moriguchi (Research Center for
Advanced Science and Technology, The University of Tokyo),
Hiroyuki Hishida (Department of Precision Engineering, The
University of Tokyo), Hiromasa Suzuki(Research Center for
Advanced Science and Technology, The University of Tokyo)
9:50-10:15

化石頭蓋のひずみと左右非対称性の評価：カフゼー9 号
近藤修（東京大学大学院理学系研究科）(76)

Assessment of distortion and asymmetry in fossil hominid
crania: a case of Qafzeh 9
Osamu Kondo (Graduate School of Science, The University ofTokyo)
10:15-10:40

頭蓋腔計測値からの小脳容積の推定：予備的研究
久保大輔（東京大学大学院理学系研究科）、田邊宏樹（生(78)

理学研究所心理生理学研究部門）
Cerebellar

volumeestimation

fromendocranialmeasurements: a preliminary study
Daisuke Kubo (Graduate School of Science, The University ofTokyo), Hiroki C. Tanabe (National Institute for PhysiologicalSciences)
10:40-11:05

頭蓋形態から脳区分を推測するための指標の開発 – ヒト
幼児の頭蓋松井利康、小林靖（防衛医科大学校解剖学講座）(80)

Developing cranial parameters that delineate subdivisions of
the brain – Skulls of human infants
Toshiyasu Matsui, Yasushi Kobayashi (Department of Anatomy
and Neurobiology, National Defense Medical College)

11:05 － 11:15

休憩

11:15 － 12:30

C02班進捗発表

11:15-11:40

Break

Progress report by Research Team C02

現代人脳機能地図生成：創造性をめぐる諸能力とその神
経基盤
田邊宏樹、定藤規弘（生理学研究所心理生理学研究部門）(84)
Functional brain mapping of modern humans: Abilities
surrounding the creativity and their neural basis
Hiroki C. Tanabe, Norihiro Sadato (Division of Cerebral
Integration, National Institute for Physiological Sciences)

11:40-12:05

問題解決のための創造的適応的行動の選択に関与する神経基盤の解明三浦直樹（東北工業大学 工学部）
、星野孝総（高知工科大学 システム工学群）、長井謙治（東京大学 総合研究博物館）(86)
Neural basis of creative and adaptive behavior for problem
solving
Naoki Miura (Tohoku Institute of Technology), Yukinobu
Hoshino (Kochi University of Technology), Kenji Nagai (The
University Museum, The University of Tokyo)

12:05-12:30

内発的報酬による強化学習の神経基盤解明に向けて
水野 敬（理化学研究所分子イメージング科学研究センタ

ー）

(92)

Research plan for clarifying the effect of intrinsic reward on
the neural basis of enforced learning
Kei Mizuno (RIKEN Center for Molecular Imaging Science)

12:30 － 12:35

閉会の辞
荻原直道
Closing remarks
Naomichi Ogihara

研究進捗要旨
ABSTRACTS

総括班
Steering Committee

総括班
Steering Committee

「交替劇」文献データベースの公開環境
森 洋久(1)、中村佳史(2)、丸川雄三(2)、赤澤 威(3)(1) 国際日本文化研究センター(2) 国立情報学研究所(3) 高知工科大学

文化資料研究企画室

連想情報学研究開発センター

総合研究所

総括班は交替劇プロジェクトに有用な遺跡遺物報告書等を網羅する「交替劇」文献資料データベースの構築を行っている。2011 年度は、本データベースをプロジェクト関
係者に公開し情報を共有するための公開環境として、サービスプロトタイプの開発整備を行った。
「交替劇」文献データベースの公開環境はオーソドックスな検索画面を入口としている。検索対象は 2010 年度から 2011 年度にかけて画像化と全文テキスト化などのデジタル化を行った文献資料であり、タイトル・著者・出版社・出版年から文献を探すことができる。また、検索結果一覧から各文献資料の本文を閲覧可能であり、本文閲覧画面は「絵引」と「字引」とを融合したデータベース横断型文献ビューワを備えている。このビューワでは、資料全文の閲覧はもとより、化石データベースなどの関連データベース
や関連図像の参照も同時に可能である。
これらの検索および閲覧サービスにより、「交替劇」文献資料および関連データベースを多様な切り口から閲覧できるサービスを実現した。2012 年度にはサービスの関係者公開を行うとともに、引き続き文献の登録作業を実施する予定である。

-2-

Publication Environment of Bibliographic Database for "Replacement of Neanderthals byModern Humans"
Hirohisa Mori (1), Yoshifumi Nakamura (2), Yuzo Marukawa (2), Takeru Akazawa (3)(1) Office for Virtual Resources, International Research Center for Japanese Studies(2) Research and Development Center for Informatics of Association, National Institute ofInformatics(3) Research Institute, Kochi University of Technology
The administrative group of the Replacement of Neanderthals by Modern Humans project iscurrently in the process of constructing a bibliographic database for "Replacement of
Neanderthals by Modern Humans," covering reports on relics and remains useful for the
project’s researchers. In 2011, we developed and upgraded various service prototypes that aregoing to function as the publication environment for the database, allowing people related to theproject to share information.
The entry point of the publication environment for the bibliographic database for "Replacementof Neanderthals by Modern Humans" is a standard search page. This search page allows
searching for digitized bibliographic materials in the form of images and full-text files from2010 to 2011, which can be searched by title, author, publisher, and year of publication. In
addition, it is possible to view the main text of each bibliographic material directly from the listof search results via a text browser page, which is equipped with a database transverse
bibliographic viewer uniting “Ebiki” and “Jibiki.” This viewer allows browsing the full text ofindividual database entries as well as referring to related databases, such as the fossil database,and images at the same time.
With the implementation of these search and browsing services, our users are able to search forand compare bibliographic materials of "Replacement of Neanderthals by Modern Humans" andrelated databases from various angles. In 2012, we plan to open the service to people concerned
as well as continue our ongoing tasks of registering materials.

-3-研究進捗要旨
ABSTRACTS

研究項目 A01
Research Team A01

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
Archaelogical Research of the Learning Behaviorsof the Neanderthals and Early Moderm Humans

ネアンデルタール DB と旧石器インダストリーの時空分布再構築

西秋良宏
東京大学 総合研究博物館

A01「考古学資料にもとづく旧人・新人学習行動の実証的研究」班が取り組んできた研究の柱は三つある。(1)遺跡と出土遺物の集成、分析による社会学習・個体学習の継続・発現パタンの研究、(2)特定遺跡における学習行動の痕跡、石器製作技術の年代的変化を調べる事例分析、そして(3)実験考古学、民族考古学的手法を援用した現代人の学習
パタン解析、である。

本年度は、個々の分析をさらに進化させる一方、次の研究に新たに取り組む。すなわち、(1)において東ユーラシア諸遺跡、出土物のデータベース化を実施することである。当初計画では、初期の解剖学的現代人およびネアンデルタール人が生息していたアフリカ、
ヨーロッパ、シベリアなどユーラシア西半をデータベース化、分析の対象としてきた(ネアンデルタール人 DB)。これに、昨今急速に調査事例が増加しつつある南アジア、東南
アジア等も分析対象に加えたい。アフリカを出た初期新人の南まわり拡散ルートの分析である。西ユーラシア諸遺跡の分析はアフリカからの北上プロセス、南ルートは同緯度
地帯の東西移動分析といえる。また、初期新人による北への拡散はネアンデルタール人
生息域への進出であったが、東ユーラシアはそうではない。この経緯を大規模データベースによって比較検討できれば、新人の新環境への適応、学習行動特性の議論に新たな比較データを提示できる。

-6-

Time-space contexts of the Middle and Upper Palaeolithic industries in the Old World

Yoshihiro Nishiaki
The University Museum, The University of Tokyo

The research project A01 is to determine temporal changes in the distribution of Neanderthal
and early modern human archaeological sites at a global level. This will facilitate the discussion
on time-space contexts and the nature of the replacement process of those two hominids. The
first two years of the project were devoted to constructing an extensive database (called
NeanderDB). This contains archaeological information that was collected from relevant sites inAfrica, West Asia, Europe, and Siberia. This year, we will expand the database to include
information from South and Southeast Asia. These regions differ from the above in that theindigenous populations were probably not Neanderthals, and relatively similar environments are
distributed along the southern coast. A clarification of the time-space context with regard to theemergence of Upper Palaeolithic industries in South and Southeast Asia will provide
comparative perspectives of the insights obtained from studying the northern regions in theprevious years.

-7-

アフリカの中期石器時代における現代人的行動の時空分布

門脇誠二
名古屋大学 博物館

昨年は、アフリカの約 20 万年前から 2 万年前までの石器製作伝統（あるいは考古学的文化）の時空分布に関わるデータの収集と整理を行った。また、それに基づいてアフリカの中期石器時代（MSA）と後期石器時代（LSA）の考古学編年の構築を行い、レヴァ
ント地方と比較しながら、石器製作伝統の変化パターンの把握を行った。その結果として得られた予察は以下になる。

1）最古のホモ・サピエンスが発生したと考えられている約 20 万年前以降の MSA は、
文化変化パターンに基づくと 3 期に区分される。
2）特に第 3 期（約 9～4 万年前、MIS 5 後半～MIS 3 前半）は、第 1 期や第 2 期の MSA、あるいは第 3 期と同時期のレヴァント地方と比較して、文化変化の頻度と程度が高い点で区別される。

このように編年表の上では MSA 第 3 期の急速な文化変化が指摘されるが、それがより直接的な考古学的記録にも現れているかどうかを検討するため、2012 年度は文化内容の検討を行う。特に、新人に特徴的といわれる技術（組み合わせ道具や投擲用の尖頭器）や行動（石材の広域分布や石器形態の地域的多様化）、文化（顔料やビーズなどの象徴遺物）に関する記録の時空分布を明らかにし、その消長パターンの把握を試みる。アフリカにおける現代人的行動の起源に関しては、その出現年代や発達速度に関する議論が続いている。本研究は、最新の考古学編年を踏まえた上でこの問題に貢献できると考える。

-8-Spatial and temporal occurrences of modern human behaviours in African MSA

Seiji Kadowaki
The Nagoya University Museum

Much of our work in the last year focused on the literature survey for collecting and organizing
data on the spatial and temporal distributions of lithic industries or archaeological cultures inAfrica dated between ca. 200 kya and 20 kya. We then used the data sets to build a cultural
chronology of African MSA and LSA for clarifying patterns of cultural changes during this time
period by comparing them with those in the Middle and Upper Palaeolithic periods in theLevant. As a result, the following insights were obtained.

1. African MSA can be divided into three phases (Phases 1, 2, and 3) according to the patternsof cultural changes after 200 kya, an estimated time for the emergence of Homo sapiens.
2. Among the three phases of MSA, Phase 3, dated between ca. 90 and 40 kya andcorresponding to late MIS 5 to early MIS 3, is distinct in higher frequency and degree ofcultural changes from preceding Phases 1 and 2 of MSA or the late Levantine Mousterian,particularly Tabun B-type tradition, dated within the time frame of MSA Phase 3.

This year, we aim to examine the contents of cultural changes during MSA to see whether theapparent rapid pace of cultural change during Phase 3 of MSA is observable in more directarchaeological records. For this purpose, we will collect and analyze data on archaeologicalrecords that are often interpreted as modern human behaviours, including the use of composite
tools, long-range projectile points, widespread distributions of lithic raw materials, regional
diversity of stone tools, and symbolic objects, such as pigments and beads. Their temporal andspatial occurrences will be plotted in our chronological table to see whether their occurrences intime and space show any meaningful patterns. The result of this work is expected to contributeto the issues on the timing and the pace of the development of modern human behaviours in
Africa.

-9-ヨーロッパにおける中期・後期旧石器時代インダストリーの編年的・地理的分布パターン

佐野勝宏
東北大学 大学院文学研究科

中期旧石器時代後葉から後期旧石器時代前葉の石器製作伝統の編年順序とそれを担う人類を明らかにするため、ヨーロッパにおける中期旧石器時代と後期旧石器時代の「移行期」に関わるデータの収集をおこなってきた。これにより、ホモ・サピエンスは約 4万 5 千年前から 4 万年前にヨーロッパに拡散し、時を同じくして所謂「移行期文化」が出現することを確認した。

今後は、ヨーロッパ中期旧石器時代の約 20 万年前から 4 万年前までに焦点を当てていく。集成されたデータを基に、中期旧石器時代の石器製作伝統の時空間分布を検討し、「移行期文化」や後期旧石器時代の石器製作伝統の時空間分布との比較検討をおこなっていく。発表では、比較的安定した時代であったとされるヨーロッパ中期旧石器時代を概観し、今後の展望を提示する。

- 10 -

Chronological and geographical distribution patterns of Middle and Upper Palaeolithic
industries in Europe

Katsuhiro Sano
Graduate School of Arts and Letters, Tohoku University

In order to reveal chronological sequences of the lithic industries and its related humans fromthe late Middle to early Upper Palaeolithic in Europe, we have focused on collecting a series ofdata on the Middle-Upper Palaeolithic transition in Europe. Based on the database, we
confirmed that Homo sapiens probably expanded into Europe between c. 45-40 ka, whichcoincides with the emergence of the “transitional industries”.

Then, we are focusing on the European Middle Palaeolithic industries from c. 200 to 40 ka. We
investigate chronological and geographical distribution patterns of the Middle Palaeolithic
industries and subsequently compare them with those of the “transitional industries” as well as
the Upper Palaeolithic industries. The paper presents an overview of the European Middle
Palaeolithic which has often been regarded as a relatively stable period.

- 11 -

シベリアにおける旧人・新人「移行期仮説」の検証

加藤博文
北海道大学 アイヌ・先住民研究センター

シベリアにおける旧人と新人の交代劇の検証は、洞窟遺跡と開地遺跡が集中する山地ア
ルタイを中心に数多くの論考が提示されてきた。

とりわけ、2010 年から 2011 年にかけて、これまでのアルタイ地域の研究を牽引してきたデレヴャンコは、ユーラシアにおけるホモ・サピエンスの出現過程についての仮説を発表した。この仮説においては、ホモ・サピエンスや後期旧石器の出現を在地の中期旧石器からの段階的な発達で説明するという基本的な方向性は維持されている。これまでの大きく異なるのは、2010 年以降に報告された「デニソワ人」の DNA 解析に基づく系
統性についての議論がこの仮説に大きく影響している点にある。

「デニソワ人」は、約 80 万年前に解剖学的現代人の共通祖先と分岐し、ヨーロッパの旧人であるネアンデルタールと約 64 万年前に分岐したとされている。デレヴャンコは、
この「デニソワ人」の存在を基礎に、シベリアの後期旧石器初頭の石器群の起源を、在地の中期旧石器に求めるのである。デレヴャンコによるホモ・サピエンスと後期旧石器の移住拡散仮説への批判は、現代的な行動の諸要素の出現や、後期旧石器初頭の石器群のアジアにおける多様性まで多岐におよぶ。本報告では、デレヴャンコの仮説をレヴューすることから、ユーラシア規模でのこの仮説のもつ意味と可能性を検証する。

- 12 -

An examination of “the Middle to Upper Paleolithic transition hypothesis” in Siberia

Hirofumi Kato
Center for Ainu & Indigenous Studies, Hokkaido University

There have been many papers on “the Middle to Upper Paleolithic Transition” in Siberia,
mostly based on research in the Altai mountainous area which has many cave sites and open
sites. Particularly, Dr. Anatolij Derevyanko, who has led this Altai Area Study, presented ahypothesis on the process of appearance of Homo sapiens in Eurasia. In this hypothesis, thebasic line of the explanation is that Homo sapiens and the Upper Paleolithic stone tools phasedin the development of the native stone tools. We can see the remarkable influence of the'Denisova Hominid DNA analysis' reported in 2010.

