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이중 과정 이론 역사
스티븐 슬로먼은 1996년에 이중 처리의 또 다른 해석을 내놓았다. 그는 연상적 추론이 자극을 받아 통계적 규칙성에 기반하여 논리적인 정보 덩어리로 나눈다고 믿었다. 그는 연상 방식이 과거 경험의 유사성에 직접 비례하며, 근본적인 기계적 구조보다는 시간적 및 유사성 관계에 의존하여 추론을 결정한다고 제안했다. 슬로먼의 의견에 따르면 다른 추론 과정은 규칙 기반 시스템이었다. 이 시스템은 규칙 시스템에 기반한 논리적 구조와 변수로 작동하여 연상 시스템과는 다른 결론에 도달했다. 그는 또한 규칙 기반 시스템이 연상 시스템을 통제하지만, 단지 억제만 할 수 있다고 믿었다. 이 해석은 이중 추론 과정의 계산 모델에 대한 초기 연구와 잘 일치한다.
대니얼 카너먼은 2003년에 두 가지 처리 방식을 직관과 추론으로 구분하여 추가적인 해석을 제공했다. 연상적 추론과 유사한 직관(또는 시스템 1)은 빠르고 자동적이며, 보통 추론 과정에 강한 감정적 유대가 포함된다고 결정되었다. 카너먼은 이러한 종류의 추론이 형성된 습관에 기반하며 변경하거나 조작하기 매우 어렵다고 말했다. 추론(또는 시스템 2)은 더 느리고 훨씬 더 변덕스러워 의식적인 판단과 태도에 영향을 받는다.
프리츠 슈트라크와 롤랜드 도이치는 2004년에 사회심리학 분야에 초점을 맞춘 또 다른 이중 과정 이론인 반사-충동 모델(RIM)을 제안했다. 그들의 모델에 따르면, 인간 행동을 제어하는 두 가지 별개의 시스템이 있는데, 바로 반사 시스템과 충동 시스템이다. 반사 시스템에서는 지식, 가치, 목표에 기반한 의사결정 과정을 안내하기 위해 상징적 표현과 명제적 추론이 사용된다. 반면에 충동 시스템에서는 시간적 및 공간적 근접성에 기반한 자동적인 연상 과정을 사용하여 결정이 내려진다. 다른 이중 과정 모델과 달리, 슈트라크와 도이치는 두 시스템이 병렬적으로 작동하며 서로 상호작용한다는 점을 강조한다.
이중 과정 이론 이론
론 선은 학습의 이중 과정 모델(암묵적 학습과 명시적 학습 모두)을 제안했다. 이 모델(CLARION이라고 명명됨)은 암묵적 학습과 전반적인 기술 습득에 대한 심리학 연구의 방대한 행동 데이터를 재해석했다. 그 결과로 나온 이론은 일회성 명시적 규칙 학습(즉, 명시적 학습)과 강화(즉, 암묵적 학습)를 통한 점진적 암묵적 조율의 상호작용 개념에 기반한 두 단계의 상호작용적 이론이며, 암묵적 및 명시적 학습의 상호작용을 기반으로 이전에 설명되지 않았던 많은 인지 데이터와 현상을 설명한다.
이중 과정 이론 이론
이중 과정 학습 모델은 그룹 학습 환경에 적용될 수 있다. 이를 협력 학습의 이중 목표 모델이라고 하며, 팀 내에서 인지적 및 정서적 기술을 모두 포함하는 그룹 활동이 필요하다. 이 모델은 제품이 성공적으로 완성될 때까지 교사가 그룹 전체를 모니터링하는 적극적인 참여를 포함한다. 교사는 그룹의 협력적 학습 환경 내에서 인지적 및 정서적 활동의 효과성에 중점을 둔다. 강사는 긍정적인 정서적 행동과 아이디어를 장려함으로써 그룹을 돕는 역할을 한다. 또한 교사는 그룹의 제품 개발과 학생들 간의 상호작용에서 지속적인 개선을 관찰한다. 교사는 학생들이 전체 그룹에 정서적 또는 인지적으로 더 잘 기여할 수 있는 방법에 대한 피드백을 제공하기 위해 개입할 것이다. 목표는 각 학생의 고유한 아이디어의 총체인 숙련된 제품을 만들면서 그룹 내에서 공동체 의식을 조성하는 것이다.
