エキスパートツールユーザーは、手とツールの視覚的表現の差別化の増加を示しています

ツールを使用するとき、それを体の神経表現（具体化）に組み込むという考えは、哲学、科学、工学の大きなインスピレーションであるという考えです。理論的には魅力的ですが、神経レベルでのツール具体化の直接的な証拠はほとんどありません。男性と女性の人間の被験者における機能的磁気共鳴画像（fMRI）を使用して、専門家のツールユーザー（ロンドンのごみ箱：n = 7）が、ツール初心者のグループ（n = 12）のグループと比較して、手（神経分化）のように専門家のツールを手（神経分化）のように表しているかどうかを調査しました。fMRIスキャン中に、参加者は、手、ごみピッカー、または非専門家の把握ツールのいずれかによって行われた握りを描いた一人称ビデオを見ました。表現類似性分析（RSA）を使用して、手とツールの表現構造の違いを後頭側頭皮質（OTC）内で測定しました。神経実施形態理論とは反対に、専門家グループは、初心者と比較して手のように自分のツールをあまり表していないことがわかります。ケーススタディアプローチを使用して、初心者と比較して、7人の専門家のごみ箱ピッカーのうち5人で、この効果を独立してさらに再現しました。手とツールの視覚運動表現に関与する領域である左頭頂皮質の探索的分析も、専門家が初心者と比較して手により似たツールを視覚的に表現していないことを示しています。一緒に、私たちの調査結果は、広範なツールの使用が、手とツールの視覚表現間の神経分化の増加につながることを示唆しています。この証拠は、顕著なツール具体化理論に対する重要な代替フレームワークを提供します。有意性声明は、ツールの使用が、具体化と呼ばれるプロセスである身体の神経表現へのツールの同化につながると考えられています。ここでは、エキスパートツールユーザー（ロンドンのごみ箱ピッカー）が、初心者と比較して、手のように自分のツールをあまり表していないことを示しています。私たちの調査結果は、経験が高次の視覚皮質の機能組織をどのように形成するかについての現在の理解を進めています。さらに、この証拠は、顕著なツール実施形態理論に対する代替フレームワークを提供し、代わりにツールの経験がより明確で分離可能な手およびツール表現につながることを示唆しています。

The idea that when we use a tool we incorporate it into the neural representation of our body (embodiment) has been a major inspiration for philosophy, science, and engineering. While theoretically appealing, there is little direct evidence for tool embodiment at the neural level. Using functional magnetic resonance imaging (fMRI) in male and female human subjects, we investigated whether expert tool users (London litter pickers: n = 7) represent their expert tool more like a hand (neural embodiment) or less like a hand (neural differentiation), as compared with a group of tool novices (n = 12). During fMRI scans, participants viewed first-person videos depicting grasps performed by either a hand, litter picker, or a non-expert grasping tool. Using representational similarity analysis (RSA), differences in the representational structure of hands and tools were measured within occipitotemporal cortex (OTC). Contrary to the neural embodiment theory, we find that the experts group represent their own tool less like a hand (not more) relative to novices. Using a case-study approach, we further replicated this effect, independently, in five of the seven individual expert litter pickers, as compared with the novices. An exploratory analysis in left parietal cortex, a region implicated in visuomotor representations of hands and tools, also indicated that experts do not visually represent their tool more similar to hands, compared with novices. Together, our findings suggest that extensive tool use leads to an increased neural differentiation between visual representations of hands and tools. This evidence provides an important alternative framework to the prominent tool embodiment theory.SIGNIFICANCE STATEMENT It is commonly thought that tool use leads to the assimilation of the tool into the neural representation of the body, a process referred to as embodiment. Here, we demonstrate that expert tool users (London litter pickers) neurally represent their own tool less like a hand (not more), compared with novices. Our findings advance our current understanding for how experience shapes functional organization in high-order visual cortex. Further, this evidence provides an alternative framework to the prominent tool embodiment theory, suggesting instead that experience with tools leads to more distinct, separable hand and tool representations.