The 'Denisova Hominid’ is regarded as an example of a group of hominids that diverged fromthe common ancestors of anatomical modern humans around 800ka years ago, and from the
Neanderthals of European paleoanthropic man around 640ka years ago. Dr. Derevyanko looks
for the origin of the Siberian Upper Paleolithic stone tools from the native Middle Paleolithic
stone tools because of the existence of this 'Denisova Hominid'.

Dr. Derevyanko has been criticized for many aspects of this dispersal model of anatomicallymodern human, including his explanations for the diversity of the Early Upper Paleolithic
complexes, the emergence of the Modern Human Behaviors in Asia and Oceania, and thediversity of Upper Paleolithic stone tools at an early date in Asia. In this report, through areview of Derevyanko’s hypothesis, I will discuss the implications and the possibility of thishypothesis on the Eurasian scale.

- 13 -

韓国旧石器データベースへの取り組み：その方法と見通し

長井謙治
東京大学 総合研究博物館

韓国は新人/旧人の考古資料が残された地域の一つであり、東アジアの旧人/新人交替劇の解明に寄与する地域の一つとして重要である。2011 年に刊行された韓-仏共同研究報
告書（「韓国の初期旧石器文化：その層序と古生態 (Les industries du Paléolithique ancien
de la Corée du Sud dans le contexte stratigraphique et paléoécologique)は、大韓民国 55 の主要旧石器遺蹟を集成した大著であり（総頁数 631）、韓国の初期旧石器遺跡を総覧する
うえで有用である。私たちは本書を中心として韓半島の旧石器データベースの作成に取り掛かった。本発表ではその取り組みの概要を紹介して、韓-仏共同研究で取り上げられなかった遺跡について紹介しつつ、韓国旧石器編年研究の問題点を考察する。

- 14 -

A database of the ancient Paleolithic in South Korea: methods and perspectives

Kenji Nagai
The University Museum, The University of Tokyo

Korean Paleolithic lithic industries have long been considered an important proxy for testing the
replacement of Asian pre-Modern by Modern Humans. This paper describes ongoing researchof a database project of the Korean Early and Upper Paleolithic. A previous French-Korean
cooperation program listed 55 significant sites in the ancient Paleolithic of South Korea (deLumley et al., 2011, Les industries du Paléolithique ancien de la Corée du Sud dans le contexte
stratigraphique et paléoécologique). For this reason, this study has incorporated the listed datafrom the French-Korean cooperation program (de Lumley et al., 2011) into recent
archaeological data from the best-listed site data. In order to contribute to future studies, thispaper deals with patterns in the spatial and temporal occurrences of Korean lithic industries.
This paper demonstrates the chronological problems and its perspectives in the Korean
Paleolithic.

- 15 -

分節された剥離過程の単位と技量レヴェルの同定

高倉 純
北海道大学 大学院文学研究科

A01 班招待研究「北海道の旧石器時代石器群における石器接合資料分析をもとにした学
習行動の復元」では、北海道の後期旧石器時代石器群における石器接合資料の分析を通して、先史人類の学習過程を復元することを目標としている。とくに、北海道東部の白滝遺跡群で確認された石刃・細石刃剥離過程に関する接合資料の分析をおこなってきた。
2011 年度は、旧白滝 15 遺跡の出土資料の分析に着手した。接合資料の観察・分析から剥離工程の復元をおこない、またフラクチャー・ウィングの分析にもとづいて剥離方法の同定も実施した。剥離工程および剥離方法の分析を組み合わせて実施することで、原石・ブランクからの一連の剥離作業のなかには作業上の「区切り＝転換点」があることが明らかとなった。本発表では、そうした「区切り＝転換点」によって分節された剥離作業の単位が、相互にどのように連関して全体の石器製作過程が組織されているのかを示す。また、このようにして把握された作業単位が、「技量レヴェル」の判定とどのようにかかわるのか、という点に関しても展望を示したい。

また本研究プロジェクトでは、研究集会「石器接合資料研究の諸問題」の開催を計画した（2012 年 3 月 17 日、於：北海道大学）。この研究集会は、石器の接合資料研究をめぐる現状を整理することを目的とし、国内外での事例分析および研究動向の報告にもとづき、今後の展望について議論をおこなうこととした。

- 16 -

Segments of lithic reduction sequences and identification of production levels

Jun Takakura
Graduated School of Letters, Hokkaido University

My research subject in the RNMH project is to reconstruct the learning behavior through theanalysis of lithic refitted materials obtained from selected sites of the Upper Paleolithic in
Hokkaido. Especially, the research attempts to analyze the refitted materials concerning theblade and microblade reduction sequences from the Shirataki sites in eastern Hokkaido. In FY
2011, I have conducted an intensive research on the lithic refitted materials from the
Kyu-shirataki 1 site. First, the blade and microblade flaking methods have been reconstructed.
Second, the flaking techniques have been identified based on the analysis of fracture wings
observed on the fracture surfaces. Consequently, I can demonstrate that there are some segmentsof blade and microblade reduction sequences, which reflected transformations of flaking
techniques and methods. In this presentation, I will discuss how such segments of lithic
reduction sequences are integrated into the whole processes, and how such segments should be
dealt with in relation to the identification of “technical levels”.

This project attempts to conduct the workshop “Some issues on the studies of lithic refitted
materials” (17 March, 2012, Hokkaido University). The aim of this workshop is to discuss the
problems and prospects for the lithic refitted materials, by presenting the detailed analysis ofarchaeological records and doing an overview of previous researches on the lithic refitted
materials in Japan and Europe.

- 17 -

投擲運動の学習プロセスの解明: 2012 年度の研究計画

日暮泰男
大阪大学 大学院人間科学研究科

ネアンデルタールとサピエンスとの間に存在した学習能力差を示唆する可能性のある
考古学的資料の一つが、ドイツのシェーニンゲンで出土した約 40 万年前の木槍である。
シェーニンゲンの木槍は狩猟具であり、既知の考古学的資料の中では最古の槍である。
ただし、その基本的な使用法が「投げる」であったのか「突く」であったのかについては意見の対立がある。シェーニンゲンの木槍が投げるための槍ならば、早ければ 40 万
年前にはヨーロッパに出現していたネアンデルタールは動物を狩猟できるほどの槍の投擲能力を有していたことが推測される。木槍が突くための槍ならば、既知の考古学的資料の範囲内で考えると、狩猟技術としての槍投げは 40 万年前よりも後に始まったことになる。この場合、ネアンデルタールが自身の消滅の前までに槍投げを開始していたのかどうかは、別の考古学的および人類学的資料をもとにして、発展的に取り組んでいかなければならない。

ヒト属における種間の学習能力差について槍投げという観点から検討可能であると考えるのは、投擲動作そのものが多数の筋の正確かつ迅速な制御を必要とし、槍投げはそれらに槍の姿勢の制御が加わる難度の高い身体運動だからである。槍投げの有無は運動制御に関与する神経系の発達と関連している可能性があり、学習能力差の一側面として捉えられるだろう。

本研究課題は、シェーニンゲンの木槍のレプリカを製作し、木槍の投擲にともなう身体運動と木槍の飛行特性を生体力学的に分析することにより、交替劇プロジェクトが提示する「学習仮説」の検証を目指す。2011 年度の研究内容は、有意義な投擲運動実験を遂行するための準備としての文献調査と予備的分析であり、その成果の多くは昨年 12月に開催された第 4 回全体会議にて発表した。今回は第 4 回全体会議閉会後から現在までの進捗状況と 2012 年度の研究計画を発表する。

- 18 -

Biomechanics of hunting-spear throwing in modern humans: research goals for 2012–3

Yasuo Higurashi
Graduate School of Human Sciences, Osaka University

Archaeological records possibly indicating the difference in learning capacity between the
Neanderthals and Homo sapiens are the spears about 400 thousand years old discovered at
Schöningen, Germany. The Schöningen spears are hunting weapons and the known oldest
spears. Whether they are throwing or thrusting spears is a controversial topic. If the Schöningenspears are throwing spears, it is suggested that the Neanderthals, who emerged in Europe as
early as 400 kya, had an effective and lethal ability to hurl a spear. If they are thrusting spears,
archaeological records so far as known suggest that spear throwing as a way of long range
hunting was started after 400 kya. In the latter case, Neanderthals’ capacity for spear throwing
needs to be assessed further based on other archaeological or anthropological records or both.

Spear throwing is a demanding motor task that needs a rapid, coordinated sequence of muscle
contractions and appropriate settings of release parameters such as the angle of attack andrelease angle. The ability to throw a spear may be related to the development of the nervous
system involved in motor control, and be an aspect of learning capacity.

This study analyzes body movements associated with throwing a replica of the Schöningenspears and its flight characteristics using biomechanical methods and aim to test the “learning
hypothesis” proposed by the Replacement of Neanderthals by Modern Humans (RNMH)
research team. Here, I report progress after the 4th RNMH conference held in last December
and explain research goals for 2012–3.

- 19 -

研究進捗要旨
ABSTRACTS

研究項目 A02
Research Team A02

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 Stydy of Human Leaning Behavior Based on Fieldwork
among Hunter - Gatherers

現生狩猟採集民との比較による初期人類の生態学的革新と学習能力の諸問題の検討
寺嶋 秀明
神戸学院大学

人文学部

交替劇時代の初期人類は，最終氷河期のはげしい環境変動への生態学的適応という課題に直面していた。その解決には (1) 食物獲得戦略（フォレイジング・ストラテジー）の進化と (2) 道具制作インダストリーの進化が必要だった。および，それらの進化を推進したものとして (3) 認知能力の進化と (4) 社会生活の進化も見逃せない。そして，
これらの課題解決のベースとして関わってくるものが学習能力の劇的な進化である。こ
れらの点をふまえて，今年度の研究の主たる課題は以下の３点とする。また，他の研究領域とも積極的な連携研究を展開し，交替劇の目標にアプローチする。
(1) これまでの現生狩猟採集民研究の知見と照らし合わせながら，上記の４点の進化の実態とその相互関連について考察していきたい。ネアンデルタールの食物獲得戦略はかなり大型獣にかたよったものであったと考えられている。一方，初期人類の道具制作
インダストリーの発展からわかる一つの傾向は，食物資源のめざましい多様化である。
各種の漁具の開発などはその典型的な例であるが，後期旧石器時代に爆発的に拡大した
道具の多様性は，かれらの環境資源に対する「まなざし」の大きな変化を物語っている。
環境の変動と食のイノベーション，それを支えた学習能力の検討を進める。
(2) 現生狩猟採集民における共通の心性として動物界あるいは生物界全体に関する「擬人的思考」がある。擬人的思考は一見幼稚な思考方法と考えられがちであるが，いわゆる「心の理論」と共通の基盤をもつきわめて人間的な世界認知の方法である。擬人的に生物界について思考することによって狩猟採集民は世界の新しい見方を見いだし，
彼らの狩猟採集の効果を大きく高めていると考えられる。はたして初期人類にこのような思考方法があったのか，そしてネアンデルタールではどうか，さまざまな角度から検討をおこない，擬人的思考の意味について考察していく。
(3) 昨年度に引き続き「教えない教育」の実態解明に取り組む。これまでの研究から人間社会には，近代の制度的教育を別にすると，あからさまに教示を与えずに「自然と」学ばせる方法が普遍的に存在することがわかった。今年度は，学習者にたいして自然と立ち上がる学習環境の実態や，通常の学習よりも一段階高位の「メタ学習」の実態について明らかにするといった課題にチャレンジしていきたい。
なお，道具と言葉はヒトと世界との関係を大きく変えるものであるが，道具，言葉，および認知能力をめぐるさまざまな問題点についてA01班の考古学的研究および C02
班の脳機能研究との連携研究を進める。また古環境の変動と資源利用のイノベーションの問題については，B02班の古環境研究との連携を積極的に進める。

- 22 -

Research on ecological innovation and learning capacity of early Homo sapiens based oncomparison with contemporary hunter-gatherers
Hideaki Terashima
Faculty of Humanities and Sciences, Kobe Gakuin University
Early Homo sapiens who had been living during the last glacial period, i.e. the periodof the Replacement, should have faced problems of ecological adaptation to the changing
environment. Evolution of various areas should have taken place to overcome the problems: (1)evolution of foraging strategy, (2) evolution of tool manufacturing industry, (3) evolution of
cognitive capacity, and (4) evolution of learning capacity. The last two are indispensable tosupport and promote the former two evolutions. For this academic year, I have three main
research objects:(1) A consideration on the actual processes of the four evolutions mentioned above and theirinterrelationship will be undertaken based on the comparison with contemporary
hunter-gatherers. The foraging strategy of the Neanderthals is supposed to have centered aroundlarge mammals. On the other hand, the tool manufacturing industry of early modern humans
have shown a clear trend to the diversification of food items. A typical example is theappearance of fishing gear for animals under water. The explosive diversification of tool
manufacturing could have corresponded with the change of cognitive capacity about theirenvironment and food resources.
(2) For all contemporary hunter-gatherers, anthropomorphism is one of the most common
mental method to deal with the animal world or natural world. Many people are likely to think
anthropomorphism is only a childish way of thinking, but it might be a very humanistic way ofunderstanding animal world like the theory of mind. Literature on the anthropomorphic thinkingof contemporary hunter-gatherers tells us the way it enhances foraging performance of
hunter-gatherers. I would like to investigate whether Neanderthals and early modern humans
had such a kind of thinking or not, and consider the origin and meaning of anthropomorphic
thinking in humans.
(3) I will continue to tackle with the problem of "education without teaching." It has become
clear so far that in human societies, outside of the modern school education system, there aremethods to transmit knowledge and skills without giving explicit instructions to the learners.
This year, I will look into the relationship between a learner and her/his learning environmentthat appears so long as a motivated learner want to know something. The performance of"meta-learning" which seems to be uniquely human will be also investigated to understand therole of teaching in human societies.
- 23 -

Tools and language change the relationships between humans and the world aroundthem. This year we will promote collaboration with A01 archaeological research team, C02
brain function research team, and B02 palaeo-environment research team to explore the topics
on tools, language and cognitive capacity, and human behavior from a wider viewpoint.