이중 과정 이론 이론
다소 다른 접근 방식을 사용하여 앨런 파이비오는 정보 처리의 이중 부호화 이론을 개발했다. 이 모델에 따르면, 인식은 언어에 특화된 비언어 시스템과 언어 시스템이라는 두 가지 독립적이지만 연결된 시스템의 협력적인 활동을 포함한다. 비언어 시스템은 진화 과정에서 더 일찍 발달했을 것으로 가정된다. 두 시스템은 모두 뇌의 다른 영역에 의존한다. 파이비오는 비언어적, 시각적 이미지가 더 효율적으로 처리되고 기억에 약 두 배 더 잘 남는다는 증거를 보고했다. 또한 언어 및 비언어 시스템은 부가적이므로, 학습 중에 두 가지 유형의 정보를 모두 사용함으로써 기억을 향상시킬 수 있다. 이러한 부가적 이중 부호화 주장은 언어화된 사고가 흔히 잘못된 직관이나 휴리스틱을 반드시 극복하지 못한다는 증거와 일치하는데, 이는 휴리스틱 및 편향 테스트 동안 소리 내어 생각하는 것이 테스트 성능을 반드시 향상시키지는 않았다는 연구와 같다.
이중 과정 이론 이론
추론의 이중 과정 설명은 하나의 뇌에 두 가지 시스템 또는 마음이 있다고 가정한다. 현재 이론은 사고와 추론의 기반이 되는 두 가지 인지 시스템이 있으며, 이 다른 시스템들은 진화를 통해 발달했다는 것이다. 이 시스템들은 종종 "암묵적"과 "명시적" 또는 키스 스타노비치와 리처드 웨스트가 명명한 더 중립적인 "시스템 1"과 "시스템 2"로 불린다.
이 시스템들은 여러 이름과 다양한 속성을 가지고 있다.
이중 과정 이론 이론
존 바그는 "자동적"이라는 용어를 인지, 의도성, 효율성, 통제 가능성이라는 네 가지 구성 요소로 나누어 자동성 개념을 재개념화했다. 어떤 과정이 자동적이라고 분류되는 한 가지 방법은 사람이 그 과정을 인지하지 못하는 경우이다. 사람이 정신적 과정을 인지하지 못하는 세 가지 방법이 있다. 자극의 존재를 인지하지 못하거나(잠재의식), 자극이 어떻게 분류되거나 해석되는지 인지하지 못하거나(고정관념 또는 특성 구성의 활성화 인지 못함), 또는 자극이 사람의 판단이나 행동에 미치는 영향을 인지하지 못하는 경우(오귀인)이다. 정신적 과정이 자동적이라고 분류되는 또 다른 방법은 비의도적일 때이다. 의도성은 과정의 의식적인 "시작"을 의미한다. 자동적 과정은 사람이 의식적으로 시작하려 하지 않아도 시작될 수 있다. 자동성의 세 번째 구성 요소는 효율성이다. 효율성은 과정에 필요한 인지 자원의 양을 의미한다. 자동적 과정은 자원을 적게 필요로 하므로 효율적이다. 네 번째 구성 요소는 통제 가능성으로, 사람이 과정을 중단시킬 수 있는 의식적인 능력을 의미한다. 자동적 과정은 통제할 수 없으며, 이는 과정이 완료될 때까지 실행되고 사람은 이를 중단시킬 수 없음을 의미한다. 바그는 자동성을 구성 요소 관점(인지, 의도, 효율성, 통제의 어떤 조합이든)으로 개념화했으며, 자동성을 전 또는 무 이분법으로 보았던 과거의 개념과는 대조된다.
