인지 생물학은 자연적인 인지를 생물학적 기능으로 간주하는 새로운 과학입니다. [1] 이는 단일 세포든 다세포든 모든 유기체가 의도적 행동, 즉 감각-운동 결합과 결합된 체계적인 인지 행위에 지속적으로 참여한다는 이론적 가정에 기반을 두고 있습니다. [2] 즉, 유기체가 주변 환경의 자극을 감지하고 그에 따라 반응할 수 있다면 그것은 인지적입니다. 유기체에서 자연적 인지가 어떻게 나타날 수 있는지에 대한 모든 설명은 그 유전자가 한 세대에서 다음 세대로 생존하는 생물학적 조건에 의해 제한됩니다. [3] 그리고 다윈의 이론에 의해 모든 유기체의 종은 공통된 뿌리로부터 진화하고 있기 때문에, 인지생물학의 세 가지 추가적인 요소들이 요구된다: (i) 한 종의 유기체에서의 인지에 대한 연구는 대조와 비교를 통해 다른 종의 인지 능력에 대한 연구에 유용하다; [4] (ii) 더 단순한 유기체에서 더 복잡한 인지 시스템을 가진 유기체로 나아가는 것이 유용하며,[5] (iii) 이와 관련하여 연구된 종의 수와 다양성이 많을수록 인지의 본질을 더 많이 이해할 수 있습니다. [6]
인지 과학은 인간의 생각과 의식을 설명하기 위해 노력하지만, 인지 생물학의 연구는 모든 유기체의 가장 기본적인 인지 과정에 초점을 맞추고 있습니다. 지난 수십 년 동안 생물학자들은 식물[9]과 동물[8]의 크고 작은 유기체의 인지를 조사했습니다. [10] "점점 더 많은 증거가 박테리아조차도 인지 과학자들에게 오랫동안 익숙한 문제와 씨름하고 있음을 시사합니다. 불확실한 상황에서 결정을 내리는 것; 동족 및 다른 사람들과 의사 소통 (정직하고 기만적으로); 생존 가능성을 높이기 위해 집단 행동을 조정하는 것"이라고 말했다. [11] 인간이 가지는 것처럼 생각하거나 인식하지 않으면, 기본인지 행위는 틀림없이 유기체가 자극을 감지하고 레퍼토리에서 적절한 반응을 찾아 반응을 일으키는 간단한 단계별 과정입니다. 그러나 그러한 기본 인식의 생물학적 세부 사항은 많은 종에 대해 설명되지 않았으며 추가 연구를 자극할 만큼 충분히 일반화되지 않았습니다. 이러한 세부 사항의 부족은 모든 생물학적 유기체에 공통적인인지 능력을 설명하는 작업에 전념하는 과학이 없기 때문입니다. 즉, 인지생물학이라는 학문은 아직 확립되지 않았다. [12] 이러한 과학에 대한 프롤레고메나[13]가 2007년에 발표되었으며 여러 저자[14]가 1970년대 후반부터 이 주제에 대한 생각을 발표했습니다. 그러나 다음 섹션의 예에서 알 수 있듯이 이론에 대한 합의는 없으며 실제로 널리 적용되는 것도 아닙니다.
두 용어가 때때로 동의어로 사용되기도 하지만,[15] 인지 생물학은 칠레 인지 생물학 학교의 지지자들에 의해 사용된다는 의미에서 인지 생물학과 혼동되어서는 안 됩니다. [16] 산티아고 학파(Santiago School)라고도 알려진 인지의 생물학은 프란시스코 바렐라(Francisco Varela)와 움베르토 마투라나(Humberto Maturana)[17]의 연구를 기반으로 합니다. 그들의 연구는 1970년에 시작되었지만, 브라이언 굿윈(Brian Goodwin)이 인지생물학을 처음 언급한 것은 1977년이었다. [18]
'인지생물학(Cognitive biology)'은 1977년 브라이언 굿윈(Brian C. Goodwin)이 같은 제목의 논문으로 처음 문헌에 등장했습니다. [19] 그곳과 여러 관련 간행물에서[20] Goodwin은 형태 발생에 대한 그의 연구의 맥락에서 인지 생물학의 이점을 설명했습니다. 그는 이후 구조, 형태 및 복잡성에 대한 다른 문제로 넘어갔고 인지 생물학에 대한 언급은 거의 없었습니다. 옹호자가 없다면 굿윈의 인지생물학 개념은 아직 널리 받아들여지지 못했다.