- 24 -

狩猟採集民にとっての儀礼の意味―アボリジニの教育プロジェクト事例から考える
窪田 幸子
神戸大学

大学院国際文化学研究科

オーストラリア北部、アーネムランドに暮らす狩猟採集民であるヨルングの人々は、近代的な設備の整った町に暮らし、学校教育をうけ、賃金労働し、スーパーマーケットを利用し、車や飛行機を日常的に利用する生活を送っている。しかし、その一方で、伝統的な儀礼は彼らの生活の重要な一部であり続けている。彼らは、葬儀、成人儀礼、そして神話にかかわる様々な儀礼に多大なエネルギーを注ぎ込む。儀礼には、各地から多数の人が集まり、盛大に行われる。そこでは、氏族（クラン）の創世神話、精霊の旅の内容がうたわれ、踊られ、身体や儀礼具に描かれる。儀礼の場は、複数あるクランの神話内容が交換され、伝えられる場であり、若い世代にこれらが継承されていく場でもある。また、儀礼の場面では、年齢、そして性別による役割と立場の違いが強調され、彼らの社会的知識も伝えられてゆく。儀礼はまさに社会的学びの場であるといえるだろう。
オーストラリアでは、アボリジニの学校教育への不適応は長く社会問題として注目されてきた。ヨルングの人々もこの困難を何とか解決しようと様々な試みがされてきた。
学校教育にヨルングのやり方を取り込もうとするプロジェクトもそのような試みの一つである。これらのプロジェクトで盛んに使われるのが儀礼のモデルである。本発表では、プロジェクトのいくつかを紹介し、検討し、ヨルングにとっての儀礼の意味を考察する。儀礼は、ヨルングの学びに、そしてホモサピエンスの学びにとって、どのような役割を果たすと考えることができるだろうか。

- 25 -

What are Rituals for Hunter and Gatherers? – Consideration from the educational
projects of Australian Aboriginal people
Sachiko Kubota
Graduate School of Intercultural Studies, Kobe University
Yolngu people of Northeastern Arnhem Land, North Australia have been living as
hunters and gatherers until the beginning of the 20th century. They now live in settlements withmodern facilities originally built by Christian missionaries in 1920s-1940s. They live in themodern houses with water and power built by the government, children study at school, many
work at the various institutions in town and earn cash income, and they shop their necessities at
a super market. Although their life has changed as such, the traditional rituals have beenremaining as the most important social occasions for them. Rituals such as funerals, initiations,and myth related rituals are attended by many people both from the area and from other towns.
They dance, sing and paint their ancestral stories of the clans in the rituals. Many travel very
long distance by air to attend those rituals. It is regarded as the most important social occasion
for Yolngu people and they make effort to attend them. They exchange knowledge concerning
ancestral stories of their clans and hand down the knowledge of them to young generations in
the rituals. Also, the emphasis is placed on the segregation and roles by age, gender and clan
especially at the rituals. In other words, rituals are the occasions for social learning of Yolngu
way of life.
Education for Aboriginal people is regarded as social problem in Austrlaian society forlong time. Yolngu people too have been finding difficulties ever since they enrolled in modern
education. Their poor attendance and low academic achievements are big concern both forgovernment and Yolngu people. There have been many trials initiated by Yolngu to overcome
the difficulties. For those trails, they are always trying to include Yolngu component. And it isvery common to see the projects with ritual framework. In this presentation, I will describe a
few of such projects to consider what rituals mean for Aboriginal people, and also for ‘Homo
Sapience’.

- 26 -

狩猟採集生活の中で育つ Baka の子どもの絵の理解
小山 正
神戸学院大学

人文学部

現代における狩猟採集生活の中で育つ子どもたちの表象・象徴化能力の発達を考えるため，カメルーン・東部州ロミエ周辺にある Baka ピグミー4 集落の子どもを対象として，絵や記号理解に関する調査を昨年行った。そこでは特に，視覚記号(絵や文字)の意
味を理解する能力の発達を検討することを目的とした。子どもの言語学習能力を評価す
る ITPA 言語学習能力診断検査(Illinois Test of Psycholinguistic abilities)(上野・越智・服部，
1992)においては，絵や文字を理解するこのような能力は，「ものの意味を伝える表象を取り扱う，複雑かつ高度の水準」(表象水準)の能力とされ，具体的課題として「絵の理解」が設けられている。筆者は，狩猟採集生活の中で育つ子どものこのような絵の理解，
視覚的記号の意味を理解する能力について調査するため，本課題を実施した。
対象とした Baka の 4 集落のうち，1 集落については学校教育が行われ始めている(林，2011)。そこで，組織的に学校教育が行われている日本の児童を対象に本検査を実施した。また，日本の子どもについては，学校教育を受ける前の幼稚園児にも実施し，学校教育の影響についても考察することを目的とした。
対象は，カメルーン，東部州ロミエ周辺の Baka ピグミー4 集落の子ども(1 歳から 15歳児)25 名である。日本の子どもについては，A 小学校 1 年生 35 名と A 小学校と同地域の B 幼稚園の園児(3 歳から 6 歳)51 名に協力を得た。本調査は，個別式に行い，カメ
ルーンにおいては，2011 年 8 月 13 日から 2011 年 8 月 17 に行い，日本においては，2011
年 11 月から 12 月に実施した。
その結果，Baka の子どもにおいては，生活年齢 6 歳まで漸進的に絵の理解は進んでいくが，7 歳から 10 歳までは停滞し 11 歳以降取り戻す傾向が明らかであった。7 歳前
後が絵の理解に向けて注目すべき時期であると考えられた。総得点でみる限り 4,5 歳ま
では Baka の子どもと日本の子どもとでは類似した発達曲線を描く。この点については文化の違いにも関わらず興味深い点である。日本の子どもでは，就学後，総得点のバラつきがそれ以前の年齢においてよりも小さくなっていた。
これらの結果には，学校教育の影響がまず示唆される。また，6 歳以下の Baka の子どもの反応から，記号理解の「普遍性」と「直感性」を考えさせられる。記号理解における「直観性」は，表象能力と先の方略・意味づけの「柔軟性」と結びついて，「創造性」につながっていくものと考えられ，この点については，culture free の課題の考案も含めて，今年度さらに追究していく計画である。

- 27 -

Comprehension of pictures in Baka children who grow up in the hunter gatherer culture
Tadashi Koyama
Faculty of Humanities and Sciences, Kobe Gakuin University
The author speculated development of comprehension of pictures in Baka children
who grow up in the hunter gatherer culture last year (Koyama, 2012). I used a task of visual
reception which was a subtest of Illinois Test of Psycholinguistic abilities (ITPA) and evaluatedability of visual symbols and signs in that study.
Participants were 25 Baka children whose age were from 1 to 15 years of age，51 Japanesechildren who attended kindergartens and 35 Japanese elementary school children who were thefirst grade. The experimenter conducted a task of visual reception to each child individually.
Results were as follows. The total score of the task indicated that in the period of from
1year to 5years of age the comprehension of pictures develop gradually in Baka children. And
after 7 years old, total scores did not increase so much. Japanese kindergarten children increased
points from age of 3 to that of 5 in similar pace with that of Baka children. It might show theuniversality of understanding sign and symbol in younger children. But in the first grade
children total scores increased remarkably. It was thought entering school effected that
remarkable increasing in scoring. And Younger Baka children showed their intuition and abilityof representation in responding to signs of visual reception tasks (Koyama, 2012). It was very
flexible.
Those intuition, flexibility and ability of representation to signs and pictures observedin Baka children might be related to later development of their creativity. I will make a culture
free test of visual reception, and will investigate on the relation between Baka children’s
intuition and flexibility that were observed (Koyama, 2012) to their later creativity in this year.

- 28 -

ピグミーの子どもたちの創造性－共同遊びと合同イメージ表現から
山上 榮子
神戸学院大学

人文学部

目的
2011 年度の研究課題は、ピグミーの子どもたちの創造性と適応性について、コラージ
ュと描画とハンドテストというイメージ表出法の 3 法を通して個別に検討することであった。
その調査結果のうち、コラージュ表現については報告した。
（A02 班報告書,2012）
そこでは、コラージュ制作の遂行課程とコラージュ作品のアセスメントから、子どもたちが異文化からの新奇な刺激にもかかわらず適応的に創造性を発揮したことを見た。創造性発現の背景には森や住処という自然環境と、同じピグミーの成人や子どもたちという対人環境が「抱える環境」（Winnicott,1971）として機能し、個別の課題でありながら、心的には共同行為である意味が大きいと思われた。2012 年度は、この結果を踏まえて、
さらに共同遊びを自然観察すると共に、実験的に合同イメージ表現の場を設定し、「抱える環境」としての２つの要因がどのような影響を及ぼすのかを考えたい。
対象と方法
１）ピグミーの子どもたち数人を選び、彼らの日常生活を追跡し、観察する。とりわけ、他の子どもたちとの共同遊びに焦点化し、共同遊びの中にどのようなイメージが介在しているかを推察する。
２）子どもたちの養育者（母親）に養育環境や移行対象について聞き取り調査を実施する。
３）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、どのように協力し合いながら、ひとつの創作活動を遂行していくのかを観察や作品の結果から検討する。

- 29 -

The creativity of Pigmy's children -From their joint play and image expression
Eiko Yamagami
Faculty of Humanities and Sciences, Kobe Gakuin University
PurposeThe creativity and adaptability of Pigmy children were examined individually throughcollage, drawing and The Hand Test in 2011. The outcome of the collage expression was
described in the A02 report. The observation of their performance process and the collage
expression revealed that Pigmy children showed creativity, even though the stimuli came from adifferent culture. There are natural environment types such as forest and housing site and theinterpersonal environment of Pigmies based on the creativity, which functioned as “the holding
environment” (Winnicott, 1971) and supported each individual creative work accomplished as if
it were a joint performance.
On the basis of the result in 2011, I’m observing the joint play and image expression throughcollage and drawing of children and considering the meaning of “the holding environment”
affecting the image creation.
Participants and Method
1) Following and observing several Pigmy children in their everyday life, focusing on their joint
play, in which some images as a mediator would be explored.
2) Interviewing the children’s mothers about the nurturing environment and their transitional
objects.
3) Setting up a group with 2~3 children and having them draw and make collage works together.
Observing the cooperation in their activity process and examining the shared images in theirart works.

- 30 -

サンの子どもの社会化と遊び
今村 薫
名古屋学院大学

経済学部

人間の子どもの「遊び」には、２つの側面がある。一つは、子どもは遊びを通じて、技術や自分が属する社会のルールを学んでいくという「大人になるための見習い」というものであり、他の一つは、子どもには大人の社会とは別の、独自の「子ども文化」が存在し、遊びはそれを表現したものであるという見方である。
今年度は、前年度に引き続き、狩猟採集民サン（ボツワナ共和国のグイとガナ）の子どもの遊びを、現地において観察・調査する。
とくに子どもの「社会化」を主眼に、１．母子（乳児）の遊び、２．同年齢集団の遊び、３．異なる年齢集団での遊び、４．大人が参加する子どもたちの遊びの４つのカテ
ゴリー分けて遊びを観察する。
また、日常生活におけるさまざまな大人と子どもの相互交渉も観察する。サンの社会
では、子どもを叱るのは両親ではなく、祖父母の役目であるといわれる。両親が、きつく子どもを叱ると、「親は子どもの叱り方を知らない」と批判される。
このような「受容的」な育てられ方が、子どもの遊びとどのような相関があるのかを調べる。また、最終的に、子どもたちはどのような社会性を身に着けるのかも、合わせて調査する。
キーワード：狩猟採集民サン、年齢集団、社会化、相互交渉- 31 -

Socialization through the play among children of Central Kalahari San
Kaoru Imamura
Faculty of Economics, Nagoya Gakuin University
Play of human beings children has two aspects. One is that children acquire the techniques
for subsistence and learn the rules of the society which they belong to through play.
what is called "apprenticeship to become an adult."

So play is

The other is that children have theirunique culture of their own, “child culture,” and play is just an expression of their culture.
In this year, I will conduct a field survey on children’s play among San in Botswana.
This research focuses on the socialization of children through the play divided into four
categories; 1.Play between mother and baby, 2. Play within a same aged group, 3. Play in an age
difference group.
And also I will observe mutual inter-action between adults and children in everyday lives.
In their society it is said that parents must not scold their children, it is the role of grandparents.
It means that children are grown up in the very generous and tolerant environment.
I will investigate how the acceptable child rearing has related with the children’ssocialization.
Keywords: Hunter-Gatherer, San, age-group, socialization, inter-action- 32 -

創造性と文化学習の感情的基盤としての忍耐：カナダ極北圏のイヌイトの学習と生態適
応
大村 敬一
大阪大学

大学院言語文化研究科

どんな現生人類もそれぞれの社会に生まれ落ち、それぞれの文化を学習するところか
らすべての学習をはじめる。したがって、現生人類の場合、社会学習があらゆる学習の基礎になっていると言える。そうした社会学習のなかでも、トマセロ（Tomasello 1999）
が指摘しているように、文化的に継承されてきたもののやり方が他者の行為の模倣や他者からの教示、他者との共同作業を通して学習される文化学習は、現生人類の学習について考えるうえで重要である。かつて過去に発明されたやり方が後戻りすることなく断続的に改良されつづけてゆく「漸進効果」が生じ、過去の発明に次々と改良が施されてゆくことで、生物学的な進化とは較べものにならないスピードで行動とその産物が進化してゆく累積的な文化進化が生じることこそ、他の霊長類にはない現生人類に特有な文化的継承のあり方であり、その累積的な文化進化の要となるのが、過去に発明されたやり方が着実に継承されることを保障する文化学習だからである。
しかし、たしかに文化学習が現生人類の累積的な文化進化の要になっていることは間違いないにしても、文化学習を通して継承されるべき発明はどのようにして行われるのだろうか。他者の行為の模倣や他者からの教示、他者との共同作業による文化学習は、
過去の発明の着実な継承を可能にしても、新たに発明をもたらす創造性を可能にするわけではない。それでは、過去の発明に基づいてそこに新たな発明を加えてゆく創造性は、
どのような学習能力に基づいており、どのように学習されているのだろうか。
この問題について考えるために、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 日および 2012 年 3月 12 日から 3 月 27 日にかけて民族誌的な調査を行った。その結果、今後、イヌイトの学習について次のような仮説を立てることできた。
1) 「イヌイトの知識」に特徴的であると言われてきた創造的で柔軟な機転は、困難な状況に直面しても諦めずに粘り強く対処する経験を通して身に付く。
2) イヌイトの子どもたちは日常的に大人からのからかいに曝されており、そのからか
いによって経験されるジレンマを通して、創造的な個体学習の基礎となる我慢強く忍耐する術を身につけている。こうしたからかいによって身につけられる忍耐する術は、一方で、ベイトソンの言うところの「性格」として、教示に頼ることなく粘り強く観察しながら自ら考えて学習するというイヌイトの子どもの学習の方法の基礎になるが、それと同時に、他方で、そうした「性格」として身に付いた学習の方法を相対化して新たな学習の方法を創造的に生み出してゆくこと、つまり、ベイトソンの言うと- 33 -

ころの学習Ⅲの基礎ともなる。この意味で、イヌイトの大人たちによる子どもたちの日常的なからかいは、文化学習を基礎づけると同時に、文化学習によって学習されたもののやり方に創造的に改良を加える創造力をも基礎づける感情的な基盤を準備するための装置になっていると言える。
3) 今後、大人が子どもにいかにジレンマを与えているのかに注目する必要がある。

- 34 -

The Art of Patience as the Emotional Basis for Creativity and Cultural Learning:
Learning and Ecological Adaptation among the Canadian Inuit
Keiichi Omura
Graduate School of Language and Culture, Osaka University
Any human individual is born into each society and begins its lifelong learning process withsocial learning of each culture.

