ローラ・アン・プティト

ローラ・アン・プティト
生まれる	ニューヨーク市、ニューヨーク州、アメリカ合衆国
教育	ラマポ大学、ニューヨーク大学、ハーバード大学
受賞歴	グッゲンハイムフェローシップ（1998）
科学者としてのキャリア
機関	ハーバード大学、マギル大学、ダートマス大学、トロント大学、ギャロデット大学

ローラ・アン・プティット（1954年頃生まれ）は、認知神経科学者、発達認知神経科学者であり、チンパンジーの言語能力、^{[1] [2] [3] [4] [5]、}人間の言語の生物学的基礎、特に早期言語獲得（手話における手話または音声言語における舌話）^{[6] [7] [8]、}早期読み、^{[9] [10]}、バイリンガリズム、バイリンガル読み、バイリンガル脳^{[11] [12] [13] [14] [15]に関する研究と科学的発見で知られています。重要な科学的発見には、聴覚障害のある乳児の手話（「手話」）の存在[16] [17] [18]} 、および手話と音声言語の同等の神経処理が人間の脳で行われていることが挙げられます。^{[19] [20]彼女は、}教育神経科学と呼ばれる新しい科学分野の創設への貢献が認められています。^{[21] [22]}プティットは、ダートマス大学で「教育神経科学と人間発達」と呼ばれる新しい学部学科の学科長を務め（2002-2007年）、国立科学財団とダートマスの学習科学センターである「認知教育神経科学センター」の共同主任研究員でした（2004-2007年）。^[23]ギャロデット大学（2011年～現在）では、プティットは米国初の教育神経科学博士課程の創設でチームを率いました。^{[24]プティットは、}国立科学財団とギャロデット大学の学習科学センターである「視覚言語と視覚学習センター（VL2）」の共同主任研究員兼科学ディレクターです。 ^[25]プティット氏は、ギャローデット大学の脳と言語神経画像研究室（BL2）の創設者であり、科学ディレクターでもある。^{[26] [27] [28]}

ペティットは1975年にニュージャージー州ラマポ・カレッジで理学士号を取得。その間、コロンビア大学（ニューヨーク州ニューヨーク市）で学部の授業を受け、チンパンジー「ニム・チンプスキー」を用いた異種間言語研究を行っていた。 ^{[29] [1]}その後ペティットは、ソーク生物学研究所（カリフォルニア州ラホヤ）のウルスラ・ベルージの研究室でアメリカ手話（ASL）の心理言語学的研究を行い、^{[30]カリフォルニア大学サンディエゴ校（UCSD）の言語学者エドワード・クリマとともに、UCSD言語学科で大学院研究を開始した（1976年 - 1977年）。ペティットは}ニューヨーク大学で大学院研究を続けた（1978年にリハビリテーションカウンセリング心理学と聴覚障害を専門とする修士号、1977年 - 1978年）。その後、ペティットはワシントン D.C. のギャローデット大学にあるウィリアム・ストーコーの「言語学研究所」で ASL の音韻構造を研究した(1978-1979 年)。1979 年、ペティットはハーバード大学人間発達心理学部の「言語と認知」コースで大学院研究を開始した。ロジャー・ブラウン(主な大学院指導教員) ^[8]とコートニー・カズデン (共同指導教員) がペティットの「認知」の指導者であった一方、MIT のノーム・チョムスキーがペティットの「言語」の指導者であった。ペティットが初めてこの著名な言語学者と出会ったのは、1970 年代半ばにニム・プロジェクトでニム・チンプスキーとともに働いていたときであり、この知的指導はハーバード大学院での研究中およびその後数十年にわたって続いた。 ^[6 1984年3月。1983年秋にハーバード大学を離れ、マギル大学心理学部（カナダ、ケベック州モントリオール）で初めての教員職に就くと同時に、ペティットはジョン・D・アンド・キャサリン・T・マッカーサー財団のポストドクター研究員（米国の若手科学者10名に授与）も獲得した。最初の数年間はマギル大学とソーク大学を行き来し、ソーク大学のウルスラ・ベルージとフランシス・クリック、カリフォルニア大学サンディエゴ校（UCSD）のエリザベス・ベイツに師事した。この知的メンターシップはその後数十年にわたって続くことになる。ペティットのマギル大学心理学部での役割は、モントリオール神経学研究所・病院の研究員にもなり、ブレンダ・ミルナー、マイケル・ペトリデス（PI）、ロバート・ザトーレ（1990-2001）とともにマクドネル・ピュー・センター認知神経科学助成金の共同研究者となったことで拡大した。^{[31] [32]}

