研 究 最 前 線

歌からの言語 起源

ジュウシマツの見えてきた動物の中で言語を持つのは、ヒトだけである。言語はどのようにして生まれたのか。
言語の起源を生物学的に説明するシナリオをつくることが、生物言語研究チームの目標である。
そのため研究チームでは、さまざまな動物のコミュニケーション行動をヒトの言語と比較する、という方法を取っている。
鳥のジュウシマツ、ネズミの仲間のデグーとハダカデバネズミ、そしてヒトが、研究対象である。
「動物で分かったことをヒトに、ヒトで分かったことを動物に適用して、言語の生物学的起源を総合的に考える。それが、ほかの研究グループにはない、私たちのユニークな点です」と岡ノ谷一夫チームリーダー。
果たして、言語の起源に迫ることができるのか。
最新の研究成果を紹介しよう。

ジュウシマツスズ メ目カエデ チョウ科。体 長 約12cm、体重約15g。ジュウシマツは、江戸時代に中国から輸入されたコシジロキンパラからつくり出された飼い鳥。発声学習をし、文法を持つ複雑な求愛の歌を歌う。

東アフリカ原産のげっ歯類。体長 約10cm、 体 重 約30〜80g。
体には毛が生えていない。砂漠の地下にトンネルを掘り、80匹ほどで集団生活を送る。女王、ワーカー、兵士の三つの階級がある真社会性動物。17種類以上の鳴き声があり、状況や階級に応じて使い分けている。

ハダカデバネズミデグー
南米アンデス原産のげっ歯類。体長約12cm、体重約200g。家族を基本とする社会を形成している。17種類以上の鳴き声があり、求愛の歌を歌う。大きさの違う3個のカップを入れ子状に重ねるなど、高い認知能力を持っている。

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RIKEN NEWS November 2009

撮影：STUDIO CAC

小学生のころから自己意識のメカニズムと存在理由を知りたいと思っていました。
言語の起源は、それを知るための一つの手掛かりです。

岡ノ谷一夫

脳科学総合研究センター
心と知性への挑戦コア 生物言語研究チーム
チームリーダー■■

言語の基盤となる四つの能力
──発声学習、文法、意味、社会

生物言語研究チームの実験室に入ると、右側にドアが並んでいる。奥に進んでいくと、ピッピッという小鳥の鳴

おかのや・かずお。1959年、栃木県生まれ。Ph. D（生物心理学）。慶應義塾大学文学部心理学科卒業。米国メリーランド大学心理学部博士課程修了。ミュンヘン工科大学動物学研究所客員研究員、上智大学生命科学研究所特別研究員、千葉大学文学部行動科学科助教授などを経て、2004年より現職。

き声が聞こえてくる。ドアの向こうには、数十羽のジュウシマツがいる（2ページの写真）。別のドアの前に立つと、キュッキュッという甲高い声がかすかに聞こえてくる。声社会の研究はハダカデバネズミを対象に進めているのだ。の主はデグー。南米アンデス原産のネズミだ。また別のドそして、動物の研究から分かったことをヒトに適用して考アの向こうは、静まり返っている。この部屋は、動物へのえることで、言語の起源を明らかにしようとしている。

細菌感染などを防ぐため、決まった研究員しか入ることが許されていない。そこにいるのは、東アフリカの砂漠で地■■

ジュウシマツの歌は文法構造を持つ

下にトンネルを掘って集団生活をするハダカデバネズミだ。

「ジュウシマツの歌を聞いたことがありますか」と岡ノ

生物言語研究チームが目指しているのは、言語の起源

谷TL。ジュウシマツはペットとしておなじみの小鳥だ。の解明である。
「言語とは、意味を持つ単語を一定の規則ジュウシマツが属するスズメ目の小鳥の鳴き声には、 地に従って並べ替えることで新しい意味をつくり出すシステ

鳴き と さえずり がある。地鳴きはピッやガアといったム」と岡ノ谷一夫チームリーダー（TL）は定義する。
「言短い音声で、警戒時やひなが餌をねだるときに発する。さ語を使う動物はヒトだけです」。では、なぜジュウシマツ