In this sense, social learning of cultures can be said to be thebase for any kinds of learning for Homo sapiens.

Above all, as pointed out by Tomasello(1999), ‘cultural learning,’ including ‘imitating learning,’ ‘instructed learning’ and ‘collaborative
learning,’ plays the most important role in the learning process of Homo sapiens.

This isbecause cultural learning is essential to its species-unique modes of cultural transmission, that is‘cumulative cultural evolution,’ the process of which ‘requires not only creative invention but
also, and just as importantly, faithful social transmission that can work as a ratchet to prevent
slippage backward － so that the newly invented artifact or practice preserves its new andimproved form at least somewhat faithfully until a further modification or improvement comesalong.’ (Tomasello 1999: 5)

If so, how does human individual learn each culture and improve

what s/he has learned by cultural learning?

In order to understand the mechanism of‘cumulative cultural evolution,’ I conducted ethnographical research on the learning process of
Inuit children at Kugaaruk, Nunavut, Canada, between 8th and 27th of March in 2011 andbetween 12th and 27th of March.

The result of these researches is as follows.

1) The flexible and creative tactics, which are considered to be the essence of Inuit
Qaujimajatuqangit (Inuit Knowledge), are learned by experience of overcoming difficulties
with persevering and patient efforts in everyday life and subsistence activities.
2) Inuit children are exposed to adults’ playful teasing in everyday life and learn the art ofpatience as the base for cultural learning and creative individual learning through theirexperience of being in a dilemma posed by the teasing.
3) It is crucially important to investigate how Inuit adults deal their children in their everyday
life in order to understand how Inuit children learn the emotional attitudes essential toflexible and creative individual learning and cultural learning.
Tomasello, M. (1999) The Cultural Origins of Human Cognition. Harvard University Press.

- 35 -

共同的音楽性と社会的学習
高田 明
京都大学

大学院アジア・アフリカ地域研究研究科

音楽性は養育者－子ども間相互行為に時間的な構造を導入する．これは相互行為のなかで，それぞれの参与者が注意，姿勢，位置取り，感情を他の参与者と協調的に調整す
ることを促進する．この調整のプロセスは，それぞれの参与者がその時その場で何をするべきで何をするべきでないかを示し，それによってその社会における道徳性の基礎を形成する．そして，子どもは次第に適切に振る舞うことができる社会的な状況を拡大していく．Malloch & Trevarthen(2009)などによって展開されつつある共同的音楽性というアプローチは，こうした道徳性の組織化について探究するために有効である．さらに，相互行為におけるこうした協調的な相互調整は，本プロジェクトで議論している社会的学習の基礎にもなっていると考えられる．今回の発表では，こうしたパースペクティブから発表者のこれまでの「狩猟採集民」サンの養育者－子ども間相互行為に関するデー
タを再分析し，今後の具体的な調査の方向性を考える．

- 36 -

Communicative musicality and social learning
Akira Takada
The Graduate School of Asian and African Area Studies, Kyoto University
Musicality introduces a temporal structure to caregiver-child interactions. Thisfacilitates the participants to cooperatively coordinate their attention, posture, position, andaffect with other participants in the course of interactions. The coordination process indicateswhat the participant should and should not do, and thereby provides the basis for encouraging
morality in the given society. Children then gradually broaden the range of social situation inwhich they can act properly. The communicative musicality approach developed by Malloch,
Trevarthen and his colleagues (Malloch & Trevarthen 2009) give a powerful tool to analyze
how such morality is going to be organized. The practices of cooperative mutual-coordination
arguably forms the basis of the social learning discussed in the replacement project, too. From
this perspective, in this presentation, I will re-analyze some of my data on caregiver-childinteractions among the San, "hunter-gatherers" of southern Africa, and thereby consider the
possible focal points of my future research.

- 37 -

ヒトの遊びに関する比較研究: コンゴ盆地の狩猟採集民の子どもたちを中心に
亀井 伸孝
愛知県立大学

外国語学部■ふたつの前提
本研究の視点は、以下のふたつを前提としている。
(ポイント 1) ネアンデルタール人（Homo neanderthalensis）とヒト（Homo sapiens）は異なる種であり、行動傾向が異なる［種間の差異］。
(ポイント 2) 同一種であるヒトのなかでも、熱帯と寒冷地とでは行動傾向が異なる［種内の文化的差異］。
ネアンデルタール人とヒトは、共通祖先から分岐したふたつの異なる種である。前者
は寒冷地に適応し、現在のヨーロッパを中心とした地域に暮らしていた。一方、後者は熱帯アフリカに出現し、急速に世界の諸大陸に生活圏を拡大した。ヒトはアフリカを出て生活圏を拡大するに際し、生得的な特徴を変化させず、後天的に獲得する文化を変化させることによって寒冷地での生活を可能とした。
■問題提起
ここで、三つ目の立証されていない示唆的な指摘がある。
(ポイント 3) ネアンデルタール人と、寒冷地に適応した文化をもつヒトの行動傾向が類似しているという指摘がしばしばなされている［種間の類似性］。
これは、いかなることを意味するのであろうか。もしこれが事実であるとすれば、寒冷地における進化の産物であるネアンデルタール人と、文化的適応の産物である寒冷地のヒトは、その歴史の中において奇妙な「収斂」を示していることになる。
もちろん、ふたつの種の特性が異なることは、その後の「交替劇」という結果が示している。しかし、この指摘は、環境が文化的創造性にもたらす影響についてのひとつの仮説を導くいとぐちとなるであろう。
■仮説(仮説) ネアンデルタール人とヒトの特性の差異は、それぞれの種が進化した環境の差
異に由来する。とくに、熱帯は、文化的創造性の高い種を生む。
生物多様性と言語多様性の分布パターンが類似していることが指摘されている。環境と文化的創造性をめぐる議論を、ヒトの文化的多様性を参考にしつつ、進化の過程に導入しようとするのが、本研究のねらいである。
■方法
2012 年度は、アフリカ、コンゴ盆地の熱帯における狩猟採集民の子どもたちの遊びについて、比較研究を行う。すでに行われたカメルーン共和国のバカにおけるデータと比較可能な対象集団として、コンゴ共和国のアカを想定した現地調査を進める。
- 38 -

2013 年度は、寒冷地の自然に依拠する集団を選定して現地調査を行うことで、比較可能なデータを収集し、環境が文化的創造性に与える影響についての検討を行う。
なぜネアンデルタール人は堅実で、ヒトはかくも移り気なのか。本研究は、その理由を環境に求めようとする試みである。
キーワード: 種間の差異と類似性; 環境; 文化的創造性; 行動- 39 -

Comparative studies on human play: Focusing on hunter-gatherer children in Congo
Basin
Nobutaka Kamei
Department of International and Cultural Studies, Aichi Prefectural University
Two premises
The viewpoint of this research is based on the following two premises:(Point 1) Homo neanderthalensis and Homo sapiens are different species and their behaviors aredifferent from each other [differences between two species].
(Point 2) Among Homo sapiens, behaviors of groups in tropical areas and those in cold areas aredifferent from each other [cultural differences within a species].
Homo neanderthalensis and Homo sapiens are different two species derived from acommon origin.

The former adapted to cold areas and lived mainly in Europe.

The latter

appeared in tropical Africa and rapidly expanded their areas on all the continents in the world.
Through the era of "out of Africa," Homo sapiens did not change their nature but changed theiracquired culture so that they can adapt their life to cold areas.
Question
Here is a third suggestive point that is not proved yet:(Point 3) Some researchers point out that there are some similarities between behaviors of
Homo neanderthalensis and those of Homo sapiens with cultures adapted to cold areas[similarities between two species].
What does it mean?

If it is true, Homo neanderthalensis, a result of evolution incold areas, and Homo sapiens in cold areas, a result of cultural adaptation, show a curious"convergence" in their history.
Of course, the natures of these two species are different; it actually resulted in thereplacement in their history.

However, this point may lead a new hypothesis on the influencesof the environments over cultural creativity.
Hypothesis(Hypothesis) The differences of the nature of Homo neanderthalensis and that of Homo sapiens
are derived from the differences of environments where each species evolved; the tropics create
species with high cultural creativity.
It is pointed out that there are similarities between distribution patterns of
biodiversity and those of linguistic diversity.

This research aims at introducing the discussionsof environments and cultural creativity into the process of the evolution referring to human- 40 -

cultural diversity.
Methods
In 2012, the comparative studies of play among hunter-gatherer children in thetropical areas in Congo Basin, Africa, will be conducted.

The Aka people in the Republic ofCongo will be chosen in order to compare their data with those of the Baka people in
Cameroon.
In 2013, the similar field research will be conducted among people in cold areas tocollect comparable data and examine the reliability of the relationship between environments
and cultural creativity.
What is the reason why Homo neanderthalensis are steady while Homo sapiens are so
capricious?

This is an attempt to search for the reason in their environments.

Keywords: differences and similarities between species; environment; cultural creativity;
behavior- 41 -

狩猟採集民の子どものライフスタイルと集団の人口構造、人口動態
山内 太郎
北海道大学

大学院保健科学研究院

2011 年度は、カメルーン共和国東部州の半定住集落に居住するピグミー系狩猟採集
民の子どもの身体計測データについて数式モデルをもちいた解析を行い、身長の思春期
スパート開始年齢を求めた。これにより、生物学的にピグミー系狩猟採集民の子ども期
および思春期の期間が定義可能となった。
2011 年度の知見をふまえて、2012 年度は以下 3 点を行う。
１．狩猟採集民の子どもの行動パターンと食生態
2011 年度の予備調査を踏まえて、カメルーンの Baka の子どもの１日の行動（時空間利用）と食生態に関する調査を行う。
個体追跡により、1 日に何を（活動内容）をどこで（場所）どのくらい（時間）やっているかについてデータを取り、年齢（子ども期 vs.思春期）と性（男子 vs.女子）に着目して解析を行う。
直接秤量による食事調査と聞きとり（24 時間思い出し法）を併用して子どもが摂取しているエネルギーおよび栄養素摂取量を算出する。さらに、離乳食、食事の環境（いつ誰とどこで何を食べるか）、食物獲得源、調理加工方法、食の分配などを把握する。
２．狩猟採集社会の人口構造と人口動態センサスと家系図の聞き取りから得られた人口学データを解析し、狩猟採集集団の人
口構造、そして出生や移動などの人口動態を明らかにする。
３．ネアンデルタールの化石資料と狩猟採集民の成長パターン比較
ネアンデルタールの化石資料は非常に限られているため直接的な比較は困難であるが、思春期スパート等子どもの成長に関する生物学的パラメータについて現代の狩猟採集民の子どもの成長パターンとの比較を試みる。

- 42 -

Children’s lifestyle and the demographic structure and dynamics of a pygmy
hunter-gatherer population
Taro Yamauchi
Graduate School of Health Sciences, Hokkaido University
In FY2011, we analyzed anthropometric data of a large sample of pygmy hunter-gatherer
children and estimated the onset age of the adolescent growth spurt (age at take-off). On thebasis of the index (age at take-off), we could biologically define the periods of childhood andadolescence for the population.
We aim to examine the following three topics in FY2012.
1. Behavioral pattern and the ecology of food and nutrition
To examine their daily time and space use, we will directly observe and monitor children withthe help of the GPS. The data will be compared between age groups (children vs. adolescents)
and gender (boys vs. girls).
We will also conduct a dietary survey of pygmy children. The children’s daily energy andother nutrient intake will be estimated by direct weighing and 24 hour-recall of all dietary intake.
Furthermore, we will obtain information regarding the ecology of food and nutrition such as
weaning food, food sources, cooking methods, and the distribution of food.
2. Demographic structure and the dynamics of a hunter-gatherer population
We will conduct a demographic survey of the pygmy hunter-gatherer population, which will
include a census and genealogy research. The data will be analyzed to examine the population
structure and dynamics such as birth and migration.
3. Comparison of the growth patterns between the Neanderthals and modern
hunter-gatherers
We will attempt to compare the growth patterns between the Neanderthals and modern
hunter-gatherer populations. Direct comparisons will be difficult owing to the lack of sufficient
Neanderthal fossil materials. On the basis of fossil materials and mathematical models, we willcalculate the biological parameters related to child growth.

- 43 -

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 Modelsof Human Learning Abilities

ヒト特異的な学習戦略とは？
青木健一
東京大学

大学院理学系研究科

学習戦略とは、個体学習と社会学習の組み合わせ方、およびそれぞれへの依存度と定義できる。ネアンデルタールとヒトの間に観察される文化進化速度の違いは、両者の学習戦略の生得的な違いで十分に説明できるのか？恐らく、「必用は発明の母」効果、集団
サイズ、交流範囲などの要因も考慮にいれなければならないであろう。文化進化速度と深く関わる現象が、文化の地域差である。バンドの絶滅率、夫方または妻方居住、イノ
ヴェーション率などが、その大小に効いてくるものと思われる。また、シャテルペロニ
アンの位置づけも、ネアンデルタールの学習能力を評価するうえで重要である。これらの事柄を総合的に検討して理論を構築することが、研究項目Ｂ０１の今年度目標の一つである。

- 46 -

A human-specific learning strategy?
Kenichi Aoki
Graduate School of Science, the University of Tokyo
A learning strategy can be defined as the way in which individual learning and social learning
are combined and by the relatives weights placed on each.

Can the observed difference in thecultural evolutionary rates between Neanderthals and modern humans be adequately explainedby an innate difference in the learning strategies of the two species?

It is likely that alternative

factors such as the “necessity is the mother of invention” effect, population size, and the numberof acquaintances must also be taken into account.

A phenomenon closely related to thecultural evolutionary rate is the cultural differentiation of regional groups.

Extinction ofgroups, patrilocal and matrilocal residence patterns, and innovation rate are expected tocontribute to the latter.

Furthermore, a proper evaluation of the learning ability of

Neanderthals requires that we identity the makers of the Châtelperronian.

A comprehensive

program of model construction encompassing these elements is one of the goals of researchgroup B01 for this year.

- 47 -

異質環境下におけるヒトの分布拡大の反応拡散モデル（４）
川崎廣吉
同志社大学

文化情報学部

異質環境下におけるヒトの分布域拡大について一部の計算結果を既に報告している。
そこでは、ヒトの学習能力の進化の反応拡散方程式モデルを用いて、個体学習者と社会学習者の時空間ダイナミクスを解析した。特に、環境を空間的に一様なものとせず、場所により学習すべき条件が異なるとした。特に、解析を容易にするためではあるが、環境の変化はある一定間隔でおこるとした。また、同じ環境は現れないとした。こうした状況下では社会学習者は例えその場所では行動を正しく学習していても拡散移動する
ことによって間違った行動となることになる。一方、個体学習者は環境に適応して直ちに正しい行動がとれるようになるとし、あたかも個体学習者にとって環境は一様であるともいえる。このような条件下で行った解析から一様な環境と比べて個体学習者が生存し易いという結果が得られていた。
以上の結果を踏まえて、本年度は反応拡散モデルに環境ポテンシャルの概念を導入して、より良い環境へ向かっての直接移動を表す移流項の導入や個体群の密度増加でランダム拡散が大きくなる個体群圧力の導入などのモデル構築の検討を行って解析を進めており、一般生物での結果を得ているが、さらにこれらの要素をヒトの学習能力の進化の反応拡散モデルに導入して、学習能力の進化に及ぼす影響を明らかにしたい。

- 48 -

Reaction-diffusion model for range expansion of modern humans in a heterogeneousenvironment (4)Kohkichi Kawasaki
Faculty of Culture and Information Science, Doshisha University
We have already reported some results of numerical calculations of a reaction-diffusion model
based on a mathematical model of the evolution of learning abilities.