プティトの研究と発見は、複数の科学分野にまたがっています。ニム・チンプスキーとの初期の研究と、その後の人間との研究は、人類学、比較動物行動学、進化生物学、認知神経科学、認知科学、理論言語学、哲学、心理学、心理言語学、言語獲得、子どもの発達、進化心理学、アメリカ手話、聴覚障害研究、バイリンガリズムを網羅しています。彼女の全体的な発見には、以下のものがあります。

• （１）異種間（類人猿と人間）の言語と認知能力、
• （２）ヒトの脳における早期の言語獲得、構造、表現の性質。特に乳児（６～１２ヶ月齢）は、最大限に対照的でリズミカルな時間的パターンに対する神経感受性（脳のSTGと関連する神経ネットワークを含む）がピークに達し、それが乳児が早期にヒトの言語音韻構造を発見することを可能にし、それが単語学習における音声分割、言語的/統語的パターンの識別、早期の読み書きにおける音声デコードの鍵となる。^{[33] [34]}
• （３）ろう者の自然手話の構造、文法、表現、そして
• （4）バイリンガルの乳児、子供、成人の二言語および読みの発達、処理、およびバイリンガルの脳組織の性質。

新しい学問分野の発展：プティットは、同僚であり夫でもあるケビン・ニール・ダンバーとともに、教育神経科学と名付けた新しい科学分野の創設に初期から関わっていた。^[22]教育神経科学は認知神経科学の姉妹分野であり、発達中の脳と成長する子どもに関する基礎的な神経科学と行動科学の発見とその翻訳的意味を結び付け、社会の核心的な問題と幼児教育を解決するという究極の目標を目指している。^{[21] [22]}

技術の進歩：プティットの科学は、科学においてこれまで解決できなかった疑問に答えるために、技術を新しい方向に押し進めてきた歴史を示しています。たとえば、ポジトロン放出技術（PET）と解剖学的磁気共鳴画像（MRI）の斬新な使用により、人間の手話の基礎となる脳組織とシステムを音声言語の基礎となる組織/システムと比較して特定しました。^[19] OPTOTRAK（高速運動学および動的モーションキャプチャシステム）を使用して、手話用の音声スペクトログラムに類似したデバイスを構築し、聴覚障害のある乳児と健聴の乳児の言語的手話の基本周波数（foまたはFF）を調査しました。^{[16] [17]}機能的磁気共鳴画像（fMRI）神経イメージングにより、バイリンガルとモノリンガルの成人の脳を比較する独自の研究を実施しました。^[12] fMRIを用いて新生児の脳の発達を経時的に研究するという、この分野で広く知られている課題を克服するために、ペティットは機能的近赤外分光法（fNIRS）神経画像化を用いて、1言語と2言語（単一言語とバイリンガルの乳児の脳の比較）を習得しながら経時的に発達する人間の乳児の脳に関する最初の研究の1つを実施した。^{[35] [36]}ペティットは視線追跡法を使用している。^[37]また、協力する科学者チームとともに、ペティットはロボット、アバター、熱赤外線画像法とfNIRS、視線追跡法、Kinectを含む新しい技術を進歩させ統合する研究チームを率いて、人工エージェントと人間の乳児の言語学習ツール（RAVEと呼ばれる）を構築した。これは、乳児が最も熱中し「学習する準備ができている」ときに、社会的に付随した社会的にインタラクティブなコミュニケーションを乳児と行うことができる。^{[38] [39] [40] [41]}