えずりは、ウグイスのホーホケキョのように求愛や縄張りやデグー、ハダカデバネズミを研究対象とするのだろうか。

を主張するために主に雄が発するもので、数分も続くこと「言語の起源を知りたいと思ったら、言語を持たない動物を対象とすべきです。言語はヒトで突然生まれました。
動物も持っています。ヒトは、動物が持つそれらの基本的か、と私は考えています」。ヒトの脳を調べることで、ヒ︶
kHzな能力を組み合わせることで言語を獲得できたのではない周波数︵

しかし、言語を成り立たせる基本的な能力は、ヒト以外のトが言語をどのように学び、使っているかを知ることはで時間（秒）きるかもしれない。しかし、すでに言語を獲得しているヒトの脳をいくら調べても、その起源までは分からない。
では、言語を成り立たせる基本的な能力とは何か。「①
新しい音を学んで発声する能力、②音を規則に従って並べabab

cde

る能力、③音と意味を対応させる能力、④集団の中で音を適切に使い分ける能力。言語の獲得には、この四つの能力が必要です。それぞれの能力を簡単に、発声学習、文法、意味、社会と呼ぶことにしましょう」と岡ノ谷TL。発声学習と文法の研究はジュウシマツ、意味の研究はデグー、

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図1 ジュウシマツの歌のソナグラム

横軸は時間、縦軸は周波数、音の強弱は濃淡で表される。8種類ほどの 音要素 からなる（ここではa〜gの7種類）。音要素のまとまりを チャンク 、歌全体の流れを フレーズ と呼ぶ。文法に相当する規則に従って、チャンクを繰り返したり、順番を変えたりして歌う。

November 2009 RIKEN NEWS3

がある。
「さえずりは、歌か音楽のように聞こえます。こツを選ばなければ、文法構造の発見はなかっただろう。の 小鳥の歌 を詳しく調べることで、言語の起源に迫る「ジュウシマツの歌の文法は“有限状態文法 と呼ばれることができると考えています」

もので、鳥の歌の規則としては複雑ですが、言語の文法よ

歌の分析には、周波数分析器によって音声信号を視覚化りは単純です。それを研究しても言語の文法は理解できなしたソナグラム（声紋）を使う。横軸は時間、縦軸は周波いと指摘する人もいます。しかし、言語の文法の前には有数、濃淡は音の強弱を表している（図1上）。形の似ている

限状態文法のような単純な段階があったはずです。ジュウ

音要素 にアルファベットを振っていくと、ジュウシマシマツの歌の文法の仕組みや発達を探ることで、言語の文ツの歌は8種類ほどの音要素で構成されていることが分か法の始まりが予測できると考えています」

る（図1ではa〜gの7種類）。「ジュウシマツは音要素を数個組み合わせ、そのまとまりを繰り返したり、順番を変え■■雌は複雑な歌を好むたりして歌っているのです」。例えば、abから始まり、次ジュウシマツは、長崎の大名が1762年に輸入した、東にcdeが来る。cdeの次にabが来る場合と、fg、abと続く

南アジア原産のコシジロキンパラが飼い慣らされてペット場合があるが、abの後は必ずcdeと続く（図1下）。音要素化したものだ。原種のコシジロキンパラの歌を調べると、のまとまりを チャンク 、歌全体の流れを フレーズ”と音要素は約8種類でジュウシマツと変わらないが、音要素呼ぶ。「チャンクが単語に相当します。ジュウシマツは決を単純に繰り返すだけで文法は見られない。人に飼われるまった規則に従ってそのチャンクを並べ替えて歌っていまようになった250年ほどの間に、ジュウシマツの歌は文法す。私たちの言語でいう文法を持っているのです」

構造を持つようになったのだ。

鳥の歌の学習過程とヒトの言語の獲得過程には多くの共ジュウシマツの場合、個体ごとに音要素、チャンク、フ通点があることから、鳥の歌はヒトの言語を理解するためレーズが少しずつ異なる。「雌は、より複雑な歌を歌う雄の行動学的・神経科学的なモデルになるとして、1960年を好むようです」と岡ノ谷TL。雌に複雑な歌と単純な歌ころから英国と米国を中心に研究が進められてきた。岡ノを聞かせると、複雑な歌を聞かせた雌ほど活発に巣づくり

