神経構成主義(しんけいこうせいしゅぎ、)は、遺伝子–遺伝子相互作用、、そして特に個体発生といった系統発生的な発達プロセスがすべて、脳が発達の時間軸の中でいかに自らを漸進的に形作り、段階的に特殊化していくかにおいて重要な役割を果たすと主張する理論である。

のような神経構成主義の支持者たちは、脳が進化的に確立された機能を持つ生得的な神経構造やモジュールから構成されているとする概念、すなわち心のモジュール性の生得性に異を唱える。その代わりに、生得的な領域関連バイアスに重点が置かれる。これらのバイアスは学習を助け、注意を方向づけるものとして理解される。モジュール様の構造は、経験とこれらの生得的バイアスの両方の産物である。神経構成主義は、したがってジェリー・フォーダーの生得説とジャン・ピアジェのの架け橋として位置づけられる。

発達 対 生得的モジュール性

神経構成主義は、脳の生得的なモジュール性を主張する心理学者に対する直接的な反論として生まれたFodor, J. (1983). The modularity of mind. Cambridge, MA: MIT Press.Pinker, S. (1994). The language instinct. London: Penguin.。脳のモジュール性には、特定の神経系の皮質微細回路における、あらかじめ規定されたシナプス結合パターンが必要となる。その代わりに、は、脳の微細結合性が個体発生的発達の漸進的プロセスから生じると示唆したKarmiloff-Smith, A. (1992). Beyond modularity: A developmental perspective on cognitive science. Cambridge, MA: MIT Press, Bradford Books.。モジュール理論の支持者は、学習障害を持つ人々のテストにおける一見正常な成績に惑わされていた可能性がある。認知機能が特定の領域でのみ損なわれているように見えても、これはテスト自体の機能的欠陥である可能性がある。脳内の損傷範囲を評価するために使用される多くの標準化タスクは、根本的な原因を測定するのではなく、複雑なプロセスの静的な最終状態を示すに過ぎない。これらの正常なテストスコアを説明する別の解釈として、通常はそのタスクに使用されない他の脳領域を用いて補償する個人の能力が挙げられる。そのような補償は、発達的な神経可塑性と環境と脳機能の相互作用によってのみもたらされたはずである。

脳内の異なる機能は発達を通じて生じる。神経構成主義は、事前に規定された結合パターンを持つ代わりに、神経細胞の種類・密度・方向における「微細な領域差、神経伝達物質における差、発火閾値における差、の速度における差、積層構造、灰白質と白質の比率」などが、神経細胞や脳領域が特定の機能を扱う異なる能力をもたらすと示唆する。例えば、腹側および背側経路は、神経細胞の処理速度における生得的差異によってのみ生じるのであり、各神経細胞が腹側か背側かを生得的に選択するわけではない。このような分化は、発達に対する領域関連アプローチと呼ばれている。

これは以前のおよびアプローチとは対照的である。領域一般的枠組みでは、認知機能の差異は脳全体の神経細胞における包括的な差異に帰因される。領域固有的アプローチは対照的に、人の発達を直接制御する遺伝子内の固有の特定の差異を主張する。神経構成主義は領域固有性を否定することはできないが、変化と創発的結果に焦点を当てた発達的アプローチを提示する。そのような変化が成人脳における領域固有性をもたらすが、神経構成主義はその固有性の鍵となる要素が領域一般的な初期状態から生じたと主張する。

発達のあらゆる側面は動的かつ相互作用的である。人間の知性は、DNA構造内の固有の差異ではなく、脳の可塑性と環境との相互作用に焦点を当てることによって、より正確に定義されるかもしれない。ウィリアムズ症候群や自閉症に見られる解離は、神経科学者に異なる発達軌跡を探る手段を提供する。

文脈依存性

神経構成主義は、脳の神経結合への変化の可能性を示すために文脈を使用する。遺伝子から始まり、漸進的により多くの文脈を取り込むことで、発達に関わる制約のいくつかが示される。脳をその現在または過去の環境から独立したものとして見る代わりに、神経構成主義は文脈が脳とどのように相互作用して漸進的に特殊化した成人脳を形成するかを示す。実際、既存の表象の上に構築されることで、表象はますます文脈依存的(文脈自由ではなく)になる。これが後の学習が初期の学習よりも制限される「運命の制約」をもたらす。神経構成主義は、私たちが生涯にわたって概念的枠組みをどのように構築するかを指す。早期児童発達、文化、教育に訴えかける。

遺伝子

以前の理論では、遺伝子は特定の発達的結果のための静的で変化しないコードであると仮定されていた。しかし、新しい研究は、遺伝子が環境的・行動的影響によって引き起こされる可能性を示唆している。「確率的後成論」という発達観Gottlieb, G. (1992). Individual development and evolution. Oxford: Oxford University Press.は、予め定められた発現経路をたどる代わりに、遺伝子が生物の行動と環境によって修飾されることを示唆する。さらに、これらの修飾は環境に作用し、環境に影響を与える遺伝子がその環境の変化に再び影響を受けるという因果的循環を生み出す。