総合すると、プティットの研究成果と科学的著作は、人間の言語に対する脳の特化の神経的基礎、幼少期（敏感期または臨界期）に子供が最低限触れなければならない言語的特徴の種類（およびいつ触れなければならないか）、幼少期の臨界期を逃した場合に何が起こるか、そして、手話であれ音声であれ、すべての人間の言語を習得するすべての子供に最適な言語学習を促進する最善の方法について、検証可能な仮説と理論を提供した。^{[42] [6] [7]}

1973年からコロンビア大学心理学部で、ペティットは赤ちゃんチンパンジーに手話を教えようと試みた（ハーバート・テラス教授とトーマス・ビーバー教授と共著、ノーム・チョムスキーにちなんで「ニム・チンプスキー計画」と名付けられた）。ペティットはニム・チンプスキー計画において「主任手話教師」、「計画コーディネーター」、そして主な「代理母」として主導的な役割を果たした。^[1]チンパンジーと暮らすことの危険にもかかわらず、ペティットは子供のニムと一緒に暮らして世話をし、人間の子供を模倣した自然な言語、認知、そして非常に思いやりがあり豊かな社会環境を作ろうとした。チンパンジーの科学的訓練と成果のほとんどは、ペティットがニムの教師および世話人としてプロジェクトに4年間在籍していた間に達成された。^[29]彼女と彼女の同僚は、チンパンジーの言語の問題に関する世界的にも影響力のある科学論文を数多く執筆しており、その中には類人猿と人間の心の類似点と相違点に関する今では古典的な論文も含まれています。^{[2] [3] [4] [5]}

ニム・チンプスキーの指導のもとで学部生として働いた後、プティトは世界の自然手話、特にアメリカ手話(ASL) の言語構造、習得、脳内表現について発見を重ねました。手話を新しい「顕微鏡」として使い、人間の言語の脳内における中心的/普遍的特性 (言語の伝達と受容の様式とは異なる特性) を発見するために、プティトは次のような研究分野に焦点を絞りました。

• （１）普遍言語構造（手話と音声言語の言語間研究、^{[30] [43] [44]}および異なる手話、特にASLとケベック語（LSQ）の言語間研究）、^[45]
• （２）言語発達のタイミングの節目（音声言語と手話言語を習得する幼児の言語発達の節目における成熟のタイミングは非常に類似している）^{[46] [11]}
• （３）発達における普遍的な言語構造（手話と話し言葉で、自然言語構造の特定部分が、タイミングや使用法も似通った形で非常によく似た形で習得されること）。例えば、手話では代名詞の言語形式が根本的に異なるにもかかわらず、話し言葉と手話を習得する幼児の間では、代名詞、代名詞参照、代名詞の反転が似ている。^[46]手話（ろう者でも健聴者でも）を習得する乳児が、手でリズミカルに交互に音節の「手話」を行うことが発見された。これは、音声言語を習得する健聴者の乳児が行う発声による喃語と、言語構造、タイミング、使用法が同一である。 ^{[17] [47] [16] [18]数十年にわたり、喃語は音や話し言葉と密接に結びついていると考えられてきた。しかし、手話の喃語の発見は、}音が鍵というよりは、喃語は乳児が生物学的に持つ、言語構造の一部である非常に特殊なパターンに対する感受性を反映していることを証明した。この発見は、人間の言語の性質を音声と言語を切り離して再概念化することを余儀なくさせた。手話の発見は、サイエンス誌の表紙^[18]とニューヨークタイムズ紙の一面を同日飾った^{[48] [49] [50]。}
• （４）発達における異なる知識表現、例えば、子どもの発達における領域特有の知識と領域全般の知識、すべての子どもの発達における言語とコミュニケーションジェスチャーの違い、^{[51] [8] [46]}
• (5) 人間の言語構造と処理の側面のための脳組織の専用化（手話と話し言葉全体にわたる特定の言語機能が特定の脳組織と神経系に収束すること）。たとえば、これまで話し言葉に関しては、音韻処理は左半球（LH）の上側頭回（125年間、単一モードの音処理組織とみなされてきた脳組織）で行われることがわかっており、左下前頭皮質は脳内で単語の意味に関する情報の検索と取得を行う部位であると考えられていました（LH音声生成メカニズムに近いため）。しかし、Petitto、Robert Zatorre、およびチームは、手話では手話で、話し言葉では舌で言語が処理されるかどうかに関係なく、同じ言語部分を処理するときには同じ脳組織と神経系が利用されることを発見しました。プティットは、この脳部位とシステムが音に対して神経的に設定されているのではなく、人間の言語構造に普遍的な特定のパターンに対して設定されているという仮説の推進に携わっており、これは彼女の以前の乳児の手話に関する発見を裏付け、人間の脳内で言語処理が「どこで」行われるかという問題を超えて、「なぜ」その根底にある神経基盤の性質を説明することにつながった。^{[20] [19]}