The reaction-diffusion

model is considered in a heterogeneous environment, in which the phenotype of social learners
changes from correct to wrong by moving to other types of environments.
quickly learn and adapt their behavior to new environments.
learners the environment can be regarded as uniform.

Individual learners

Therefore, for the individual

After analyzing the model, we obtained

the result that individual learners can be more easily maintained in heterogeneous environment
than in uniform environment at the front of expanding range.
This year, we introduce environmental potential and population pressure into areaction-diffusion model.
environments.
density.

The environmental potential causes advections to the good

The population pressure causes large diffusions at region of high population

We have obtained some results of the effects of these factors on range expansion of

invading species.

We will introduce these factors into a reaction-diffusion model for theevolution of learning abilities and consider their effects on range expansion of modern humanand also the evolution of learning abilities.

- 49 -

子供期の長さと蓄積的文化の関係
若野友一郎
明治大学

先端数理科学インスティテュート

共同研究者：青木健一（東京大学）、Laurent Lehmann（University of Lausanne）
ネアンデルタールからサピエンスへの交代劇において、サピエンスが作り出した先進的な石器は重大な役割を果たしたと考えられる。高度で複雑な石器製作技法は、一代限りでゼロから発見できるものではなく、親世代から子世代へと改良を続けながら継承されていく蓄積的な文化進化の産物である。蓄積的文化進化を考える上で重要なのは、各個体が生まれてから死ぬまでの間に、いつどのような学習を行えば、集団としての文化が発展しやすいかという問題である。また、学習にかけるウェイトと、学習の成果を用いた食料獲得などにかけるウェイトのバランスの問題も興味深い。文化進化の早さだけに着目すれば、親世代が持つ全ての知識を時間をかけて吸収し、そのあとで個体学習（試
行錯誤・創造・直感など）によって改良を行いつづけるような学習スケジュールが、もっとも効率的である。しかし、このような学習スケジュールは、必ずしも各個体の適応度を最大化しない。ネアンデルタールとサピエンスの石器文化の違いを、両者の取った学習スケジュールの違いとしてとらえ、特に学習期間（子供期）の長さに着目して、数理モデルを構築し研究計画発表を行う。

- 50 -

The relationship between the childhood period and cumulative culture
Joe Yuichiro Wakano
Meiji Institute for Advanced Study of Mathematical Sciences, Meiji University
Collaborators: Kenichi Aoki, University of Tokyo; Laurent Lehmann, University of LausanneIn the replacement of Neanderthals by modern humans, innovative stone tools produced bymodern humans might have played an important role.

Advanced and complex industries cannever be invented by an individual without any prior knowledge.

They are results ofcumulative culture in which knowledge is inherited with improvements from parental
generations to offspring generations.

Thus, it is an important problem when the cumulative

culture develops fastest under different learning strategies: when and how should an individual
perform learning in one's life?

The balance between a weight assigned to learning and aweight assigned to the exploitation of the learned knowledge is also an interesting problem.

Tomaximize the resultant culture, it is best if one spends sufficient time to absorb all theknowledge in the parent generation and then spends a long time to improve the knowledge by
individual learning.

However, such a learning schedule does not necessarily maximize thefitness of the focal individual.

We hypothesize that the difference in Paleolithic cultures

between Neanderthals and modern humans comes from the difference in learning schedules, andwe propose mathematical models and the analysis with emphasis on the duration of thechildhood period.

- 51 -

学習能力に関連する遺伝要因とその進化
木村亮介
琉球大学

亜熱帯島嶼科学超域研究推進機構

新学術領域研究「交替劇」における作業仮説は「旧人と新人の間に学習能力差が存在した」（学習仮説）というものである。つまり、新人が獲得した高度な学習能力が、新しい環境への適応や文化の飛躍的進展を可能にしたという仮説を検証する。ここには大きく分けて、1）学習能力差によって理論的に提示されるシナリオが現実の現象（考古学・人類学データ）に則しているか、2）なぜ新人だけが高度な学習能力を獲得し得たのか、という本質的な疑問が含まれている。
通常、理論研究では、学習戦略を個体学習と社会学習に便宜上分けることが多い。個体学習は、自力で達成する学習の事を指し、試行錯誤や創造が含まれる。社会学習は、
他者を模倣することによる学習である。しかしながら、実際の学習能力を考えたとき、多くの要素が複雑に関係していることが予想される。論理的思考能力や記憶力、集中力
はほとんどの学習において効率を上げるだろう。創造のためには、これらの能力に加えて独創性が必要となる。経験がものをいう技術を習得するには、継続力のようなものが大事かもしれない。他者に教えを請うには社交性も必要である。その他にも向上心や好奇心など、様々な能力が互いに相関しながら、学習能力に関連していると考えられる。
さらに、実際に進化するのは遺伝子であることから、個々の遺伝子がどのような能力を担っているのか、どのような遺伝子の機能変化が旧人と新人の差を生んだのかが重要となる。
本研究では、遺伝学・精神医学、脳科学研究におけるこれまでの知見を基に、ヒトの精神性の分子機構について整理し、より現実に則した形で学習能力と遺伝子についてのパラメータを設定しながら、進化モデルの理論研究に応用する。さらに、ヒトゲノム多様性やネアンデルタールゲノムの情報を基に、新人と旧人の能力差を分けた遺伝子の候補の絞り込みを試みる。これらの取り組みにより、上述した二つの疑問に答えたい。

- 52 -

Genetic factors involved in learning abilities and their evolution
Ryosuke KimuraTransdisciplinary Research Organization for Subtropical and Island Studies, University of the
Ryukyus
The working hypothesis in the RNMH project is that the truth behind the replacement dramalies in the difference in learning capacity between modern humans and Neanderthals (learning
hypothesis).

Our research is performed to validate that a higher learning capacity of modern

humans have enabled them to conquer new environments and to make dramatic culturaldevelopments.

Two essential questions are included here:

1) Can the scenarios suggested bytheoretical studies assuming the difference in learning capacity explain the real phenomenon(data from archeology and anthropology)?

2) What is the reason for that only modern humans

have obtained their high learning capacity?
In theoretical studies, learning strategies are divided into individual learning and social
learning for convenience.

The former denotes learning achieved by oneself, which includes

trial-and-errors and innovations.

The later denotes learning by imitating others.

However,

we can easily expect that many factors are complicatedly involved in learning capacity. For
example, increased levels of logical thinking, memory, and concentration would raise theefficiency of almost any kind of learning.
also required for innovations.

In addition to these abilities, creativity would be

The ability to continue something may be important to acquire

skills in which experience talks.

Sociability would be needed for asking someone’s lessons.

Many other kinds of abilities such as curiosity and ambition are also thought to be associatedwith learning capacity, being correlated with each other.

Moreover, since genes are indeed thesubjects of evolution, it is essential to understand which abilities each gene serves and whichchanges of genetic functions yield the differences between modern humans and Neanderthals.
In this study, our research group will summarize the molecular mechanisms of humanmentality based on the knowledge obtained from past studies in genetics, psychiatrics, and brain
sciences, and apply them to theoretical studies of evolutionary models assuming realistic
parameters for genes and abilities.

In addition, we will search for candidates of the genes

responsible for the difference in learning capacity between modern humans and Neanderthals byusing genome information.

We believe such efforts will answer the above-mentioned

questions.

- 53 -

創造性、試行錯誤、模倣能力の間の関係を探る
高橋伸幸
北海道大学

大学院文学研究科・社会科学実験研究センター

これまでの学習に関する研究では、学習は個体学習と社会学習の 2 つから成ると想定されてきた。鍵となる相違点は、学習するための情報の出所が学習者自身なのか、それとも他者なのかという点である。社会学習は通常、模倣により代表されるのに対し、個人学習を代表すると考えられる主な能力には 2 種類ある－創造性と試行錯誤である。しかし、これら 3 つの学習能力の間の関係を実証的に明らかにする研究はこれまで行われてこなかった。2011 年に、我々は人類における創造性、試行錯誤、模倣の間の関係を探る初めての実験を行った。その結果、両方とも個体学習に分類されるにも関わらず、創造性と試行錯誤の間の関係は負であることが示唆された。また、模倣と負の相関を示す
個体学習能力が見られなかったため、個体学習と社会学習はトレードオフ関係にはないことも示唆された。更に、創造性のみが模倣能力と正の相関をしめした。これは、特定の変動環境下では個体学習と社会学習の組み合わせが最も適応的になり得るという新
たな理論的見解（e.g., Aoki, 2010）を一部支持するものである。しかし、2011 年に得られたこれらの結果は決定的なものとは到底言えない。最初の試みであったため、タスクの開発や実験実施の際に問題があった。また、上述の結果はほんの数個の特定の課題を用いた場合のものである。更に、創造性の 2 つの尺度は相関していなかった。そこで2012 年には、2011 年の結果を概念的に再現できるかどうかを確認するための新たな実験を行う。新実験では、3 つの学習能力を測定する新たな行動指標を開発し、知能テス
トを用いて創造性の行動指標の妥当性を検討する。

- 54 -Examining the relationships among creativity, trial-and-error, and imitation
Nobuyuki Takahashi
Graduate School of Letters, Hokkaido University
Previous research on learning has assumed a dichotomy between individual learning and social
learning.

The key difference is whether the source of information originates in oneself orothers.

Although social learning is usually represented by the single ability of imitation, there

are at least two major abilities that are considered to represent individual learning – creativity
and trial-and-error.

However, there has been no empirical study investigating the relationshipamong the three learning abilities.

In 2011, we conducted a laboratory experiment as the firstattempt to examine the relationship among creativity, trial-and-error, and imitation in humans.
The results suggested that the relationship between creativity and trial-and-error was negative,
although they are usually both considered to be aspects of individual learning.

The results alsosuggested that there was no trade-off between individual learning and social learning since noability was negatively related to imitation.

Finally, only creativity was positively related toimitation, which partly supports a new theoretical argument that a combination of social
learning and individual learning is most adaptive under certain fluctuating environments (e.g.,
Aoki, 2010).

However, what we found in 2011 is far from conclusive evidence.

After thefirst attempt, we experienced technical difficulties in developing the tasks and conducting theexperiment, and the above results were obtained from only a few specific tasks.
the two measures of creativity were not positively correlated.

Furthermore,Thus, in 2012, we will conduct

another experiment to see if we can conceptually replicate the results of the 2011 experiment.
We will use different behavioral tasks to measure each of the three abilities, and measurecreativity using an IQ test to examine the validity of the behavioral task.

- 55 -

古代人由来ハプロタイプ配列の機能推定へ向けて
嶋田 誠
藤田保健衛生大学

総合医科学研究所

背景：学習仮説は、生得的な学習能力の違いのために、ネアンデルタール人の生息地が現代人よってとって替わられたと説明する仮説である。近年解読された、ネアンデルタール人やデニソワ人といった古代人のゲノム配列により、古代人と現代人との間の学習能力の違いを明らかにすることは可能なのであろうか。古代人のゲノム DNA には、経年変化のために、化学修飾によって塩基置換が生じることが知られている。そのため、現在得られている古代人配列上を、古代人が生きていたときに機能していたゲノム配列とみなすことはできない、という限界がある。一方現代人集団のゲノム中には、古代人との混血により、混じりこんだゲノム配列（古代人由来ハプロタイプ）が断片的に存在することが知られている。現代人中の古代人由来ハプロタイプが配列レベルで得られたならば、化学修飾による塩基置換の可能性を考慮する必要はない。そのため、古代人由来ハプロタイプは古代人が生きていたときに機能していたゲノム配列に近いと期待することができる。そこで、既知の古代人由来ハプロタイプと現代人のそれを比較することにより、両者の生物学的機能の違いを推定できると期待される。
方法：既知の古代人由来ハプロタイプの領域長は実験操作の都合上定義された、短い領域であることが多く、遺伝学的な意味を持っているわけでもない。そこでまず演者は、
HapMap プロジェクトにより推定された連鎖不平衡（LD）領域を利用して、古代人由来
ハプロタイプ周辺の連鎖不平衡領域を推定した。さらに、得られた領域の中に学習・行動・脳神経系に関わる遺伝子やその調節領域が含まれているか、生物情報を調査した。
結果：LD 領域を定義づけることによって、18 ハプロタイプ領域中７領域が元の領域より拡張された。例えば、Xp11_hX 領域は 10.1 kb から 55.2 kb（約５倍）、MCPH1 領域は24.5 kb から 73.3 kb（約３倍）に拡張された。
また、LD 領域を定義して拡張した領域では、18 領域中、16 領域が遺伝子領域を含み、少なくとも 10 領域に、Promoter あるいは Enhancer のシグナルが観察された。さらに、
これらのうち、学習・行動・脳神経系に関わることの知られた遺伝子を含む領域として、従来から議論のあった、MCPH1、MAPT の２遺伝子に加え、SHROOM4、APTX、THRA
各遺伝子の少なくとも一部が古代人由来ハプロタイプに連鎖する LD 領域に含まれていることが分かった。

- 56 -

A step toward estimating the function of ancient haplotypes
Makoto K. Shimada
Institute for Comprehensive Medical Science, Fujita Health University
Background: Learning hypothesis based on innate differences in learning abilities between
Neanderthals and modern humans to explain the quick replacement from Neandertals to modern
humans.

Genome sequences of archaic humans such as Neandertal and Denisova have been

published, however those sequences are not bona-fide sequence because base substitutions
caused by chemical modifications have been occurred across the ages.

Thus, genome

sequence from archaic human is not well suited to estimate functional differences using basesubstitutions that change sequence features.

Genomes of modern human (Homo sapiens) are

known to contain ancient haplotypes that are introduced from archaic humans by admixture.
To estimate innate differences between archaic and modern humans using features of genome
sequences, ancient haplotypes are useful because they are free from chemical modifications.
Method: The genomic region of known ancient haplotypes have been determined tentatively by
experimental design not by genetic reason.

First, I estimated LD region around the known

ancient haplotypes using LD information obtained by the HapMap project.

Then, I exploredbiological information whether the estimated LD regions contain functional regions and/or
domains that may associate with learning abilities.
Results: Estimation of LD regions around eighteen ancient haplotypes demonstrates that seven
known haplotype regions are located in larger LD regions than the original haplotype regions.
This exploration also indicates that the eighteen examined regions include sixteen regions
containing genic regions and ten regions containing clear signal of promoter or enhancer regions.
Moreover, three genes among them, SHROOM4, APTX and THRA, are found to haveassociation with brain function, in addition to the two genes, MCPH1 and MAPT, which havebeen suggested in previous studies.