細胞組込み

細胞は孤立して発達するのではない。幼い頃から、ニューロンは周囲の環境(例:他のニューロン)に影響されるJessell, T.M., & Sanes, J.R. (2000). The induction and patterning of the nervous system. In E.R. Kandel, J.H. Schwartz, & T.M. Jessell (Eds.), Principles of neural science (4th edn., pp. 1019–1040). New York and London: McGraw-Hill.。時間が経つにつれ、ニューロンは自発的に、あるいは感覚刺激への反応として相互作用し、神経ネットワークを形成する。脳内のニューロンの正確な数は不明だが、1000億から約1280億という推計がある。これにより広大な神経ネットワークが形成され、その結果「人間の脳の記憶容量」が生まれる。ニューロン間の競争は、正確な結合パターンの確立において重要な役割を果たす。ニューロンのシナプス・軸索・樹状突起によって可能になったニューロン間コミュニケーションを通じて、異なるニューロンが互いに影響し合い、神経ネットワークの変化をもたらす。これは情報処理と新しい素材の学習に重要である。これはニューロン間で起こるニューロン相互作用によって可能になる。その結果、指定された神経構造内の基礎的な形態と結合パターンから、特定の神経活性化パターンが生じる可能性がある。これらはその後、現在の表象によって課される形態的変化によって修飾されることがある。現在の神経細胞構造を生物の経験によって操作することで、漸進的により複雑なパターンが生じることがある。

大脳内組込み

ニューロンがネットワーク内に埋め込まれている一方、これらのネットワークはさらに脳全体の中に埋め込まれている。神経ネットワークは、心のモジュール性的観点のように孤立して機能するわけではない。代わりに、異なる領域がフィードバックプロセスとトップダウン相互作用を通じて相互作用し、各領域の発達を制約し特定化する。例えば、盲目の人の一次視覚野は触覚情報を処理することが示されている。皮質領域の機能は、この感覚入力と皮質スペースの競争の結果として生じる。「このの見方は、皮質領域が当初は反応において非特異的である可能性があるが、その機能的特殊化がそれをより狭い状況のセットに制限するにつれて、漸進的に反応を絞り込むことを示唆する。」人の生活における状況は頭部外傷をもたらすことがある。スポーツや激しい事故による脳震盪のような例では、脳が頭蓋骨にぶつかることがある。これによりニューロンが損傷を受け、脳が打撲する。この間、ニューロンが損傷しているため脳機能が一時的に失われる。繰り返す頭部外傷は、持続的な脳損傷の発症につながる可能性がある。

慢性的なストレスは脳の構造と機能に長期的な変化をもたらす。このタイプのストレスは、ミエリン産生細胞の増加とニューロンの減少をもたらすことがある。慢性ストレスはニューロンに成長する幹細胞の量を減少させ、これが学習と記憶への影響を説明するかもしれない。とはいえ、脳の神経ネットワークは可塑性によって絶えず変化している。慢性ストレス、ならびに心構えと行動は解消されることがない。神経可塑性の力は、一生涯を通じて脳の形と機能を修正することを可能にする。

身体化

脳はさらに身体内の制約によって制限される。脳は身体上の受容器(例:体性感覚系、、聴覚系など)から入力を受け取る。これらの受容器は脳に情報源を提供する。その結果、脳の神経活性化パターン、ひいては脳の構造を操作し、心における表象の構築に制約的な影響を与える。感覚系は脳が受け取ることができる情報を制限し、フィルターとして機能する。しかし、脳は身体の操作(例:運動、注意の変化など)を通じて環境と相互作用し、環境とその後に受け取る情報を操作することもある。環境を探索する際の積極性は、変化した経験、そして結果として変化した認知発達につながる。