이중 과정 이론에 대한 심리학 연구에서 얻은 한 가지 중요한 점은 우리의 시스템 1(직관)이 사회 역학과 같이 신뢰할 수 있고 빠른 피드백으로 많은 데이터를 수집한 영역에서 더 정확하다는 것이다. 또는 우리가 전문가가 되었거나 단순히 익숙해진 인지 영역에서도 그렇다.
시스템 2는 진화적으로 최근에 나타났으며 인간에게 특유한 것으로 추측된다. 이는 명시적 시스템, 규칙 기반 시스템, 합리적 시스템, 또는 분석 시스템으로도 알려져 있다. 이는 더 느리고 순차적인 사고를 수행한다. 이는 영역-일반적이며 중앙 작업 기억 시스템에서 수행된다. 이로 인해 제한된 용량을 가지며 시스템 1보다 느려서 일반 지능과 상관관계가 있다. 논리적 기준에 따라 추론하기 때문에 합리적 시스템으로 알려져 있다. 시스템 2와 관련된 몇 가지 전반적인 속성은 규칙 기반적이고 분석적이며 통제되고 인지 능력 요구가 많고 느리다는 것이다.
이중 과정 이론 사회심리학
이중 과정은 고정관념화, 범주화, 판단과 같은 영역에서 사회심리학에 영향을 미친다. 특히 이중 과정 이론에서 자동성과 암묵성에 대한 연구가 사람의 인식에 가장 큰 영향을 미친다. 사람들은 보통 다른 사람의 정보를 인지하고 나이, 성별, 인종 또는 역할에 따라 분류한다. 노이버그와 피스크(1987)에 따르면, 대상자에 대한 충분한 정보를 받은 인지자는 그 사람을 판단하는 기초로 형식적인 정신적 범주(무의식)를 사용할 것이다. 인지자가 주의가 분산되면 대상 정보에 더 많은 주의를 기울여야 한다(의식). 범주화는 사람들을 특정 고정관념과 관련된 사회 집단으로 분류하는 고정관념화의 기본 과정이다. 이는 주관적인 의도나 노력 없이 사람들의 판단을 자동으로 검색할 수 있다. 태도도 대상에 의해 자발적으로 활성화될 수 있다. 존 바그의 연구는 본질적으로 모든 태도, 심지어 약한 태도조차도 자동으로 활성화될 수 있다는 대안적인 관점을 제시했다. 태도가 자동으로 형성되든 노력과 통제하에 작동하든, 그것은 대상에 대한 정보의 추가 처리를 여전히 편향시키고 인식자의 행동을 대상으로 향하게 할 수 있다. 셸리 차이켄에 따르면, 휴리스틱 처리는 판단 규칙의 활성화 및 적용이며, 휴리스틱은 학습되어 기억에 저장되는 것으로 추정된다. 이는 "전문가는 항상 옳다"와 같이 접근 가능한 결정을 내릴 때 사용되며(시스템 1), 체계적 처리는 개인이 인지적 사고를 요구하는 모든 관련 정보를 노력하여 정밀하게 조사할 때 비활성화된다(시스템 2). 휴리스틱 및 체계적 처리는 태도 변화 및 사회적 영향의 영역에 영향을 미친다.
이중 과정 이론 사회심리학
무의식적 사고 이론은 무의식이 고도로 복잡한 의사결정에 적합하다는 직관에 반하고 논쟁의 여지가 있는 견해이다. 대부분의 이중 시스템 모델이 복잡한 추론을 노력적인 의식적 사고의 영역으로 정의하는 반면, UTT는 복잡한 문제는 무의식적으로 처리하는 것이 가장 좋다고 주장한다.
