脳は3種類の意味で抽象概念を構築する

Carnegie（カーネギー）7137 メロン大学

機械学習と人間の脳スキャンにより、私たちが抽象的な概念を形成する背景にある脳の領域が明らかになりました。 正義、倫理、意識のようなものである。

「人間は、物理的世界にアンカーを持たない抽象的な概念を構築するユニークな能力を持っていますが、私たちはしばしばこの能力を当然だと考えています」と、上級著者であるカーネギーメロン大学心理学のマルセル・ジャスト教授は述べています。

「今回の研究では、人間の脳が抽象的な概念の意味を構成するために、図書館のカード目録のような索引システムのように使用する意味の構成要素を新たに特定したことを示しました」

人間が抽象的に考える能力は、科学と知的進歩の中心的役割を担っているのだそうです。 ハンマー」のような具体的な概念とは異なり、「倫理」のような抽象的な概念は、知覚や身体のコントロールを扱う脳の部分に明らかな居場所がありません。 「抽象的な思考を処理するための脳のメンタルツールの多くがそれ自体抽象的であるため、抽象的な思考の神経環境を説明することが難しくなります」

今回の研究では、Just氏と彼のチームは、機能MRIを使って9人の参加者の脳をスキャンしました。 研究チームは、機械学習ツールを使ってデータをふるいにかけ、28の抽象的な概念のそれぞれについてパターンを特定しました。 彼らは、機械学習アルゴリズムを適用して、各概念を正しく識別しました（平均順位精度は0.82、チャンスレベルは0.50）。

ジャストによれば、脳内の意味の3つの次元が、これらの抽象概念を構築します。 1つ目の次元は、言語に関連する領域に対応する。 例えば、”倫理 “という概念は、”ルール “や “モラル “といった他の言葉と結びついているかもしれません。 人は、倫理という付加的な意味を構築するために、まず言葉を理解する必要がある。 第二の次元は、抽象的な概念を、自己または外部への参照という観点から定義するものである。 例えば、「精神性」は「自己」を指し、「因果関係」は「自己」の外部にある。 最後の次元は、社会的構成概念に根ざしています。 プライド」や「ゴシップ」といった概念には、社会的な要素が内在しているのです。 “確率と霊性の私の概念は、霊性の経験が異なっていても、次の人のものと神経的に類似していると考えるのは乱暴です。”

スキャン中に、研究者はそれぞれの概念を視覚的に提示し、参加者は3秒間このアイデアについて考えることができました。 参加者は一連の単語を6回見た。

この研究で取り上げられた28の概念は、7つのカテゴリーにまたがっています。

1. 数学（引き算、平等、確率、掛け算）;
2. 科学（重力、力、熱、加速度）;
3. 社会（噂話、威嚇、許し、褒め言葉）;
4. 感情的（幸せ、悲しみ、怒り、誇り）;
5. 法的（契約、倫理、犯罪、免責）;
6. 形而上（因果関係、意識、真実、必然）;
7. 宗教（神、霊性、冒とく、信仰）…。

研究者たちは、カーネギーメロン大学のキャンパス内にある文化的に均質なコミュニティから得た9つの成人の脳スキャンに基づいて研究を行いました。

「この仕事をマインドリーディングと呼ぶのは派手です」と、ジャストは言います。 「私にとっては、脳の索引システムの要素である言語表現、外部性/内部性、社会的次元のいくつかを特定した証拠であり、私たちの脳は、世界には物理的に現れていない概念をコード化するために使用しています」

この論文はCerebral Cortexに掲載されました。