- 57 -

祭殿拡大メカニズムの分析計画
堀内史朗
芝浦工業大学デザイン工学部

数多くの集団が長距離移動をして特定の祭殿にあつまり、そこで情報交換をする習性が、ある時代から新人の歴史の中で始まった。新人が、特に芸術面において文化を蓄積した
背景には、こうした集合行動があったと考えられる。今回の発表では、各集団が地域の小祭殿を放棄して一つの大祭殿へ集まり、その大祭殿における文化が蓄積するプロセス
を、簡単なエージェントベースモデルの計算機実験によって紹介する。この研究は、将来的には、実際の遺跡分布や当時の気候データを踏まえた地図上で計算することを目標とするという意味で A01 班と B02 班、祭りの場での狩猟採集民の調査を目的とする意
味で A02 班、祭りの際の脳の働きを分析するという意味で C01 班、C02 班との共同研究を目指している。

- 58 -

How did sapiens create big festivals?
Shiro Horiuchi
College of Engineering and Design, Shibaura Institute of Technology
Many groups of sapiens aggregated at some sites all the way from distant areas. They
communicated there with each other beyond the boundary of groups. This collective behavior
likely let sapiens accumulate their culture, particularly with respect to fine arts. I present mypreliminary agent-based model that simulates the mechanisms of how many groups abandon
small shrines and aggregate at an enlarging shrine; in the enlarging shrine culture accumulates.
This preliminary model intends collaborative research projects with the groups A01 and B02 forthe future simulations at real maps, with the group A02 for the field-work study of inter-group
communication at present hunter-gatherer, and with the groups C01 and C02 for the analysis of
mental map at inter-group communication.

- 59 -

急速な植生遷移と交代劇：シミュレーションに基づく研究
小林 豊
東京大学

大学院理学系研究科

最終氷期の気候変動とそれに伴う急速な動植物相の変動は、ユーラシアにおいてネアン
デルタールや解剖学的現代人の分布の変遷に大きな影響を与えていたことが明らかになりつつある。おそらく、当初は両者とも森林の広がる南の温暖な領域に生息域が制限されており、平原の広がる北の寒冷な領域で生活する術を持たなかった。しかしながら、急激な気候変動によって森林が繰り返し失われると、両種の生活様式に強い選択圧が働き、高度な個体学習を行使して平原の生活に適応したサピエンスだけが生き残ったのではないかと推測される。本研究では、急激な植生の変動が当時サピエンスとネアンデル
タールの空間分布に与えたであろう影響を明らかにするため、格子状の二次元平面を仮定した簡単なシミュレーションモデルを構築する。このモデルでは、バンド（小規模なグループ）を両種の最小単位とし、各バンドが保有する技術のセットを抽象的な二値ベクトルで表現する。技術には種類があり、異なる種類の技術は異なる植生条件のもとで有用であると仮定する。会議では、予備的なシミュレーションの結果を幾つか紹介し、現実の交代劇との関連を論じる。

- 60 -

Rapid vegetation change and the replacement of Neanderthals by modern humans: asimulation study
Yutaka Kobayashi
Graduate School of Science, the University of Tokyo
It has recently been revealed that the variable climate and associated rapid floral and faunalturnover in the last glaciation significantly affected the geographic patterns of the distributionsof Neanderthals as well as anatomically modern humans in Eurasia. Probably, both species were
initially restricted to the southern warm area dominated by woodlands, having no means to livein the northern cold area dominated by plains. However, repeated loss of woodlands due to rapid
climate change imposed a strong selection pressure on both species to modify their way of life,
and only modern humans, who successfully innovated a way to live in plains throughsophisticated individual learning, survived. In this study, a simple simulation model, whichassumes a two-dimensional lattice space, is constructed to reveal the role that rapid vegetation
change played in determining the distributions of Neanderthals and modern humans. In thismodel, bands (i.e. small groups of humans) are treated as minimum components of each species,
and the techniques that each band bears are represented by a set of abstract binary vectors. It is
assumed that there are different kinds of techniques, which are useful in different vegetation
conditions. In the meeting, some preliminary results are presented and their implications in thereplacement of Neanderthals by modern humans are discussed.

- 61 -

研究進捗要旨
ABSTRACTS

研究項目 B02
Research Team B02

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
Human in Time and Space in Relation to Past Climate Change

古気候変動と交替劇の関係を読み解く方法
米田 穣、大森貴之、マーク ディアブ
東京大学 新領域創成科学研究科
新人と旧人の交替劇やそれにつながる学習能力の進化に気候変動が与えた影響を抽出するために、我々はこれまでに報告されている遺跡や人骨の理化学年代の再評価を行っている。昨年度は，理化学年代データが比較的豊富なレヴァント地方の後期旧石器文化を中心に研究を推進し、年代学的なデータから交替劇の様相を検討する方法論を考案した。今年度は、この方法をヨーロッパ、次いで南アフリカに応用するためのデータの集成と解析を行う計画である。
昨年度研究したレヴァント地方の後期旧石器文化では、古くから放射性炭素（14C）
年代が導入されているが，これら年代値の中には試料や分析法に問題がある年代値が存在することがわかった。そこで、我々は学術雑誌等に報告されている 14C 年代をデータ
ベース NeanDatDB に収集し，測定試料や測定法の観点からデータの信頼性を 5 段階で評価した。石器製作伝統については研究項目 A01 の専門家の協力を得て，Levantine
Aurignacian から Natufian まで計 8 つの石器製作伝統について存続年代の再評価を行ったところ、２系統の石器制作伝統で明瞭な変遷過程を示すことができた（図 1）。さらに、当時の人口動態について、これまで用いられることが多かった遺跡数のヒストグラ
ムにかわって、較正 14C 年代の積分として表現する方法を考案した。推定される人口変動モデルには十分な検証が必要であるが，グリーンランド氷床コアなどの古環境プロキ
シから推定される古環境変動とは整合的な結果が得られている。
また、シリア共和国デデリエ洞窟遺跡第２層（後期ムステリアン）から得られた動物のエナメル質を連続的に分析することで、地球化学プロキシに基づく行動復元を行った。
今年度は、より下層の資料で同様の分析を行い、環境変動が当時の人間の行動や狩猟戦略に与えた影響を比較する。また、資料の年代決定にむけた予備的な分析を行う計画である。

- 64 -

図 1. 14C 年代から導出した各石器製作伝統の存続期間．石器製作伝統は，レヴァントを中心に発展した系統（A と B）と，外来からの影響が見られる系統（C と D）に分類した．A と C は 14C 年代の再評価前，B と D は再評価後の存続期間をあらわす．
Figure.

Time spans and histograms of the Levantine lithic industries.

The lithic industries

were classed as two sequences: Levantine local sequence (A and B) and non-local sequence (Cand D).

The time spans and histograms in A and B were derived from all the 14C data, and B

and D were from reliable 14C data (score 3 to 5).

- 65 -

Evaluation Method for the effect of climate change on Neanderthal and modern humans
Minoru Yoneda, Takayuki Omori, Mark C. Diab
Graduate School of Frontier Sciences, The University of Tokyo
In order to estimate the climatic impact on the replacement of Neanderthal by modern
humans and the evolution of cognitive abilities, we are re-evaluating geochronological data onarchaeological sites and human skeletons.
In the last fiscal year, we mainly collected radiocarbon dates from the Levant area in
Near East from where relatively large size of data regarding on Neanderthal and early modern
humans have been reported. Those data had been store in a database named “NeanDatDB” andre-evaluated in a scale from 1 to 5 in respect to sampling and methodology. We combine
chronological data for each lithic industry from Levantine Aurignacian to Natufian which was
reorganized by specialists of Research Team A01, showing clear technical transition in two
sequences of stone industry (Figure). Furthermore, we have analyzed calibrated 14C dates toreconstruct the past population dynamics which are usually shown in a histogram of site number
in an industry. Although this approach must be evaluated from different points of view, it seems
the reconstructed dynamics can be compared with some palaeclimatic proxies such as ice coresfrom Green land.
We are analyzing some faunal remains from the late Mousterian layers in Dederiyeh
Cave (Syria) to reconstruct the reaction of human activities including hunting strategy to thepast climate change. We have analyzed some species form the younger age (Layer 2) and willcompare with older samples in this year. Some chronometric methods will be applied todetermine their ages as well.

- 66 -

Modeling the climate of the past 130,000 years to understand the evolution of humans
W.-L. Chan, A. Abe-Ouchi, R. O'ishi and K. Takahashi
Atmosphere and Ocean Research Institute, The University of Tokyo
Climate change, characterized by the glacial-interglacial cycle of the past 130,000
years, has shaped the environment in which homo sapiens have evolved.

An important featureduring this period is the climate fluctuations known as the Dansgaard-Oeschger events whichbrought about rapid warming episodes, followed by cooling over longer periods. In order tounderstand how this global climate change affected both the landscape and local climate overAfrica and Eurasia and also how these factors in turn may have influenced the migratory
patterns of homo sapiens and neanderthals, general circulation models (GCM) can be used to
produce numerical simulations of the past climate.
To perform such simulations, certain conditions which vary according to the period ofinterest are specified in the models. These conditions include the orbital parameters(Milankovitch forcing) which control the insolation, the atmospheric concentration ofgreenhouse gases such as carbon dioxide, and ice sheet extent. Meltwater from ice sheets canalso induce abrupt climate changes by affecting the global ocean circulation and these can bemodeled by so-called water-hosing experiments.
We will discuss our recent work to simulate the various climatic states of the pastglacial-interglacial

cycle

by

making

use

of

data

from

a

previous

water-hosing

experiment. Results can be applied to separate vegetation models to assess changes in forestsand deserts and to help us understand how past climates may have affected humanmigration. Simulations can eventually be validated by comparing with proxy data, whereavailable.

We will also explain the use of higher-resolution climate models in our present

work.

- 67 -

Reconstructing Plant Functional Types in the Levant and East Africa
Stephen Obrochta, Yusuke Yokoyama, Hodaka Kawahata
Atmosphere and Ocean Research Institute, The University of Tokyo
There are relatively few paleoclimatic reconstructions from the Levant region during
the early last glacial period, and the proxy data available are often influenced by more than one
parameter, which is problematic when separate reconstructions for temperature and precipitation
are desired. High salinity also complicates some geochemical SST reconstructions. Given theselimitations, palynological data is most likely to provide the best information regarding habitatchanges in the Levant region.
Toovercome

thesparsityofobservational

proxy

data,

the

MIROC

atmosphere-ocean-land general circulation model will be used to produce climate simulations.
The results are then converted to plant functional types. Simulations will be validated bycomparing with available proxy data from Both the Levant and greater Europe. This will allow
calculation of habitat changes based on model results at spatial and temporal scales higher than
the available proxy data. A similar approach can be employed to East Africa over MIS 6, which
is another time interval of interest with relatively sparse data coverage.

- 68 -

古環境 WebGIS の更新
小口 高(1)、近藤康久(2)、高屋康彦(1)、河端瑞貴(1)、宋 苑瑞(1)(1) 東京大学 空間情報科学研究センター(2) 東京工業大学 情報理工学研究科
WebGIS はインターネットを通じて動的な地図を配布するシステムである。利用者はブラウザを用い，縮尺，表示範囲，内容を変えながら地図を閲覧できる。WebGIS は特定の地点に関する文字情報の配布にも利用できる。演者らは学術雑誌に出版された古環境情報を地図化するために WebGIS を活用している。初期のシステムは 1990 年代末～
2000 年代初頭に ESRI 社の ArcView IMS を用いて構築され，文献から収集した情報（調査地域の位置，古環境復元に用いた地形・地質情報，対象年代，著者名や雑誌名などの文献情報）を収録した。ソースは地球科学と第四紀学の国際誌に 1990 年代中期～2002
年に掲載された約 6 千の論文である。関連するプロジェクトが終了し，データの収集も2003 年に終わった。現在，交替劇プロジェクトのために，上記の WebGIS を ESRI 社の
ArcGIS Server と 2002 年以降に出版された文献を用いて更新している。プロジェクトと関係が深い中東，南ヨーロッパ，北アフリカの文献を主な対象としている。更新された
WebGIS は，古環境の時空間分布が重要な交替劇プロジェクトに貢献し，古環境に関心がある一般人にも情報を提供するだろう。

- 69 -

Updating a system of paleoenvironmental WebGIS
Takashi Oguchi (1), Yasuhisa Kondo(2), Yasuhiko Takaya(1), Mizuki Kawabata(1), Wonsuh Song(1)(1) Center for Spatial Information Science, The University of Tokyo(2) Graduate School of Information Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology
Web-based Geographical Information Systems (WebGIS) distribute interactive maps
through the Internet. Users can view the maps using a web browser and change the scale,contents and extent of a displayed map. WebGIS also distribute text descriptions for particularsites. We utilize WebGIS to map information on paleoenvironmental literature published inscientific journals. An early system of WebGIS was constructed in the late 1990s and early
2000s, using ESRI ArcView IMS as the main engine. It stored information from literature suchas the location of study areas, geomorphological and geological data used for
paleoenvironmental reconstruction, target ages and eras, and references such as author names,
publication years, article titles, journal names, and volume and page numbers. These data weretaken from ca. 6,000 papers in international journals of Earth and Quaternary sciences publishedbetween the mid-1990s and 2002. The data collection halted in 2003 when a related research
project ended. For the current project "Replacement of Neanderthals by Modern Humans", wefirst transferred the data in the original WebGIS to a new system with ESRI ArcGIS Server.
Then we added new data from papers published after 2002. We have been collecting
information for the Middle East, South Europe and North Africa because they are the most
relevant to the project. The new WebGIS will contribute to the project for which the spatial
distribution of paleoenvironment and its temporal change are crucial. The system will also be
useful for researchers worldwide who like to collect basic information about existing
paleoenvironmental literature.