이중 과정 이론 사회심리학
고정관념화의 이중 과정 모델은 우리가 한 개인을 인지할 때, 그와 관련된 두드러진 고정관념이 자동으로 활성화된다고 제안한다. 이러한 활성화된 표상은 다른 동기나 인지가 발생하지 않으면 행동을 유도할 것이다. 그러나 동기와 인지 자원이 있을 때는 통제된 인지 과정이 고정관념의 사용을 억제할 수 있다. 데빈(1989)은 세 가지 연구를 통해 고정관념화의 이중 과정 이론에 대한 증거를 제공했다. 연구 1은 발견된 편견(현대 인종차별 척도에 따름)이 아프리카계 미국인에 대한 문화적 고정관념 지식과 관련이 없음을 보여주었다. 연구 2는 피험자들이 편견 수준(개인적 신념)과 관계없이 판단에서 자동으로 활성화된 고정관념을 사용했음을 보여주었다. 참가자들은 고정관념 관련 또는 비관련 단어로 촉진된 후 불분명한 인종을 가진 대상이 모호하게 적대적인 행동을 할 때 적대감 평가를 요청받았다. 편견 수준과 관계없이, 고정관념 관련 단어로 더 많이 촉진된 참가자들은 모호한 대상에게 더 높은 적대감 평가를 내렸다. 연구 3은 사람들이 개인적인 신념을 활성화함으로써 고정관념 사용을 통제할 수 있는지 조사했다. 편견이 낮은 참가자들은 아프리카계 미국인을 나열하라는 요청을 받았을 때 편견이 높은 참가자들보다 더 긍정적인 예를 나열했다.
이중 과정 이론 사회심리학
심리학자 Pyszczynski, Greenberg, & Solomon에 따르면, 공포 관리 이론과 관련하여 이중 과정 모델은 뇌가 죽음의 공포를 관리하는 두 가지 시스템(원격 및 근접)을 식별한다. 원격 방어는 무의식적이기 때문에 시스템 1 범주에 속하며, 근접 방어는 의식적 사고로 작동하기 때문에 시스템 2 범주에 속한다. 그러나 ManyLabs 프로젝트의 최근 연구는 사망 현저성 효과(예: 자신의 죽음에 대한 성찰이 자신의 세계관에 대한 더 큰 방어를 촉진함)가 재현에 실패했음을 보여주었다(ManyLabs는 여러 실험실에서 중요한 이론적 발견을 재현하려는 시도였으며, 이 경우 일부 실험실은 원래 공포 관리 이론가들의 의견을 포함했다).
이중 과정 이론 사회심리학
습관화는 반복되는 자극에 대한 반응 감소로 설명될 수 있다. 그로브스와 톰슨에 따르면 습관화 과정 또한 이중 과정을 모방한다. 행동적 습관화의 이중 과정 이론은 두 가지 근원적인 (비행동적) 과정, 즉 우울과 촉진에 의존하며, 이 둘 중 하나의 상대적 강도에 따라 행동에서 습관화 또는 민감화가 나타나는지가 결정된다. 습관화는 시간이 지남에 따라 반복되는 자극의 강도를 무의식적으로 약화시킨다. 결과적으로 사람은 시간이 지남에 따라 자극에 대한 의식적 주의를 덜 기울이게 된다. 반대로, 민감화는 시간이 지남에 따라 자극을 무의식적으로 강화하여 자극에 더 많은 의식적 주의를 기울이게 한다. 이 두 시스템은 모두 의식적인 것은 아니지만, 서로 상호작용하여 일부 자극을 강화하고 다른 자극을 약화시킴으로써 사람들이 주변 환경을 이해하도록 돕는다.