1980년 마가렛 보든(Margaret Boden)이 굿윈(Goodwin)의 개념에 관한 에세이를 쓴 것을 제외하면, '인지생물학'이 문헌에서 한 용어로 등장한 것은 1986년 생화학 교수인 라디슬라프 코바치(Ladislav Kováč)에 의해서였다. 생물 에너지학과 분자 생물학에 기반을 둔 자연 원리에 기초한 그의 개념은 아래에서 간략하게 논의됩니다. 코바치의 지속적인 지지는 그의 고국인 슬로바키아에서 다른 곳보다 더 큰 영향을 미쳤는데, 그 이유 중 하나는 그의 가장 중요한 논문 중 일부가 슬로바키아어로만 작성되고 출판되었기 때문입니다.
1990년대에 이르러 분자, 세포, 진화 및 발달 생물학의 획기적인 발전으로 인지와 관련된 데이터 기반 이론이 풍성해졌습니다. 그러나 이미 언급한 이론가들을 제외하고는 코바치를 제외하고는 아무도 인지생물학을 다루지 않았다.
라디슬라프 코바치(Ladislav Kováč)의 "인지생물학 입문"(Kováč, 1986a)은 10개의 '인지생물학의 원리'를 나열하고 있다. 이듬해에는 밀접하게 관련된 30페이지 분량의 논문 "개요: 화학, 유전학 및 물리학 사이의 생물 에너지학"이 출판되었습니다. (코바치, 1987). 이후 수십 년 동안 Kováč는 "Fundamental principles of cognitive biology"(Kováč, 2000), "Life, chemistry, and cognition"(Kováč, 2006a), "Information and Knowledge in Biology: Time for Reappraisal"(Kováč, 2007) 및 "Bioenergetics: A key to brain and mind"(Kováč, 2008)를 포함한 빈번한 출판물에서 이러한 주제를 정교화, 업데이트 및 확장했습니다. [21]
인지과학은 주로 인간의 인지활동에 초점을 맞춰왔다. 여기에는 지각, 기억 및 학습, 평가 및 결정, 행동 계획 등이 포함됩니다. 그러나 인간만이 이러한 활동에 참여하는 유일한 유기체는 아닙니다. 실제로, 거의 모든 유기체는 자신의 상태와 환경에 대한 정보를 얻을 수 있어야 하며, 이 정보에 적합한 방식으로 자신의 활동을 조절할 수 있어야 합니다. 어떤 경우에는 종들이 인지 작업을 수행하는 독특한 방법을 개발했습니다. 그러나 많은 경우에 이러한 메커니즘은 다른 종에서 보존되고 수정되었습니다. 이 과정은 박테리아, 플라나리아, 거머리, 초파리, 꿀벌, 새 및 다양한 설치류와 같이 인지 과학에서 일반적으로 고려되지 않는 다양한 유기체에 초점을 맞추고, 이러한 유기체가 수행하는 인지 활동의 종류, 이를 수행하기 위해 사용하는 메커니즘, 그리고 그것들을 연구함으로써 보다 일반적으로 얻을 수 있는 인지에 대한 교훈에 대해 질문합니다. [23]
