【现在和未来的研究】解开大脑进化的三个谜团

为什么人的大脑会变得这么大？

 

 
　我目前在研究人类智能的进化，主要关注语言，但这里有三大谜团。一是随着时间的推移大脑容量的爆炸性增长。甚至在人属出现之前，大脑就已经逐渐扩大，虽然它与现代猿类没有太大区别，但从制造石器开始就显着扩大[下图中红色→表示]。这是怎么发生的？
 

仅靠大脑大小无法解释的智力进化

　第二个谜团是，我们智人的大脑容量并没有比古代人类（海德堡人和尼安德特人）扩展那么多，一些研究表明它实际上正在缩小。此外，尽管据说出现在 25 万年前，但绘画和雕塑等具有象征意义的人工制品已被创造出来，工具的使用大约在 20 万年前就开始了。不仅没有发现大脑大小和人类活动之间存在简单的对应关系，导致我们走到今天，而且在大约 XNUMX 年中发生了什么也是一个很大的谜团。
 

为什么古代文明几乎同时开花？

　最后的谜团更近一些，在冰河时代结束 1 年后，从狩猎和采集转向农业，中东、非洲、东亚、南亚、中美洲和南美洲。，智人文明在全世界几乎同时出现和开花。虽然这些文明是多种多样的，但它们也有不少共同点。为什么同时这段时间大脑没有发育，智力的遗传变异不太可能是偶然发生的。这是第三个谜。

　解开这些谜团的关键之一是认为人类固有的某种东西可以称为认知特质。用更简单的术语来说，它是关于假设一种叫做潜在能力的东西。构成人类特定认知活动的元素也存在于胚胎水平的其他动物物种中。事实上，我们发现猴子在实验环境中可以使用工具。换句话说，在自然环境中，没有“提示”就无法展示能力。但是，能力本身是装备的，我们认为我们可以做到，但我们没有做到。
 

 

解开谜团的关键，“立体小生境构建”

　支持这种思维方式的是“生态位建设”的概念和将其扩展为三层的“三层生态位建设”的概念。生态位是自然界中的栖息环境，其中包含物种生存所需的资源，而自己创造它就是生态位建设。
　
　三要素之一是与环境相关的生态位，以及创造它的“环境生态位建设”。人属为自己制造工具，但工具有明确的“目的”。因此，在工具开始普及的社会中，个人需要适应工具的使用，并逐渐在同一代或下一代之间共享。我相信，通过这个过程，人类特有的意向性得以展现，一个“环境生态位”正在加速构建。

　二是“脑神经生态位的构建”，与脑神经组织和功能有关。当一个新的环境被创造出来时，人类的大脑会不断地对其做出反应。当没有工具的猴子被放置在使用工具的环境中时，大脑的顶叶会膨胀，从而产生新的颅神经组织，从而能够进行工具适应的物理信息处理。通过适应环境来创造新的神经资源被称为“大脑生态位构建”。

　第三个是“认知生态位构建”，它涉及使用颅神经的认知功能。人类还利用负责工具使用所必需的空间信息处理功能的脑神经系统，进行抽象语言、数学、社会结构等信息处理。换言之，可以利用原先提供的认知机制进行新的认知。我称之为“认知利基建设”。

　新认知改变环境。结果，颅神经功能得到改变，大脑得以发育。这样，三个生态位的周期性互动就是“三维生态位构建”，或者准确地说，是第一阶段。随着您逐渐扩展您的利基结构，您可能会积累在新的利基中为您提供良好服务的潜在能力。

　智人一定是因为工具的使用和三维生态机制的作用，经历了一个转折点，获得了语言等独特的能力，才达到了现在的智力水平。这是我目前的假设。
★我省略了三元生态位建设的第二阶段。想了解的请阅读预定于2月发布的《认知科学课程10心与脑2脑-环境-隐藏在认知圈中的人类进化的意向驱动力-三个利基构建的相变》（Atsushi入木/山崎由美子）”）

　那么，未来人类智能会继续进一步进化吗？提示之一是人工智能技术的进步。

　可以说，迄今为止，人类进化一直受到大脑结构和可用资源等物理和生物限制。事实上，我们只知道和思考少数几个时空。但是，由于三元生态位构建的深层基本原理不受物理约束，我觉得通过使用人工智能和物联网创建一个新的概念空间来突破这一点的可能性。

　如果我们能善加利用这些，我们就可以把追求真理的西方科学，把事物分解成最小的单位，和东方的世界观，从整体上去思考宇宙和人类，把模糊性结合起来，对人类的理解。我有一个梦想，也许可以融合甚至改变现有的科学框架。
 

 

给高中生的话

　听到别人的成功故事很有趣，但不要认为他们是理所当然的。那个人的成功是由他的性格和当时所处的环境带来的，不太可能和你一样。但是，您也许能够发现成功故事背后的一些秘密，并将其用于您的优势。

　基于这些假设，对每个人来说重要的是，如果有你想做的事情，那就去做。当然，我也经历过，但从一开始就做自己想做的事的机会并不多。大多数时候，你唯一能做的就是选择你现在能做的最接近的事情，然后从那里开始。但是，如果你有成果，你就会得到周围人的认可，你会得到更多的挑战和选择。其中，总有一些接近我想做的事情。

　我的经验是，当我重复这个过程时，我逐渐接近了我真正想做的事情。当然，不要忘记你最初想做的事情。

　　另一方面，在上述情况下，我认为我们别无选择，只能逐步创造一个我们可以为所欲为的环境。正如我已经提到的，我年轻的时候对语言很感兴趣，语言是人文学科的对象，从那时起我就想科学地研究人类。我们能做的就是我们现在所说的跨学科研究。然而，当时能进行这种研究的大学还很少。如果你进入自然科学，你将无法学习人文学科，反之亦然。

　因此，在做我现在能做的事情的同时，我一直在满怀热情地自己修改现有的科学框架。有灵活想法的是年轻一代。无论您将来想成为一名研究人员，还是积极参与政府或商业活动，我都希望您始终保持开拓新领域和迎接任何挑战的精神。