谷TLの“ジュウシマツの歌には文法がある”という日本発のをし、たくさんの卵を産むという実験結果がある。
岡ノ谷TLは、ジュウシマツが複雑な歌を歌うようになっ発見は注目を集めたが、偶然の産物であるという。
岡ノ谷TLは、大学で動物心理学を学んだ後、渡米して鳥たのは、性選択の結果だと考えている。「コシジロキンパの聴覚の研究室があるメリーランド大学で博士号を取得。

ラの雌は、もともと複雑な歌を好んだのでしょう。しかそして1989年、日本に戻って研究をスタートさせるときし、野外では複雑な歌は目立ち、外敵に襲われやすくなりに悩んだ。
「鳥の歌の研究にはキンカチョウがよく使われます。リスクが高く、コシジロキンパラの雄は複雑な歌をます。しかし、日本と比べて規模や予算がけた違いに大き歌うことができませんでした。一方、飼育下では外敵に襲い欧米の研究室と同じことをやっていたのでは、勝ち目はわれる心配はありません。餌も十分にあります。ジュウシありません」。そこで目を付けたのが、それまで鳥の歌のマツの雄は雌が好む複雑な歌を歌うことに力を注ぎ、雌は研究には使われていなかったジュウシマツだ。
「入手が容より複雑な歌を歌う雄を選ぶことで、短期間のうちに歌の易で、飼育や繁殖も簡単。そんな単純な理由で選んだので複雑化が進んだのでしょう」

すが、調べてみるとジュウシマツはキンカチョウよりも複雑な歌を歌い、言語の起源の研究に最適だと分かったので■■言語の起源を探る鍵、分節化す」。キンカチョウの歌は、 abcdefghabcdefgh と音要

岡ノ谷TLは、言語の起源を解き明かす鍵は、“分節化”に素を繰り返すだけの単純なものだ。岡ノ谷TLがジュウシマあると考えている。分節化とは、連続している音声から意前頭部

μV−3＋2.0−2

れらが切れ目なくランダムに繰り返される連続音

1音目を大人の被験者に聞かせながら、脳波計で脳電位を記録。その結果、単語の1音目（単語の切れ−1μV

0−1000400

200

1600ミリ秒4目）で、2音目と3音目に比べて振幅の大きい陰性電位（N400）がとらえられた（左図矢印）。N400は、前頭の中心部ほど大きな振幅が検出された（右図）。これは、単語の切れ目を見つける分節化を行っ2音目ているときの脳活動を反映していると考えられる。

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図2 分節化の過程における脳活動

三つの音からなる人工的な単語を6種類つくり、そN400

3音目RIKEN NEWS November 2009

N400とは、聴覚刺激の呈示後約400ミリ秒あたり後頭部−2.0で、頭皮上で記録される陰性の脳電位のこと。

味のあるまとまりの境界を見つけ、区切ることである。
「知状況A

らない外国語を初めて聞くと単語がどこで切れているのか状況B

分かりませんが、繰り返し聞いていると単語の切れ目が分かるようになります。このように、分節化は言語を獲得す一緒に一緒に一緒にる上でとても重要です。そこで、音を分節化するとき、脳食事を○○を狩りをしよう

しよう

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単語の切れ目で特別な強い脳波が出ていることが分かっ

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さらに興味深いことに、赤ちゃんでも大人と同じようにgpる脳活動を観察したのは世界初である。

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た。「赤ちゃんはまだ言語を理解し、話すことができませ意味を持つ“単語”

cn出ていることが分かったのです」（図2）。分節化に関与す

歌B

（音配列）

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べてみました。すると、単語の切れ目で特別な強い脳波が歌A