プティットの研究は、世界中のろう者の手話が、話し言葉と同等の表現力を持つ本当の言語であるという知識体系の確立に貢献した。 ^[52]プティットと同僚たちは、1970年代にろう児に広く使われていた教育方法の有効性を実験的に研究した最初の人たちでもある。その教育方法では、教師（通常は健聴者）が教室で英語を話しながら、ASLの手話と言語構造の一部を同時に使用する、「同時コミュニケーション」（または「シムコム」）と呼ばれていた。プティットチームによるろう児へのシムコムの実験的研究は、ASLまたは英語のいずれかを表現するのに非常に貧弱であり、その結果、最適な教授法ではないことを実証した。その代わりに、彼らの研究は、幼少期からろう児にASLなどの自然な手話を使用することを支持した。これは、他の言語（英語など）を学ぶための確固とした言語的基礎を最もよく提供するものであった。彼らは、ろう教育は完全なバイリンガル・バイカルチュラル教育モデルに移行するのが最善であり、このコースは最も健康的な言語学習を達成するための人間の脳の発達における生物学的要件に最も適合しているという考えを提唱した。この研究はその後のろう教育の政策と実践に永続的な影響を与えた。^[53]

プティットの最近の研究では、次の 4 つの分野を組み合わせて使用​​しています。

• 遺伝子解析（候補遺伝子の多型）^[54]
• 心理言語学と発達科学による高次認知プロセスの行動測定と、
• 認知神経科学と発達認知神経科学からの神経イメージング。プティットとチームは主に機能的近赤外分光法（fNIRS）^[35]と呼ばれる脳イメージング技術に加えて、NIRxと呼ばれる光学神経イメージングシステムと視線追跡、そして同僚のアルカンジェロ・メルラが開拓した熱赤外線イメージング技術を組み合わせて使用​​しています。
• 人間の社会的に付随する会話における人工知能と知能機械：ロボット・アバター・熱赤外線画像強化学習ツール「RAVE」は、幼少期に「最小限の言語露出」（MLE）を受けた聴覚障害のある乳児に手話を教える。^{[38] [39] [40] [41] [55]}