이중 과정 이론 사회심리학
워커에 따르면, 시스템 1은 병렬 시스템이라기보다는 시스템 2를 위한 직렬 인지 조향 프로세서로 기능한다. 워커는 학교 학생들을 대상으로 한 대규모 반복 연구에서 학생들이 수학, 과학, 영어 등 다양한 교과목에서 상상 속 자기-작동을 어떻게 조절하는지 테스트했다. 그는 학생들이 다양한 교과목에 대해 휴리스틱 자기-표현의 편향을 특정 상태로 일관되게 조절한다는 것을 보여주었다. 인지 조향 모델은 인식적으로 다양한 환경 데이터를 처리하기 위해 휴리스틱 지향 시스템이 필요하며, 이는 다양한 들어오는 환경 데이터를 기존 신경 알고리즘 프로세스와 정렬하는 역할을 한다. 상상력을 중심으로 한 뇌의 연상 시뮬레이션 능력은 이러한 기능을 수행하는 통합자 역할을 한다. 해마체 내 초기 개념 형성 및 미래 자기-작동에 대한 증거가 이 모델을 뒷받침한다. 인지 조향 모델에서는 의식 상태가 노력적인 연상 시뮬레이션에서 발생하며, 이는 나중에 알고리즘 프로세스를 통해 새로운 데이터를 원격 기억과 정확하게 정렬하는 데 필요하다. 이와 대조적으로, 빠른 무의식적 자동성은 규제되지 않은 시뮬레이션 편향에 의해 구성되며, 이는 후속 알고리즘 프로세스에서 오류를 유발한다. '쓰레기가 들어가면 쓰레기가 나온다'는 표현은 오류투성이인 휴리스틱 처리를 설명하는 데 사용된다. 초기 데이터 검색 및 위치의 정확도가 제대로 자체 규제되지 않으면 항상 오류가 발생할 것이다.
이중 과정 이론 사회심리학
알로스-페러와 슈트라크에 따르면, 이중 과정 이론은 경제적 의사결정에서 다중 자아 모델을 통해 관련성을 갖는다. 다중 자아 모델에서는 한 사람의 자아 개념이 맥락에 따라 여러 자아로 구성된다. 예를 들어, 학생으로서는 성실하고 똑똑하지만, 형제자매로서는 배려심 많고 지지적인 사람이다. 의사결정은 자동적 과정과 통제된 과정을 모두 사용하지만, 사람과 상황에 따라 달라지며, 개인의 경험과 현재 상황에 따라 의사결정 과정이 다를 수 있다. 목표가 다른 두 가지 의사결정 과정이 주어지면 특정 상황에서 하나가 더 유용할 가능성이 높다. 예를 들어, 이기적이지만 합리적인 동기와 사회적 동기가 관련된 의사결정을 하는 사람이 있다. 개인에 따라 한 동기가 다른 동기보다 더 매력적일 수 있지만, 상황에 따라 한 동기 또는 다른 동기에 대한 선호도가 달라질 수 있다. 이중 과정 이론을 사용하면 한 동기가 다른 동기보다 더 자동적인지 여부를 고려하는 것이 중요하며, 이 경우 자동성은 개인과 그들의 경험에 따라 달라질 것이다. 이기적인 사람은 비이기적인 사람보다 더 자동적으로 이기적인 동기를 선택할 수 있지만, 통제된 과정은 상황, 금전적 이득 또는 사회적 압력과 같은 외부 요인에 따라 여전히 이를 능가할 수 있다. 개인이 어떤 동기를 선택할지에 대한 안정적인 선호가 있을 가능성이 높지만, 외부 요인이 의사결정에 영향을 미친다는 점을 기억하는 것이 중요하다. 이중 과정 이론은 또한 경제학에서 행동 이질성의 다른 원인을 제공한다. 경제학에서는 대부분 이러한 이질성이 취향과 합리성의 차이에서 비롯된다고 가정하지만, 이중 과정 이론은 어떤 과정이 자동화되어 있는지, 그리고 이러한 다른 과정이 의사결정 내에서 어떻게 상호작용할 수 있는지에 대한 필수적인 고려 사항을 제시한다.