（音配列）

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Zth...uがどのように働いているかをヒトの大人を被験者として調んが、分節化はヒトが生まれながらにして持っている能力なのです。では、ジュウシマツではどうか。私たちは、それに興味があります」
地鳴きは生まれつきのものだが、歌を歌うには学習が必要だ。ジュウシマツは、まず周りにいる親や雄の歌を聞き、次に自分で歌ってみて、手本との違いを修正しながら上達

図3 相互分節化仮説

私たちの祖先が、さまざまな状況で歌を歌っていたと考えるとする。Aという状況で使う歌とBという状況で使う歌に共通部分があると、状況と歌の共通部分が相互に分節化されて切り出される。切り出された状況と切り出された歌は、世代を超えるうちに対応するものとして認識されるようになる。そうして、限定された意味を持つ単語が生まれる。

していく。発声学習をする動物はとても少なく、ジュウシマツなどの一部の小鳥とクジラ、そしてヒトだけである。
ジュウシマツの場合、1羽の雄が歌うフレーズをそのままるようになる。その結果、限定された意味を持つ単語が生覚えるのではなく、複数の雄の歌を切り張りして、オリジまれた、という考え方です」。この仮説を実証すべく、今ナルソングをつくる。「そのとき、必ずチャンク単位で切後さらなる研究を進めていく予定だ。

り張りします。つまり、ジュウシマツには分節化の能力がジュウシマツやデグー、ハダカデバネズミで明らかになっあるのです。分節化する際に、ヒトと同じように特別な脳たことをヒトの言語の起源につなげていくためには、これか波が出ているのか、さらにはどの神経細胞がどういうタイら何が必要なのか。
「言語の獲得は、生物の歴史の中でたっミングで働くのか、どの遺伝子が発現しているのかなど、た1回、ヒトにおいてのみ起きたことです。1回しか起きて分節化の仕組みを徹底的に研究しています」

いないことを、生物学だけで理解することは不可能です。
文化人類学やコンピュータシミュレーションなど、生物学■■

言語の起源は求愛の歌以外の分野を積極的に取り入れていく必要があるでしょう」「小鳥の歌は、チャンクの並べ方を変えても、その意味最後に、岡ノ谷TLが考えるヒトの言語の起源のシナリは I love you だけです。言語の定義は 意味を持つ単語

オを聞いた。「言語の起源は求愛の歌だったと、私は考えを一定の規則に並べ替えることで新しい意味をつくり出すています。ヒトは、道具をつくり、文化をつくり、集団生ことができるもの ですから、意味が一つしかない小鳥の活を送ることで、外敵から襲われる危険はとても低くなり歌だけから言語の起源をすべて解き明かすことはできませました。その結果、かごの中でジュウシマツが歌を複雑化ん。そこでデグーやハダカデバネズミの研究も重要になっさせたのと同様に、異性の好みに応じて求愛の歌が複雑化てきます。それらを使うと、 状況の分節化 の問題を扱し、相互分節化によって単語が生まれ、そして言語が生まうことができるのです。音の分節化と状況の分節化の仕組れたのではないでしょうか」みが分かれば、意味を持つ単語の起源が見えてくると考R（取材・執筆：鈴木志乃／フォトンクリエイト）

えています」。ハダカデバネズミとデグーは17種類以上の鳴き声を持ち、状況に応じて鳴き声を使い分け、仲間とコミュニケーションを取っている。
動物やヒトを使ったこれまでの研究をもとに岡ノ谷TLが提唱しているのが、言語起源の 相互分節化仮説 である（図3）。
「ある状況で使われる音配列と、ほかの状況で使われる音配列に共通部分があれば、その部分の状況と音が分節化されて切り出され、対応するものとして認識され関連情報

生物言語研究チームのホームページ
http://okanoyalab.brain.riken.jp/pub/jp/
2008年7月17日プレスリリース「単語やメロディーの切れ目に対応する脳活動の記録に成功」『ハダカデバネズミ──女王・兵隊・ふとん係』吉田重人・岡ノ谷一夫 著、岩波科学ライブラリー、2008年（2009年科学ジャーナリス
ト賞受賞）『小鳥の歌からヒトの言葉へ』岡ノ谷一夫 著、岩波科学ライブラ
リー、2003年

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