- 70 -

研究進捗要旨
ABSTRACTS

研究項目 C01
Research Team C01

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

化石頭蓋の欠損補間と化石脳の推定荻原直道
慶應義塾大学

理工学部機械工学科

頭蓋化石の欠損部分を解剖学的に正しく補間することは、その中に収まる脳形態を復元する上で重要である。そこで本年度は、リファレンスデータに基づいて化石頭蓋骨の欠損部位を補間する手法を確立する。具体的には、複数の欠損のない標本の解剖学的特徴点の集合をリファレンスデータとして用いて、欠損部分を補間する。すなわち、欠損部分の特徴点座標を従属変数、それ以外の座標を独立変数として多変量回帰式を求め、欠損のある標本に適用することで欠損部位の座標を推定する。このパラメータ推定には、
不完全なデータセットからその確率密度関数の尤度の期待値を最大にするパラメータを推定する統計学的手法である EM アルゴリズム(Expectation Maximization Algorithm)が用いる。また、脳頭蓋やその内腔には形態的特徴点が乏しいだめ、本研究では
semi-landmark を定義する方法も確立する。このようにして推定した欠損部の landmark
座標を利用して、薄板スプライン関数によりリファレンス形状を変形させることで、欠損部分の補間を行う。具体的にはリファレンス標本と欠損のある標本の間の写像を求め、欠損に対応する部分をそれに基づいて変換することで補間を行う。本提案手法を新しく復元された Amud 1 号、および Gibraltar 1 号の化石頭蓋に適用し、それら欠損部分の補間を行い、頭蓋骨形態の復元を完成させる。
この 2 つのネアンデルタール化石頭蓋骨に対して、C02 班と共同でその脳形態を数理的に復元する。具体的には、現代人の頭蓋骨と脳表面のかたちの相関関係を明らかにする。そして現代人頭蓋骨を化石頭蓋骨へ変形させる関数を記述し、それに基づいて現代
人の脳形状を変形させることで、化石頭蓋骨に収まる脳の形態を計算的に求める。その元となるデータには、相互情報量が最大となるように位置合わせを行った現代日本人４名の頭部 CT および MRI 積層断層画像を用い、変形関数には、ランドマークに基づく
薄板スプライン関数、およびボリュームデータに基づく DARTEL 関数を用いる予定である。

- 72 -

Interpolation of fossil crania and reconstruction of fossil brain
Naomichi Ogihara
Department of Mechanical Engineering, Keio University
Anatomically accurate interpolation of missing parts of fossil crania is crucial forcorrect estimation of brain morphology based on fossils. In this year, we therefore plan toestablish a computerized method to interpolate missing parts of fossil crania based on reference
database of cranial morphology. Specifically, we statistically estimate missing landmark
coordinates based on multivariate regression derived from the reference database. Multivariate
regressions are calculated with the missing coordinates as dependent variables and othercoordinates as independent variables. These equations are then applied to predict the missing
coordinates. For this parameter estimation, the Expectation Maximization Algorithm, astatistical technique for estimating parameters from an incomplete data set such as to maximize
the expected likelihood of its probability density function, will be employed. Because
landmarks that can be defined on the exo- and endo-cranial surfaces are scarce, we alsoestablish a method to define semi-landmarks. For interpolation, we define a mapping function
from a complete reference specimen to a partial fossil cranium based on the estimatedlandmarks; the corresponding portion of the complete specimen is then mapped to the partial
specimen in order to reconstruct the missing parts. This technique will be applied to
Neanderthal crania of Amud 1 and Gibraltar 1 for complete restoration the fossil crania.
We will also develop a method to mathematically estimate brain morphology of the
two Neanderthal crania, in collaboration with Group C02. We establish correlation between
cranial and brain morphology based on living human population. Then we derive spatial
deformation functions from modern human crania to the reconstructed fossil cranium, and use
them to deform human brains to estimate brain morphology of the fossil cranium. For this, We
will use sets of CT and MRI scan data of human head, registered to each other such as tomaximize mutual information. The spatial deformation function will be described by athin-plate spline function or a DARTEL function for landmark-based or volume-basedtransformation, respectively.

- 73 -

化石頭蓋の高精度復元のための幾何処理技術
道川隆士(1)、森口昌樹(1)、菱田寛之(2)、鈴木宏正(1,2)(1) 東京大学 先端科学技術研究センター(2) 東京大学大学院

精密工学専攻本発表では，化石頭蓋の復元のために我々が開発している３つの幾何処理技術について述べる．
始めに，構造解析を用いた CT 画像の領域分けを紹介する．これは，複数の骨の分離のような，通常の画像処理では分割できないような問題に有効な手段である．これまでの方法は，ユーザが適切な荷重条件および拘束条件を設定する必要があり，ユーザの作業が多いという問題点があった．我々は，ユーザが大まかな領域を指定することで，これらの条件を自動決定できる手法を開発した．これにより，ユーザが大まかな分割領域をすれば，適切な領域分けができるようになった．
次に，CT 画像から特徴を保持した軽量なポリゴン生成手法を紹介する．一般的な等値面抽出手法を，海綿骨を含む化石頭蓋に対して適用すると，海綿骨部もポリゴン化する．
その結果，ポリゴン数が膨大となり，組み立て処理の大きなボトルネックとなっていた．
我々は，位相処理と幾何処理を分離することで，等値面抽出法で生成した特徴を保持した軽量なポリゴン生成手法を開発した．これにより，頭蓋に転写された血管等の細かい特徴を反映したメッシュ海綿部のポリゴンのみを取り除いた状態で生成できるようになった．
最後に，ポリゴンモデルの対応関係を構築する手法を紹介する．化石頭蓋に対して定量的な解析を行うためには，複数の化石頭蓋の対応関係を構築する必要がある．しかし，化石頭蓋には欠損がおおいため，利用できる標識点（ランドマーク）は少ない．そこで，標識点から計算される準標識点（セミランドマーク）を定義し，薄板スプラインによる変形とユークリッド距離和をコストにした最適割当による対応関係構築手法を開発した．現代人の頭蓋骨を用いた予備実験では，ほぼ全ての例で完全なマッチングが得られたことを確認した．
本発表では，これらの幾何処理技術を紹介するとともに，化石頭蓋を対象としたときの問題点等にふれ，それらを踏まえた今後の研究計画について述べる．

- 74 -

Geometry processing tools for reconstruction of fossil crania
Takashi Michikawa(1), Masaki Moriguchi(1), Hiroyuki Hishida(2), Hiromasa Suzuki(1,2)(1) Research Center for Advanced Science and Technology, The University of Tokyo(2) Department of Precision Engineering, The University of Tokyo
We introduce three geometry processing methods for digital reconstruction of fossil crania.
We first introduce a segmentation of CT images by using structural analysis. In the previous
report, we demonstrated that this method is efficient for skeleton decomposition. However, itremains a problem that loading and constraint conditions must be assigned manually. We
present a method for computing these conditions from region-of-interest (ROI). Our method
computes optimal conditions by evaluating von Mises strain in the ROI. As a result, we candecompose skeletons semi-automatically by specifying rough ROI.
We next introduce a polygonization method from CT images. Conventional contouring methods
often create complicated models with many polygons, because crania often contain many
sponge bones and they polygonize them faithfully.

This is a severe bottleneck for postprocessing such as inspection of endocasts and assembly of fragments. We developed afeature-preserving and lightweight polygonization method by decomposing topologicaloperation and geometric operation. This approach enables us to remove unnecessary polygons
in sponge bones, although important features such as blood vessels printed to crania arepreserved.
We thirdly present a method for finding correspondences between semi-landmarks in order toapply quantitative analysis for fossil crania. Main issue of this problem is that crania haveregions without any anatomical landmarks. Our method defines semi-landmarks fromanatomical landmarks and computes correspondence by optimal assignment between them. We
confirmed that the correct matching can be established for almost all examples in crania ofmodern human.
We also introduce some issues of these techniques for fossil crania, and present a research planin order to resolve them.

- 75 -

化石頭蓋のひずみと左右非対称性の評価：カフゼー9 号
近藤修
東京大学

大学院理学系研究科

ここでは「化石頭蓋の工学的復元」と「化石脳の推定」のプロセスに必要と思われる「ひずみ評価」を考える。「化石頭蓋の現状の記載と評価」の一手法として、さらに工学的復元の評価法の一つとして、左右対称性を取り扱う。
脊椎動物は一般に、体軸を中心に左右相称の構造をもつが、実際にはさまざまなレベル
で完全な対称からのずれが生じている。そのうち、いくつかのものは機能的要請により（あるいは遺伝的にプログラムされているかもしれないが）左右のどちらかが大きくなる傾向がある。これは「方向性非対称」と呼ばれる。たとえば心臓の位置は左優位であるが、これは遺伝的にプログラムされている可能性が高い。ヒト脳の左右半球のずれ(ペタリア)も方向性非対称と考えられる。これに加えて、ある集団中でのずれの方向には一定傾向がない(左右差の平均がゼロになる)ものの、個体レベルでは対称からのずれが生じているものを「彷徨性非対称」と呼び、本来の対称性が、現在にいたる発達・成長
過程にこうむる外部からのストレスによりゆがみを生じると考えられている。これら２者の合計が、生前の個体レベルで観察される非対称性になるが、化石頭蓋にはこれに加え死後の変形(主として化石化過程によるもの)が加わる。したがって、現代人の頭蓋と脳形態間の関数を用いて、化石頭蓋から化石脳を推定するには、化石化過程によるひず
みがどの程度のものか、生前の個体レベルで観察されるものと比べる必要がある。
ここでは、生前の変異を代表する資料として現代日本人頭蓋を、化石標本の代価資料として縄文時代人頭蓋を用い予備解析をおこなった。評価には、正中軸自身の歪みと左右対称な解剖構造を用いた歪みを考えた。現代日本人(生前資料)の個体変異では、左右ア
ステリオンに非対称性が見られた。縄文人ではこれに加えて左右骨迷路の基部（総脚Crus commune）でも有意な非対称が見られた。今後、脳頭蓋と顔面頭蓋の正中軸のずれを検討し、カフゼー９号に応用していく予定である。

- 76 -

Assessment of distortion and asymmetry in fossil hominid crania: a case of Qafzeh 9
Osamu Kondo
Graduate School of Science, The University of Tokyo
In order to “perform engineer-driven reconstruction of fossil cranium” and then to “estimate
fossil brain morphology based on modern human references”, assessment of distortion should
be regarded as an important step for both present and new reconstructions.

The degree ofdistortion is measured as the degree of asymmetry, with which we can describe the “intact”
ectocranial and endocranial morphology and also assess the modification after theengineer-driven reconstruction.
Although it is generally accepted that vertebrates possess symmetric body structures along the
midsagittal axis, actually they exhibit a variety of deviation from the perfect symmetry.

Someof them are subject to show unilateral dominance, which is due to functional demands or
genetically programmed in morphogenesis, assigned as “directional asymmetry”.

For example,

the position of the heart is usually left dominant, which seems to be genetically programmed.
Petalial dominance in human brain also belongs to directional asymmetry.

In addition to it,

asymmetric deviation without dominant direction is assigned as “fluctuating asymmetry”, wherean originally symmetric structure shows a degree of asymmetry due to external disturbances
during morphogenesis but a population average of the right-left difference is “zero”.
Summation of these two should be ascribed to “normal antemortem” asymmetry.

In case forthe fossil hominid cranium, postmortem alteration during taphonomy should be considered.
Therefore, we should compare the degree of asymmetry due to taphonomy with those of living
individuals, before we extrapolate the fossil brain from the fossil braincase using the case-brain
function of the modern humans.
Preliminary analysis was performed using the modern Japanese skulls as representative of
normal living and Jomon cranial series as that of fossil one.
midsagittal axis itself and in the right-left asymmetry.

Distortion was assessed in the

Results reveal a significant degree ofright-left asymmetry in “asterion” among the modern Japanese individuals.

In addition, asignificant asymmetry is detected in a point of bony labyrinth (Crus commune) for the Jomon
specimens.

We proceed to check the distortion of midsagittal axis between the face and theneurocranium, and compare it to those of Qafzeh 9.

- 77 -

頭蓋腔計測値からの小脳容積の推定：予備的研究
久保大輔(1)、田邊宏樹(2)(1) 東京大学 大学院理学系研究科(2) 生理学研究所

心理生理学研究部門

小脳は運動スキルの学習において重要な役割を担っている脳の一領域である。ホモ・サピエンスとネアンデルタールの間で、運動スキル学習の生得的な能力の違いや、生活において経験するスキル学習の質・量の違いがあったならば、そうした違いは小脳の絶対的なサイズ、または脳全体の容積に対する小脳容積のプロポーションの差として現れる可能性がある。
解剖学的には小脳下部は頭蓋腔の後部下方の小区画である後頭蓋窩に収まっており、
古人類学研究においては、後頭蓋窩の計測値はしばしば小脳サイズの推定指標もしくは代用として用いられる。しかし、そうした適用が妥当であるかどうかについて信頼に足る定量的検証は存在しない。ネアンデルタールの小脳容積・プロポーションを推定するには、まず現代人において、頭蓋腔から得られる計測値のどれが最も有効な推定指標となりうるかを知る必要がある。そこで本研究では現代日本人の MRI データを用いて小脳容積・プロポーションの有効な推定方法を開発することを目指す。現在までに 50 人以上の被験者から T1 強調 MR 画像を取得しているが、今後さらにデータ数を増やしていく予定である。今回はすでに取得済みのデータを用いた予備的な解析の結果を紹介する。

- 78 -

Cerebellar volume estimation from endocranial measurements: a preliminary study
Daisuke Kubo(1) and Hiroki C. Tanabe(2)(1) Graduate School of Science, The University of Tokyo(2) National Institute for Physiological Sciences
The cerebellum is a region of the brain that plays an important role in motor skill learning. If
Neanderthals were different from Homo sapiens in their inherent capacity of motor skill
learning or in the amount and quality of the learning that they experienced in their lives, the two
species might also have been different in cerebellar volume or the proportion relative to thewhole brain volume.
Anatomically, an inferior part of the cerebellum is settled in the posterior cranial fossa (PCF), a
posteroinferior part of the endocranial cavity, and thus in paleoanthropological studies, somemeasurements of PCF have been often used as estimators or surrogates for the cerebellar size.
However, the validity of such application has not been tested yet in any reliable quantitative way.
In order to estimate the absolute and/or relative cerebellar volumes of Neanderthal crania, it isnecessary to clarify which endocranial measurements can be best estimators in modern humans.
Hence, this study aims to develop the valid estimation methods using MRI data of Japanese
subjects. Up to now, T1-weighted MR images were acquired from more than 50 subjects, andwe will scan more subjects. In this paper, we present preliminary results based on the alreadyacquired data set.

- 79 -

頭蓋形態から脳区分を推測するための指標の開発 – ヒト幼児の頭蓋松井利康、小林靖

防衛医科大学校

解剖学講座

本研究は、ネアンデルタール人の脳の区分とその範囲を知るために、脳の区分の推測に使うことのできる頭蓋の形態学的特徴を、現生種を用いて明らかにしようとするものである。
前回われわれはカニクイザルの頭蓋と脳について、下記の点を報告した。
a. カニクイザルでは脳回と脳溝の凹凸が頭蓋内面にかなりの程度反映されているので、エンドキャストを作成することで主要な脳区分を推測することが可能である。
b. カニクイザルの冠状縫合の位置は、脳の弓状溝下脚の位置とよく相関している。
a の所見はより直接的に脳区分を推測することができるため有用である。これがカニク
イザルという種に特有の性質なのか、髄膜等の薄い小型の頭蓋の特徴なのかを検討する
ため、幼児の頭蓋標本（解剖学教育用）2 例について CT 撮影を行い、頭蓋内面の凹凸を解析した。
標本は市販の教育用骨標本である。これらを東京大学先端科学技術研究センター鈴木研究室において鈴木教授、大竹准教授、道川助教によって X 線 CT 装置 Metrotome 800(Carl Zeiss)を用いて測定し、得られたデータから頭蓋内面を再構成した。頭蓋内面の凹
凸には外側溝、中心前溝、中心溝などに類似したパターンが見られた。しかし、外側溝の前端部と中心前溝の下半部は脳溝の推定が困難であった。これは中硬膜動脈が複数の枝に分岐し、またその深部に浅中大脳静脈の走行も重なる領域にあたり、硬膜を含む軟部組織が厚いためと考えられる。
これらの溝のパターンが脳溝に一致するかどうかは、生体の CT ならびに MRI デー
タで検証する必要がある。今後、臨床画像データを用いた解析を実施する予定である。

- 80 -

Developing cranial parameters that delineate subdivisions of the brain – Skulls of humaninfants
Toshiyasu Matsui, Yasushi Kobayashi
Department of Anatomy and Neurobiology, National Defense Medical College
Our project aims at determining morphological features of the cranium that can be used todelineate the borders of subdivisions of the brain using extant species in order to evaluate theextent of the subdivisions of the Neanderthal brains. In the previous study, we reported
following findings on skulls and brains of macaque monkeys.
a. In macaque monkeys, impressions on the internal surface of the skull reflect cerebral
convolutions so clearly that we can identify major subdivisions of the cerebral cortex bycreating endocasts.
b. The location of the coronal suture of the macaque monkey exhibits a high correlation withthe location of the inferior limb of the arcuate sulcus.
The finding (a) is particularly useful since we can determine the extent of the corticalsubdivisions directly from the skull. To evaluate the effectiveness of this approach in the human,
we analyzed impressions on the internal surface of the infant skulls, in which connective tissues
are supposed to be thinner than in the adult.
For X-ray CT scanning, we used two skulls that were obtained for human anatomy course
at the National Defense Medical College. At the Suzuki Laboratory, Research Center for
Advanced Science and Technology, the University of Tokyo, the skulls were scanned using
Metrotom 800 (Carl Zeiss), and the inner surfaces of the skulls were reconstructed by Drs.
Suzuki, Ohtake and Michikawa. We observed patterns resembling those of the lateral, precentral
and central sulci. The rostral end of the lateral sulcus and the inferior half of the precentral
sulcus were obscured probably due to the thick connective tissues embedding the middle
meningeal artery and the superficial middle cerebral vein.
We are now planning to analyze clinical CT and MRI data to determine whether thesepatterns really correspond to the cerebral sulci.