이중 과정 이론 사회심리학
도덕적 판단은 부분적으로 이중 과정 이론으로 설명된다고 한다. 윤리적 딜레마에서 우리는 도덕적으로 불쾌한 두 가지 선택지에 직면한다. 예를 들어, 많은 생명을 구하기 위해 한 생명을 희생해야 하는가, 아니면 많은 생명이 죽게 내버려 두어야 하는가? 역사적 예를 고려해 보자: "미래의 국제 테러 행위"를 막기 위해 다른 국가에 대한 무력 사용을 승인해야 하는가, 아니면 외국인에 대해 더 평화주의적인 접근 방식을 취하고 테러 공격의 가능성을 감수해야 하는가? 이중 과정 이론가들은 더 나쁜 결과를 막기 위해 도덕적 가치가 있는 것을 희생하는 것(종종 "공리주의적" 선택이라고 불림)이 더 평화주의적인 선택(또한 "의무론적" 선택으로 알려짐)보다 더 반사적인 추론을 포함한다고 주장해 왔다. 그러나 일부 증거는 항상 그런 것은 아니며, 반사가 때로는 해악 거부 반응을 증가시킬 수 있고, 반사가 희생적 반응과 평화주의적 반응(그러나 비사회적 반응은 아님) 모두와 상관관계가 있음을 시사한다. 따라서 일부는 더 큰 선을 위한 희생 또는 평화주의 경향이 이중 과정 이론가들이 제안한 두 가지 과정 외의 요인으로 더 잘 설명된다고 제안했다.
다양한 연구에서 시스템 2 사고(일명 성찰 테스트)를 요구하도록 설계된 테스트의 성능이 철학적 경향, 특히 종교성(즉, 조직화된 종교에 얼마나 관여하는지 보고하는 정도)의 차이를 예측할 수 있다는 것을 발견했다. 이러한 "분석적 무신론자" 효과는 심지어 학술 철학자들을 포함한 표본에서도 발견되었다. 그럼에도 불구하고, 일부 연구에서는 무신론과 성찰적 시스템 2 사고 간의 이러한 상관관계가 연구하는 일부 국가에서만 감지되어, 종교성의 분산을 예측하는 것이 직관적 사고와 성찰적 사고뿐만 아니라 문화적 차이도 있음을 시사한다.
이중 과정 이론 증거
신념 편향은 논증의 결론이 얼마나 그럴듯한지에 따라 논증의 강도를 판단하려는 경향으로, 결론을 얼마나 강력하게 뒷받침하는지와는 무관하다. 일부 증거는 이러한 편향이 논증 평가 동안 논리적(시스템 2) 과정과 신념 기반(시스템 1) 과정 간의 경쟁에서 비롯된다는 것을 시사한다.
신념 편향 효과에 대한 연구는 조너선 에반스에 의해 논리적 추론과 결론의 진실에 대한 사전 지식 사이에 갈등을 일으키도록 처음 고안되었다. 참가자들은 다음과 같은 삼단논법을 평가하도록 요청받는다: 믿을 수 있는 결론을 가진 유효한 논증, 믿을 수 없는 결론을 가진 유효한 논증, 믿을 수 있는 결론을 가진 무효한 논증, 그리고 믿을 수 없는 결론을 가진 무효한 논증. 참가자들은 주어진 전제에서 논리적으로 도출되는 결론에만 동의하도록 지시받는다. 결과는 결론이 믿을 수 있을 때, 사람들은 무효한 논증이 불쾌한 결론을 지지할 때보다 무효한 결론을 유효하다고 잘못 받아들이는 경우가 더 많다는 것을 시사한다. 이는 시스템 1의 신념이 시스템 2의 논리를 방해한다는 것을 시사한다.