인지는 무엇보다도 인공 지능 공학이 어떻게 진행되는지에 관계없이 자연스러운 생물학적 현상입니다. 따라서 다른 생물학적 현상과 마찬가지로 인지에 접근하는 것이 합리적입니다. 이는 먼저 비교 생물학, 특히 유전체학에서 점점 더 입증되고 있는 가정인 다양한 유형의 유기체 간에 의미 있는 수준의 연속성을 가정하고, 기본 사항을 이해하기 위해 간단한 모델 시스템(예: 미생물, 벌레, 파리)을 연구한 다음 인간을 포함한 포유류 및 영장류와 같은 더 복잡한 사례로 확장하는 것을 의미합니다. [24]
그룹의 구성원은 인지 과정과 관련하여 단순한 유기체(예: 선충)에 대한 생물학적 문헌을 연구하고 이미 잘 연구된 더 복잡한 유기체(예: 까마귀)에서 상동체를 찾습니다. 이 비교 접근법은 모든 유기체에 공통적인 간단한 인지 개념을 산출할 것으로 예상됩니다. "기본 인지 개념의 이론적으로 잘 기반을 둔 툴킷이 두 가지 근본적인 문제, 즉 인지가 무엇인지, 생물학적 맥락에서 인지가 무엇을 하는지에 대한 이해를 높이기 위해 다양한 분야에서 수행된 연구의 사용과 토론을 촉진할 것으로 기대됩니다." [25] (원문에서 굵은 글씨)
그들이 별도의 웹페이지에서 설명하듯이, 이 그룹이 선택한 이름은 '체화된 인지(embodied cognition)' 또는 '생물학적 인지과학(biological cognitive science)'이었을 것이다. [27] 그러나 연구팀은 (i) 강조점과 (ii) 방법을 위해 '인지생물학'을 선택했다. 강조를 위해, (i) "우리는 생물학에 초점을 맞추기를 원합니다. 왜냐하면 너무 오랫동안 인지는 물리적 인스턴스화로부터 거의 완전히 분리될 수 있는 기능으로 간주되었기 때문이며, 거의 정의에 의해 인지에 대해 말할 수 있는 것은 무엇이든 유기체와 기계 모두에 적용될 수 있어야 했습니다." (ii) 그 방법은 "인지가 호흡, 영양 순환, 노폐물 제거 등과 같은 다른 생물학적 기능과 유사한 생물학적 기능이라고 가정하는 것"이다. [28]
이 방법은 인지의 기원이 생물학적이라고 가정한다. 이 단체의 웹사이트 운영자는 다른 곳에서[29] 인지생물학은 생물발생학적 접근이 필요하다고 말했으며, 이전 연구에서 생물발생의 10가지 원칙을 확인했다. [30] 처음 네 가지 생물 기원 원칙은 애들레이드 인지 생물학 학교의 기초가 얼마나 깊이 설정되었는지를 설명하기 위해 여기에 인용되었습니다.
"복잡한 인지 능력은 단순한 형태의 인지에서 진화했습니다. 의미 있는 하강의 연속선이 있습니다."
"인지는 유기체를 구성하는 물리적-화학적-전기적 과정을 직접 또는 간접적으로 조절한다."
"인지는 환경과 상호 인과 관계를 수립 할 수있게 해주며, 유기체의 지속적인 지속, 웰빙 또는 복제에 필수적인 물질과 에너지의 교환으로 이어집니다."