2000年以来、プティットの認知神経科学/教育神経科学研究プログラムは継続されている。プティットと彼女の研究チームは、幼いバイリンガルの子どもたちが早期の二言語接触によって害を受けたり、遅れたり、混乱したりしないことを発見したことで知られている。これらの子どもたちは、モノリンガルと同じスケジュールで（それぞれの言語で）言語のマイルストーンを達成するだけでなく、^{[11] [13] [56]}モノリンガルと同じ意味的・概念的発達を示し、社会的には、（後ではなく）幼少期のバイリンガルおよび多言語接触が言語と読解の成功に最適であるという含意がある。^{[45] [57]}プティットと彼女のチームはまた、周囲の絶えず変化する言語の流れを音声的に識別（セグメント化および分類）する人間の乳児の早期の能力を可能にするメカニズムを特定し、すべての子どもにおいてこの能力が最も活発に成長するために必要な発達条件を明確にした。^{[33] [58] [34] [42]}プティットとチームは、すべての言語使用者の人間の読み書きの根底にある基本的なプロセスを特定し^[59]、同じモノリンガルの同年代の子供と比較して、バイリンガルの幼い子供に選択的な読みの優位性があるという証拠を発見しました。これは「バイリンガル読みの優位性」と呼ばれています。^[14]彼らはさらに、バイリンガル教育が低所得層の有害な影響を軽減できる驚くべき方法を発見しました。^[14]彼らはまた、成人のバイリンガル脳とモノリンガル脳を直接比較した最初の研究者グループに属しています^{[60] [12] [15]}そして、成人の脳が2つの人工言語を第二言語として学習すると何が起こるか。^[61]彼女は、1つの知識領域での広範な訓練（専門知識）が他の知識領域にどのような影響を与え、または「転移」するか（およびこの転移の程度）について研究を行ってきました。 2014 年以来、Petitto (PI) と彼女のチームは、特に生涯にわたる人間の学習能力、特に手話や音声言語を習得する幼い聴覚障害児と健聴児の言語学習に最適な条件についての理解を深めるために、行動、脳、人工知能 (ロボット、アバター、赤外線画像) の研究を行っています。

プティットは、以下を含む20を超える国際的な賞を受賞しています。

• 香港大学人文科学科のSin Wai-Kin特別客員教授（教育神経科学研究所および研究の設立を促進）、2014～2016年。
• ダライ・ラマ14世：2010年10月、経験が脳の構造と機能にどのような影響を与えるかという神経科学について、招待講演とダライ・ラマ14世との対話を行った。^[62]
• アメリカ科学振興協会（AAAS）フェロー。 2008年10月に選出。2009年2月14日、シカゴで開催されたフェローフォーラムで発表。^[63]
• 2008 年 12 月、心理科学協会 (APS) フェロー。
• 認知神経科学におけるジュスティーヌ・イヴ・セルジャン国際賞、モントリオール大学名誉賞、医学部、ケベック州、カナダ、2004年。
• ヨハネ・パウロ2世教皇：2003年11月、イタリアのバチカン市国、ローマ教皇庁科学アカデミーで行われたガリレオ・ガリレイ生誕400周年記念式典で、新設された学問分野「教育神経科学」（心、脳、教育）を代表する招待講演者および専門家パネルメンバーとして、教皇ヨハネ・パウロ2世の謁見のもとに出席。^[62]
• グッゲンハイム賞（神経科学分野における「過去の並外れた業績と将来の業績への並外れた期待」に対して）1998 年春に授与。
• 1998 年から 1999 年まで、イタリア、ミラノのサン ラファエーレ大学および病院の核医学および認知科学部門の客員研修員。
• 1991年から1992年までカリフォルニア州スタンフォードのスタンフォード大学行動科学高等研究センターの研究員。
• 1987年から1988年まで、英国ケンブリッジのケンブリッジ大学実験心理学部および英国医学研究会議（音声言語グループ）の客員研究員として、また英国ロンドンの医学研究会議（認知発達ユニット）と共同で研究に従事。
• アメリカ心理学会ボイド・R・マッキャンドレス「若手科学者賞」（「発達心理学における初期の優れた貢献と業績」に対して）は、1988 年にジョージア州アトランタで開催された APA 大会で授与されました。
• アメリカ心理学会「若手心理学者賞」は、1988 年にオーストラリアのシドニーで開催された第 24 回国際心理学会議で授与されました。