スキーマの構築と再構築 精神的概念、認知、スキーマの発達経路は、可塑性のおかげで青年期から成人期にかけて変化している。構築される認知的枠組みは、脳がその文化と環境にどう反応するかを反映している。神経結合性は十代の時期に最も高まり、青年期に構築した概念的枠組みは動的エンスキルメントの考え方が主張するように、生涯を通じて再配線できることを示唆している。これは私たちの心の柔軟性と、世界への認知・相互作用に役割を果たす無意識・意識的な思考パターンおよびカテゴリーを形成または再形成する無限の神経結合を形成する能力を証明しようとする仮説である。この仮説は、生得的な知識を持って生まれるという考えを否定し、白紙(タブラ・ラサ)として生まれるという議論を支持する結論を提供する試みに使用されてきた。ゲイリー・マーカスの『心の誕生』は、タブラ・ラサの考えに反対する立場をとり、私たちが生得的に蓄積された思考パターンと情報を持って生まれると主張する。この考えは新生得論として知られている。マーカスの考えは、私たちの思考の事前配線パターンが進化してきたと特定するを考慮している。マーカスの考えは可塑的な脳の考えと一致しない。なぜなら、彼は人の認知における事前配線や再配線は起こらず、むしろ生まれながらに持つ遺伝子とレシピによる固定性と硬直性があると述べるからである。事前配線された脳は可塑的ではあり得ない。しかし、マーカスは認知が発達し再プログラムされ得ると信じているが、それが標準ではないと主張する。この考えは、記憶を形作る私たちの思考と認知を環境が形成する方法を考慮に入れていないため、弱い側面に訴えかけている。記憶は認知を構築する本質そのものである。の『脳の7と2分の1の授業』では、外部刺激への反応として私たちが持つ情動に従ってスキーマを語り、刺激に信頼性を置くのではなく、脳と身体が影響を受け反応する方法に焦点を当てている。彼女は脳の反応が過去の経験に基づいているため素早く考えることができると主張し、これがスキーマの基礎である。リサはマーカス同様、個人の内面にあり、個人的な内的経験に影響を与える生まれながらに形成されたものに信頼性を置いている。神経構成主義はスキーマを、幼少期に構築された形式が変化・再配線されるための学習と経験に依存する皮質的専門性として語る。この「第二の窓」(再配線)の証拠は、幼少期に配線された思考の制約を再形成できる十代に起こるシナプス過剰産生の第二期の証拠によって示されてきた。可塑性は思春期に高度に利用可能であり、成人後の意思決定、人格、社会的行動において重要な環境とのに基づいて個人の新しいモデルを生み出す。これが、10代の若者がアルコールや判断力を低下させ思考の明晰さを妨げる幻覚剤を避けるよう勧告される最も重要な理由の一つである。思春期によって利用可能になったこの第二の窓は当然のことと思ってはならない。なぜならそれは個人が21歳で成人期を迎える脳だからである。アルコールは脳の神経結合形成能力を低下させ、ニューロンの特定の活動と経路を抑制する。アルコールは思春期に発達が高まり21歳まで成長し続ける前頭葉を攻撃する。神経科学者ジェイ・ギーデが自身の10代の子供たちでケーススタディを行い、シナプス可塑性の第二期を強く支持している。彼は脳が完全に成熟していないために10代が下す判断の悪さで論じている。

タキ・オニシが音楽家と非音楽家を対象に、イタリアのオーケストラの演奏中に脳のどの部分が活性化するかを調べた研究で、脳が再配線できるという考えの支持が見つかった。非音楽家の右側頭葉と聴覚野の二次領域が活性化したのに対し、音楽家の脳は左側頭野と左前頭前皮質で活性化していたことが示された。この研究は可塑性と、脳の異なる部分を標的にする神経結合を構築することに依存する現役脳とスキルが絡み合う方法を支持する。この研究は私たちのスキーマが脳のプロセスの異なる部分に根ざしており、その壮大な多様性への信頼性を与えることを示唆している。

社会組込み

人が環境を操作できる一方で、人が発達する特定の環境は、可能な身体的・社会的経験の制限を通じて、示される可能な神経表象に対して高度に制約的な影響を持つ。例えば、母親なしに育てられた子供は、母親を生み出すための反応や行動を変えることができない。その子は生まれた環境の特定の制約の中でのみ活動できる。貧しい環境に生まれた子供は、家族や友人との運動活動にさらされながら中産階級で育った子供と比べ、その認知と幸福が子供時代に影響を受けず紹介されなかったため、大人になっても運動の喜びから遠ざかりがちである。したがって、神経構成主義は一種の伝染でもある。前述の例は、私たちのスキーマが形成されてきた方法と、それらが私たちの日常生活に与える多大な影響を説明する資産である。

表象の本質

上記のすべての制約が相互作用して、脳内の認知表象を形成する。主要な原理は文脈依存性であり、形成は競争と協調によって起こる。競争は発達中の要素の特殊化をもたらし、次いで新しい表象を形成する。一方、協調は既存の知識を再利用できる既存の精神表象の組み合わせをもたらす。表象の構築も個人による環境探索に依存する。しかし、この積極性から生じる経験は、精神表象内での可能な適応の範囲を制約する。漸進的な特殊化はこのような形で、過去と現在の学習環境の制約から生じる。表象を変えるためには、環境が現在の精神状態への小さな追加を通じて改善を要求する。これにより、成人に起こるとされる固定的な表象の代わりに、部分的な表象が生じる。神経構成主義は、そのような最終産物は存在しないと主張する。脳の可塑性は、個人の積極性と環境との相互作用を通じて、絶えず変化する精神表象をもたらす。この見方は、現在の精神表象が特定の環境に対する最適な結果であることを示唆する。例えば、自閉症のような発達障害では、非定型的な発達が複数の相互作用する制約への適応から生じる。これは通常の発達と同様である。しかし、制約が異なるため、異なる最終産物が生じる。この見方は、障害が特定の機能モジュールの孤立した失敗から生じると仮定した以前の理論と直接対照をなす。

関連項目

参考文献

参考書籍