"인지는 지배적 인 상황, 상호 작용의 가능성, 현재 상호 작용이 작동하는지 여부에 대한 시스템 요구 사항에 대한 (다소간) 지속적인 평가와 관련이 있습니다." [31]
또 다른 예로, 비엔나 대학의 인지생물학과(Department für Kognitionsbiologie)[32]는 사명 선언문에서 진화 및 발달 역사뿐만 아니라 적응 기능 및 메커니즘(메커니즘이 인지적, 신경적 및/또는 호르몬적인지 여부) 측면에서 인지에 대해 "여러 검증 가능한 가설의 실험적 평가"에 대한 강력한 약속을 선언합니다. "이 접근법은 매우 비교적입니다 : 인지 메커니즘 ( '인지 계통 발생학')의 진화 역사와 적응 기능을 이해하기 위해 엄격한 계통 발생 틀 내에서 여러 종을 연구하고 비교합니다." [33] 그들의 웹 사이트는 그들의 작업 샘플을 제공합니다 : "사회인지와 언어의 진화 : 인지적 계통 발생 구성". [34]
좀 더 제한적인 예는 독일 마그데부르크에 있는 Otto-von-Guericke University(OVGU)의 Faculty of Science, Cognitive Biology Group[35] Institute of Biology에서 찾을 수 있습니다. 이 그룹은 "의식의 신경 생물학"과 "인지 신경 생물학"이라는 제목의 과정을 제공합니다. [36] 이 대학의 웹사이트에는 실험실 연구에서 생성된 논문이 나열되어 있으며, 지각적 결과와 시각적 주의력의 신경 상관 관계에 초점을 맞추고 있습니다. 이 그룹의 현재 작업은 '다중 안정 인식'으로 알려진 역학을 자세히 설명하는 것을 목표로 합니다. 이 현상은 다음과 같은 문장으로 설명됩니다 : "특정 시각적 디스플레이는 안정적인 방식으로 인식되지 않지만 때때로 그리고 겉보기에 자발적으로 그 모습이 흔들리고 뚜렷하게 다른 형태로 정착합니다." [37]
인지생물학에 대한 대학의 헌신을 보여주는 마지막 사례는 슬로바키아 브라티슬라바에 있는 코메니우스 대학교(Comenius University)에서 찾을 수 있다. 자연 과학 학부에서 브라 티 슬라바 바이오 센터 (Bratislava Biocenter)는 생물 의학 분야에서 일하는 연구 팀의 컨소시엄으로 제시됩니다. 그들의 웹사이트는 페이지 상단에 생화학과의 인지 생물학 센터(Center for Cognitive Biology)를 나열하고 있으며, 그 다음에는 각각 별도의 생명과학 부서에 있는 5개의 실험실 그룹이 있습니다. Center for Cognitive Biology [38]의 웹페이지는 "Foundations of Cognitive Biology"에 대한 링크를 제공하는데, 이 페이지에는 사이트 설립자인 Ladislav Kováč가 저술한 논문의 인용문이 포함되어 있습니다. 그의 관점은 아래에서 간략하게 논의됩니다.
'cognitive'와 'biology'라는 단어는 범주의 이름으로 함께 사용되기도 합니다. 인지생물학의 범주는 고정된 내용이 아니라 사용자에 따라 내용이 달라진다. 만약 그 내용이 인지과학에서만 모집될 수 있다면, 인지생물학은 학제간 개념에 포함된 주요 과학들, 즉 인지심리학, 인공지능, 언어학, 철학, 신경과학, 인지인류학의 항목들로 제한될 것이다. [39] 이 6개의 개별 과학은 1970년대 중반에 학제적 접근 방식으로 "뇌와 마음 사이의 격차를 해소하기 위해" 연합했습니다. [40] 참여한 과학자들은 인간의 인지에만 관심을 가졌다. 추진력을 얻으면서 이후 수십 년 동안 인지 과학의 성장은 다양한 연구자들에게 큰 텐트를 제공하는 것처럼 보였습니다. [41] 예를 들어, 어떤 사람들은 진화론적 인식론을 동료 여행자로 여겼다. 다른 사람들은 예를 들어 1978 년 도널드 그리핀 (Donald Griffin)이인지 행동학의 확립을 주장했을 때와 같이 키워드를 사용했습니다. [42]
한편, 분자, 세포, 진화및 발달 생물학의 획기적인 발전은 인지와 관련된 데이터 기반 이론의 풍요로움을 창출했습니다. 범주형 할당은 문제가 많았습니다. 예를 들어, 뉴런에 대한 생물학적 연구, 예를 들어 신경과학의 인지생물학에 인지학을 추가하기로 한 결정은 그러한 연구기관을 인지과학이라는 범주에 넣기로 한 결정과는 별개입니다. 그에 못지않게 어려운 결정을 내려야 한다 - 인지에 대한 계산주의적 접근과 구성주의적[43] 접근법, 그리고 그에 수반되는 문제인 시뮬레이션 대 체화된 인지[44] 인지 모델 사이에서, 생물학을 인지 연구, 예를 들어 인공 생명에 대한 인지과학에 추가하기 전에.