이중 과정 이론 증거
드 네이즈는 삼단논법 문제를 풀면서 작업 기억 용량을 조작하는 연구를 수행했다. 이는 보조 과제로 집행 과정을 부담시킴으로써 이루어졌다. 결과는 시스템 1이 올바른 반응을 유발했을 때 방해 과제가 올바른 답을 내는 데 아무런 영향을 미치지 않았음을 보여주었는데, 이는 시스템 1이 자동적이며 작업 기억과 독립적으로 작동한다는 사실을 지지한다. 그러나 신념 편향이 존재했을 때(시스템 1의 신념 기반 반응이 논리적으로 올바른 시스템 2의 반응과 다를 때) 참가자의 성능은 작업 기억의 가용성 감소로 인해 저해되었다. 이는 추론의 이중 과정 설명에 대한 시스템 1과 시스템 2에 대한 지식과 일치하는데, 시스템 1은 작업 기억과 독립적으로 작동하는 것으로 나타났고, 시스템 2는 작업 기억 공간 부족으로 인해 방해를 받아 시스템 1이 주도하여 신념 편향이 발생했기 때문이다.
이중 과정 이론 증거
비노드 고엘(Vinod Goel) 외 연구진은 fMRI 연구를 통해 추론의 이중 과정 설명을 뒷받침하는 신경심리학적 증거를 제시했다. 그들은 뇌의 해부학적으로 다른 부분이 두 가지 다른 종류의 추론을 담당한다는 증거를 발견했다. 그들은 내용 기반 추론이 좌측 측두엽 활성화를 유발하는 반면, 추상적 형식 문제 추론은 두정엽 시스템을 활성화한다는 것을 발견했다. 그들은 의미론적 내용에 따라 다른 종류의 추론이 뇌의 두 가지 다른 시스템 중 하나를 활성화시킨다고 결론지었다.
유사한 연구는 신념 편향 테스트 동안 fMRI를 통합했다. 그들은 서로 다른 정신적 과정이 신념 편향 테스트에서 주어진 문제에 대한 반응을 통제하기 위해 경쟁하고 있다는 것을 발견했다. 전전두피질은 시스템 2의 특징인 갈등을 감지하고 해결하는 데 중요하며, 이미 시스템 2와 관련이 있었다. 시스템 1의 더 직관적이거나 휴리스틱한 반응과 관련이 있는 것으로 알려진 복내측 전전두피질은 전전두피질과 경쟁하는 영역이었다.
이중 과정 이론 증거
쓰지이와 와타나베는 고엘과 돌란의 fMRI 실험에 대한 후속 연구를 수행했다. 그들은 근적외선 분광법(NIRS)을 사용하여 신념 편향 추론 시 하전두피질(IFC) 활동에 대한 신경 상관 관계를 조사했다. 피험자들은 주의를 요구하는 보조 과제를 수행하면서 일치하는 삼단논법과 불일치하는 삼단논법을 사용하는 삼단논법 추론 과제를 수행했다. 연구자들의 관심은 보조 과제가 일치하는 추론 과정과 불일치하는 추론 과정 동안 IFC 활동을 어떻게 변화시키는가에 있었다. 결과는 참가자들이 불일치하는 테스트보다 일치하는 테스트에서 더 나은 성능을 보였다(신념 편향에 대한 증거). 높은 요구를 요하는 보조 테스트는 일치하는 추론보다 불일치하는 추론을 더 많이 손상시켰다. NIRS 결과는 불일치하는 시행 동안 오른쪽 IFC가 더 많이 활성화되었다는 것을 보여주었다. 오른쪽 IFC 활동이 증가한 참가자들은 오른쪽 IFC 활동이 감소한 참가자들보다 불일치하는 추론에서 더 나은 성능을 보였다. 이 연구는 오른쪽 IFC, 특히 충돌하는 추론을 해결하는 데 중요하지만 주의를 요구하며, 주의력 손실과 함께 효과가 감소한다는 fMRI 결과를 강화하는 일부 증거를 제공했다. 주의력 손실에 따른 시스템 2의 효과 감소는 자동적인 휴리스틱 시스템 1이 주도하도록 만들고, 이는 신념 편향을 초래한다.