- 81 -

研究進捗要旨
ABSTRACTS

研究項目 C02
Research Team C02

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 andModern Human Brains

現代人脳機能地図生成：創造性をめぐる諸能力とその神経基盤
田邊宏樹、定藤規弘
生理学研究所 心理生理学研究部門
新人ホモサピエンスの世界では、ある個人や集団が最初に人工物や実践の原始的なものを発明すると、そのあとに来た利用者がそこに変更すなわち「改良」を加え、それがまた他の者によって学習・利用されるという繰り返しが何世代にもわたって行われる(Tomasello, 1999)。このような累進的な文化進化のプロセスが起きるには、創造的な発明が求められるだけでなく、忠実な社会継承によって歯車が逆に回らないようにすることも重要である。ここで重要な役割を持つのが認知的資源の蓄積であり、これは個体が同種の者について自分と同じく意図や精神生活を持っている者として理解する能力をベースとする。この能力により、ヒトは他者から直接に学習するだけでなく他者を通しても学習できるようになる(Tomasello et al., 1993)。我々はこれまで、このような社会認
知能力の１つとしてアイコンタクトと共同注意に焦点を当て研究を進めてきた。具体的には二者間の社会的相互作用時の脳機能計測を行うため、新たに二個体同時計測用の
MRI システムを構築し、相手のことを忖度している際の脳活動、共同注意の詳細な神経基盤について実験を行ってきた。今回はこれらの研究の予備的結果を供覧するとともに、今年度の実験計画について言及する。

- 84 -

Functional brain mapping of modern humans: Abilities surrounding the creativity andtheir neural basis
Hiroki C. Tanabe, Norihiro Sadato
Division of Cerebral Integration, National Institute for Physiological Sciences
In Homo sapiens history, some individual or group of individuals first invented a primitive
version of the artifact or practice (i.e. creative activity; individual learning), and then some later
user or users made a modification or adopted without change for many generations (i.e. learned
and used by others over time; social learning) (Tomasello, 1999). The process of cumulative
cultural evolution requires not only creative invention but also faithful social transmission thatcan work as a “ratchet” to prevent slippage backward. The important point is that the Homosapiens is able to pool their cognitive resources in this ways, and they can understandconspecifics as beings like themselves who have intentional and mental lives like their own.
Based on this understanding, they can learn not just from the other but through the other(Tomasello et al, 1993). We focused on the joint attention, one of the important social cognitive
abilities that supports this understanding. To measure real-time interactive brain activities of two
persons, we developed simultaneous measurement functional MRI system (i.e. dual functional
MRI). Using this system, we conducted a functional MRI experiment to depict neuralmechanisms of joint attention during the eye contact. In this presentation, we showed
preliminary results of our study and refer to the experimental paradigm of this year.
References:
Tomasello, M. (1999) The Cultural Origins of Human Cognition. Harvard Univ. Press,
Massatusetts, U.S.A.
Tomasello, M., Kruger, A.C., Ratner, H.H. (1993) Cultural learning. Behavioral and Brain
Sciences, 16, 495-552.

- 85 -

問題解決のための創造的適応的行動の選択に関与する神経基盤の解明
三浦直樹(1)、星野孝総(2)、長井謙治(3)(1) 東北工業大学 工学部(2) 高知工科大学 システム工学群(3) 東京大学 総合研究博物館
人間が創造性を発揮し新たなアイデアを生み出す事の基礎となる認知的な処理は、外部環境から獲得できる情報を分析し、対峙した問題を解決するための最適な行動をどう
生成・選択するか判断する事であると考えられる。これまでに行ってきた熟練者による石器製作動作の分析においても、熟練者がルヴァロア剥片類を剥離する事を意図して加工動作をする際には、非常に安定した動作速度／動作軌跡が観察された事と同時に、加工動作毎に変化してゆく石核の打面形状に適応した精細な加工動作の調整を行っている事が観察された。従って、このような適応的な行動を選択する事に関する神経基盤を明らかにする事で、人間の創造性や学習能力に迫る事ができると考えられる。
今年度研究計画においては、日常的な思考では解決不可能な問題に対峙した際に、与えられた選択肢をもとに、創造的適応的な行動選択をする際の脳活動を機能的 MRI により計測する。具体的な実験課題としては、被験者に対してサバイバルを行う環境を想定させる。そして目的となる行動を提示し、その行動に用いる道具を選択させる。この
とき提示する道具の種類に応じて、（１）道具の通常の使用方法で目的を達成できる条件、（２）道具の本来の用途とは異なる使用方法を思いつくことにより目的を達成できる条件、の２条件を設定する。この２つの条件を比較する事によって、厳しい環境下で生き延びるために手持ちの道具をいかに活用するかという、創造的適応的行動の選択に関わる脳活動を表出できるものと予測される。

- 86 -

Neural basis of creative and adaptive behavior for problem solving
Naoki Miura(1), Yukinobu Hoshino(2), Kenji Nagai(3)(1) Tohoku Institute of Technology(2) Kochi University of Technology(3) The University Museum, The University of Tokyo
A series of cognitive process to analyze information about a faced problem from external
environment and to judge how the optimal behavior is generated or chosen to solve the problem
is a basis to invent a new idea by demonstrating creativity. From our previous experiment of 3D
motion analysis that a skilled subject constructed a Mousterian stone-tool, whole we observed astable motion trajectory and velocity when the subject intends to produce a Levallois flake, aminute adjustment of the striking operation which was adapted for the striking point on stonecore which changes with striking process. Therefore, a neural basis of creativity and learning
capacity would be clarified by investigating those of adaptive behavior.
In the present study, we investigate a neural basis of creative and adaptive behavior whena difficult problem unsolvable in everyday thinking is tackled by functional MRI. For thispurpose, a selection of the adaptive behavior for the survival under a severe condition is used as
experimental task. The participant is asked to choose an appropriate tool which can be used tosolve a instructed problem to survive. In this case, we prepare two conditions: (1) the problem isattained with the general use of the tool and (2) the problem is attained by thinking of different
way from the original use of the tool. It is expected that a cortical activity of a selection ofcreative and adoptive behavior can be expressed by comparing those two conditions.

- 87 -

計算論的解剖学を利用した化石脳頭蓋骨から脳実質の再構成
河内山隆紀(1,2)、田邊宏樹(3)(1) 京都大学 霊長類研究所 白眉プロジェクト(2) ATR-Promotions 脳活動イメージングセンタ(3) 生理学研究所 心理生理学研究部門
本研究グループでは、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。ここで重要となるのが、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である。その基本的な考え方は、まず、化石脳の CT 画像から得られる頭蓋形状を MRI 画像から得られる現代人の頭蓋形状へ変形する。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。
昨年度は、現代人の MRI 画像をセグメンテーションすることによって得られた頭蓋形状に基づいて変換パラメータを推定、被験者間での脳の交換に成功した。今年度は、それを継続及びさらに発展させる。
今年度の課題は、CT 頭蓋データを利用した現代人における脳の個人間での交換の可能性検討とする。本研究の目的の達成のためには、現代人の MRI 画像から得られる頭蓋と化石脳 CT から得られる頭蓋を用いて、両者間の形態合わせを行うための変換パラメータを推定しなければならない。今年度は、このようなマルチモダルな画像間における形態変換の可能性を検討するために、同一被験者で撮像された MRI 画像と CT 画像
を用いた検討を行う。MRI 画像セグメント処理で得られた頭蓋ではなく、CT から得られた頭蓋を用いて変換パラメータを推定する。ある被験者の CT 画像に基づく頭蓋と別の被験者の MRI 画像に基づく頭蓋のマッチングさせることで、任意の現代人の脳を他人の頭蓋内に入れ込む為の変換が可能かどうか検討する。

- 88 -

Reconstruction of the brain from skull fossil using computational anatomy
Takanori Kochiyama(1,2), Hiroki C. Tanabe(3)(1)Primate Research Institute, Kyoto University(2)ATR-Promotions Brain Activity Imaging Center(3)Division of Cerebral Integration, National Institute for Physiological Sciences
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 thefunctional mapping of modern human’s brain functions. To this end, we need to establish themethod for extrapolating human brain function to Neanderthal’s one with taking into account of
the anatomical difference between them. The basic idea is as follows: First, the skull shapereconstructed from CT images of a fossil brain is spatially deformed to the modern human skull
shape segmented from MRI image. Using resulting deformation field, the modern humancerebral cortex was inversely deformed to construct the virtual Neanderthal’s cortex.
Last year, we simulated this method using modern human MRI and established the skull
based brain swapping between individuals: First, we segmented individual MRI images into
GM (gray matter), WM (white matter) and Skull. Then the subj1-to-subj2 transformation was
estimated with matching of their skull images. Finally, inverse transformation from subj2 tosubj1 was applied to subj2’s brain (GM and WM) to construct the deformed subj2’s brain in the
shape of subj1’s brain.
In this year, we expand this method to handle the spatial registration between MRI and CT.
Our goal is to establish the method for casting a modern human’s cerebral cortex (MRI) from
MRI in a Neanderthal's skull (CT) with matching between the modern human’s skull (MRI) andthe Neanderthal's skull (CT). Hence, multimodal image processing is essential for the practicalapplication of our method to the fossil brain research. We plan to acquire both MRI and CT foreach subject. The skull images derived from the segmented MRI scan of one individual andfrom CT scan of another are spatially registered using nonlinear spatial transformation
algorithm (e.g. DARTEL). The MRI-deprived cerebral cortex from one individual is deformed
and then cast in the CT-deprived skull of another, vice versa. We validate the accuracy of thismethod and clarify the problems in application to fossil brain CT.

- 89 -

模倣行為と動機付けの連関における神経基盤の解明
川道拓東
生理学研究所 心理生理学研究部門
本招待研究においては、現代人の built-in function としての模倣学習に関して、行動、および、心理面から検討している。ここで、他者からの学習は、他者の行動に加えて、感情を模倣することによりなされると考えられている(Frith & Frith, 2012)。そこで、2011
年度は、他者の感情の模倣である共感にフォーカスを当てた実験を行い、本招待研究を推進した。この実験を通じて、共感対象者は共感されること(被共感)により、共感遂行
者と共同しての作業意向（動機）が高まることを確認した。さらには、fMRI 実験により、被共感がもたらす心理面、および、神経基盤上の効果について検討した。今年度は、模倣学習の重要な要素である共同作業に焦点を当てる。特に、学習者と学習対象者によって模倣学習が推進されることに着目する。その中で、共同作業内におけるこうした関係性の神経基盤への影響という点に着目をし、実験的に検証を行う。具体的には、２者が共同で作業を実施するための心理的な課題を開発する。開発した課題に基づき、２個体の脳活動を同時に計測する hyperscanning fMRI により、共同作業遂行中の脳機能地図を作成することで、目的の達成を目指す。

- 90 -

Investigation of neural mechanisms underlying linkage between imitation and motivation
Hiroaki Kawamichi
Division of Cerebral Integration, National Institute for Physiological Sciences
In the present invited research, I am investigating imitation learning as built-in function ofmodern human from the viewpoint of behavioral and psychological aspects. Learning fromothers involves mirroring of emotion in addition to imitation of behavior (Frith & Frith, 2012).
In the fiscal year of 2011, I focused on empathy, which is sharing emotion with others. In theexperiments, I found that being empathized enhanced target willingness to cooperate with
empathizers. In addition, I also found brain activation including mentalizing network, withcorrelating with the degree of empathy of empathizers’ attitude by fMRI experiment. In thisfiscal year, I will focus on cooperative work, which is major component of imitation learning.
Especially, my focus is that cooperation between learning conductor and target promotes
imitation learning. At first, I will develop psychological tasks regarding cooperation with others
by focusing of the difference between cooperators. Then, I will measure brain activation of two
participants during cooperative work by hyperscanning fMRI.

- 91 -

内発的報酬による強化学習の神経基盤解明に向けて水野敬
理化学研究所 分子イメージング科学研究センター
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を立証できると考えられる。当該領域研究は、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に資する内発的報酬（達成感・有能感）を挙げ、内発的報
酬の神経基盤について機能的磁気共鳴画像法（fMRI）を用いて明らかにし、内発的報酬による強化学習の神経科学的背景の解明を目指す。これまでの研究から、内発的報酬による意欲喚起と関連する脳部位は、線条体および帯状回であることを明らかにした。
この成果を基に、内発的報酬による強化学習の神経基盤解明を目指す。fMRI 実験に移行するための行動実験の結果と今後の研究計画について報告する。

- 92 -

Research plan for clarifying the effect of intrinsic reward on the neural basis of enforced
learning
Kei Mizuno
RIKEN Center for Molecular Imaging Science
The difference of learning abilities is thought to be demonstrated by elucidating the brain
regions involved in social and individual learning of the modern human using
neuropsychological methods and comparing the differences of brain regions between thembased on the reconstruction of fossil of ancient human brain. The study project is focusing on
the neural bases of imitative learning in the social learning and of learning control (enforced
learning) in the individual learning. In addition, in the individual learning, social rewards suchas acceptance and acclaim from significant others are setting as a reinforcement factor forlearning, and the verification model of effects of the social rewards on learning are suggesting.
In the present study, I set intrinsic rewards such as senses of accomplishment and competence asanother reinforcement factor for learning. The aim of the present study was the clarifying theneural bases of intrinsic rewards and neural mechanisms of enforced learning by the intrinsic
rewards using fMRI. In the previous my study, I found that the striatum and cingulate gyrus
were associated with the motivational arousal by the intrinsic rewards. Based on this finding, I
am trying to clarify the neural substrates of enforced learning by the intrinsic rewards. I report
the outcome of the behavioral experiments to conduct the fMRI experiments and note the future
research plan.

- 93 -