한 가지 해결책은 인지 생물학을 인지 과학의 하위 집합으로만 간주하는 것입니다. 예를 들어, 주요 출판사의 웹사이트[45]는 주요 과학적 노력의 12개 영역의 자료에 대한 링크를 표시합니다. 그 중 하나는 다음과 같이 설명됩니다 : "인지 과학은 지각과 행동, 기억과 학습, 추론 및 문제 해결, 의사 결정 및 의식과 같은인지 기능을 다루면서 마음이 어떻게 작동하는지에 대한 연구입니다." 디스플레이에서 선택하면 인지 과학 페이지는 인지 생물학, 컴퓨터 과학, 경제학, 언어학, 심리학, 철학 및 신경 과학과 같은 주제를 거의 알파벳 순서로 제공합니다. 해당 주제 목록을 통해 연결된인지 생물학 페이지는 선택시 인지 행동학[46]에서인지 인식론에 이르기까지 생물학적 내용의 리뷰 및 기사를 제공합니다. 인지와 예술; EVO-DEVO 및인지 과학; 동물 학습; 유전자와 인지; 인지 및 동물 복지; 등.
2006년 콘라드 로렌츠 진화 및 인지 연구소(Konrad Lorenz Institute for Evolution and Cognition Research)에서 개최된 "새로운 인지 과학(The New Cognitive Sciences)"에 관한 3일간의 학제 간 워크숍에서 발표된 논문이 2009년에 발표된 것에서 인지생물학 범주의 다른 적용이 분명하게 드러난다. 논문들은 4개의 제목으로 나열되었는데, 각 제목은 (i) 공간, (ii) 자질과 대상, (iii) 숫자와 확률, (iv) 사회적 실체와 같은 필요한 인지 능력의 서로 다른 영역을 나타낸다. 워크숍 논문은 "자연 기하학으로서의 동물"과 "새에 의한 색상 일반화", "제한된 주의력의 진화 생물학", "수치적 사고의 기원에 대한 비교 관점", "영장류의 주의력에 대한 신경 행동학"에 이르기까지 다양한 주제를 검토했으며 덜 다채로운 제목으로 10 개 이상의 주제를 다루었습니다. "워크숍 마지막 날, 참가자들은 '인지생물학'이라는 제목이 워크숍이 표현하고자 하는 인지과학과 생명과학의 융합을 포착할 수 있는 잠재적인 후보처럼 들린다는 데 동의했습니다." [47] 따라서 Tommasi, et al. (2009), Cognitive Biology : Evolutionary and Developmental Perspectives on Mind, Brain and Behavior.
범주 사용의 마지막 예는 2011년에 출간된 이 주제에 대한 저자의 서문인 Cognitive Biology: Dealing with Information from Bacteria to Minds에서 찾을 수 있습니다. 저자는 인지과학과 생물학의 차이점, 그리고 인지과학이 갖는 가치에 대해 논의한 후, "따라서 이 책의 목적은 이 두 영역을 연결하려는 인지생물학이라는 새로운 학문을 구축하려는 시도로 간주되어야 한다"고 결론을 내린다. [48]사이버네틱스(예: 자기 조절 시스템)와 양자 정보 이론(확률적 상태 변화에 관한)의 개념에 기반을 둔 생물학의 예를 통해 설명되는 상세한 방법론을 따르며, "전통적인 수학의 기초가 되는 생물학과 인지를 물리학의 기초가 될 수 있는 공식 도구로서 시스템 이론을 정보 이론과 함께 고려하라"는 초대를 합니다. [49]
^예를 들어, Frankish and Ramsey (2012), The Cambridge Handbook of Cognitive Science에는 인지 생물학에 대한 언급이 없습니다. 마골리스(Margolis) 등(2012), The Oxford Handbook of Philosophy of Cognitive Science에서도 인지생물학에 대한 언급이 없다.
^2007년 국제생물학회(International Society for the History, Philosophy and Social Studies of Biology) 회의에서는 "인지생물학을 위한 프롤레고메나(Prolegomena)"라는 제목으로 논문이 발표되었다. Lyon and Opie (2007) 참조.
^Goodwin (1977), "인지 생물학". 이 4페이지 분량의 논문은 찾기가 어렵습니다. 그러나 Goodwin (1978), "A cognitive view of biological process"라는 8페이지 분량의 논문은 쉽게 구할 수 있으며, 그 자신의 1977년 논문을 참고자료로 사용하고 있다. '78년 논문의 다른 참고 문헌에 대한 연구는 Maturana 또는 Varela에 대한 언급 없이 독특한 관점을 제안합니다.
^"인지생물학(Cognitive Biology)"이라는 제목의 이 세미나는 2013년 가을에 샌디에이고 캘리포니아 대학(University of California, San Diego)의 인지과학과에서 윌리엄 벡텔(William Bechtel) 교수에 의해 발표되었다. 세미나 설명에 이어 10개 세션의 일정과 각 세션에서 논의될 여러 논문에 대한 인용이 이어졌습니다. 이 논문은 박테리아의 인지 능력에 관한 두 가지부터 시작하여 광범위한 운동성 유기체에 대한 인지 측면을 다룹니다. 10개의 세션에 걸쳐 생물학자 6명, 심리학 박사 2명, 철학 박사 2명이 연사로 참여합니다. 첫 번째 세션에서는 "세균 정보 처리: 인지인가?"라는 제목의 논문이 발표되었습니다. 이 논문의 저자이자 세미나 세션의 주최자는 인지과학의 철학과 역사에 대해 광범위하게 저술한 과학철학자 윌리엄 벡텔(William Bechtel)이었다. 예를 들어, Bechtel, W., Abrahamsen, A. and Graham, G. (1998), 'The life of cognitive science', in ed. W. Bechtel and G. Graham, A Companion to Cognitive Science (Malden, MA and Oxford: Blackwell Publishers Ltd.), pp. 1–104를 참조하십시오. 보다 최근의 예 : Abrahamsen, A. 및 Bechtel, W. (2012). 역사와 핵심 주제. K. Frankish and W. Ramsey, The Cambridge Handbook of Cognitive Science에서 발췌. 케임브리지 대학 출판부.
^앞 단락에서는 인지 생물학에 대한 언급이나 정의가 이루어지지 않습니다. 오히려, 문맥은 처음 세 문장을 통해 확립되고 그 후에는 인지 생물학에 대한 훌륭한 설명이 제공됩니다. 원래의 세미나 설명에 이어 10개의 세션 일정과 각 세션에서 논의될 여러 논문에 대한 인용이 이어졌습니다. 이 논문은 박테리아의 인지 능력에 관한 두 가지부터 시작하여 광범위한 운동성 유기체에 대한 인지 측면을 다룹니다. 10개의 세션에 걸쳐 생물학자 6명, 심리학 박사 2명, 철학 박사 2명이 연사로 참여합니다. 첫 번째 세션은 Bechtel 교수의 "Bacterial Information Processing: Is It Cognition?"이라는 제목의 강연으로 구성되어 있습니다.
^이 옵션은 1970년대에 인지 과학을 형성한 최초의 학제 간 그룹(인공 지능, 언어학, 신경 과학, 철학, 인류학 및 심리학)에 의해 확립된 편향을 영속화합니다. 인지에 대한 명료화는 컴퓨터와 로봇이 더 효율적이 되었음에도 불구하고 더디게 이루어졌다. 어떤 사람들은 세상과 인터페이스하기 위해 인지 에이전트가 구현되어야 한다고 주장했기 때문에 고정된 컴퓨터는 제외되었습니다. 그래서 인지과학, 즉 체화된 인지의 과학에 새로운 구성원이 추가되었다. 로봇 개구리와 생물학적 개구리 모두 실험에 적합한 대상이었다.
^그러한 이름은 이것이 또 다른 인지 과학, 동등한 사람들 사이의 하나일 뿐임을 암시합니다.
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