이중 과정 이론 증거
매칭 편향은 비논리적 휴리스틱이다. 매칭 편향은 추론하는 진술의 어휘 내용이 관련 정보로 인식되는 경향이 있으며, 반대로 일치하지 않는 관련 정보를 무시하는 경향으로 설명된다. 이는 주로 추상적인 내용의 문제에 영향을 미친다. 사전 지식이나 신념을 포함하지는 않지만, 논리적인 시스템 2와 경쟁하는 시스템 1 휴리스틱으로 여전히 간주된다.
이중 과정 이론 증거
웨이슨 선택 과제는 매칭 편향에 대한 증거를 제공한다. 이 테스트는 사람의 논리적 사고 능력을 측정하기 위해 고안되었다. 웨이슨 선택 과제 수행은 제시되는 내용과 맥락에 민감하다. 웨이슨 선택 과제의 조건부 진술에 부정적인 구성 요소를 도입하면, 예를 들어 '카드 한쪽에 A가 있으면 다른 쪽에는 3이 없다'와 같이, 논리적 상태와 관계없이 부정적인 조건의 항목과 일치하는 카드를 선택하려는 강한 경향이 있다. 테스트를 진실성 및 거짓 여부가 아닌 규칙 따르기 테스트로 변경하면 참가자들이 논리를 무시하고 단순히 규칙을 따르는 또 다른 조건이 된다. 예를 들어, 테스트를 경찰관이 미성년 음주자를 찾는 테스트로 변경하는 것이다. 원래 과제는 시스템 2의 명시적이고 추상적인 논리적 사고를 필요로 하므로 더 어렵고, 경찰관 테스트는 시스템 1의 관련 사전 지식에 의해 유도된다.
이중 과정 이론 증거
연구에 따르면 매칭 편향을 억제하도록 훈련할 수 있으며, 이는 추론의 이중 과정 이론에 대한 신경심리학적 증거를 제공한다. 훈련 전후의 시행을 비교하면 활성화된 뇌 영역의 전방 이동에 대한 증거가 있다. 사전 테스트 결과는 복측 경로를 따라 위치 활성화를 보여주었고, 사후 테스트 결과는 복내측 전전두피질과 전측 대상회를 중심으로 활성화를 보여주었다. 매칭 편향은 삼단논법 추론에도 일반화되는 것으로 나타났다.
이중 과정 이론가들은 일반적인 추론 시스템인 시스템 2가 늦게 진화하여 시스템 1의 더 오래된 자율적 하위 시스템과 함께 작동했다고 주장한다. 현생 인류의 성공은 다른 호미니드보다 높은 인지 능력에 대한 증거를 제공한다. 미센은 50,000년 전 표상 예술, 이미지, 도구 및 인공물 디자인이 처음 기록될 때 인지 능력의 증가가 발생했다고 이론화한다. 그녀는 이러한 변화가 시스템 2의 적응 때문이라고 가설을 세운다.
대부분의 진화심리학자들은 이중 과정 이론가들과 동의하지 않는다. 그들은 마음이 모듈화되어 있고 영역 특이적이라고 주장하며, 따라서 시스템 2의 일반적인 추론 능력 이론에 동의하지 않는다. 그들은 두 가지 다른 추론 방식이 있고 하나는 진화적으로 오래되었고 다른 하나는 새로운 것이라는 주장에 동의하기 어렵다. 이러한 불편함을 완화하기 위해, 시스템 2가 진화한 후에는 유전적 통제가 거의 없는 '긴 고삐' 시스템이 되어 인간이 개별적인 목표를 추구할 수 있게 되었다는 이론이 있다.
추론의 이중 과정 설명은 위에서 언급했듯이 오래된 이론이다. 그러나 에반스에 따르면 이는 오래된 논리주의 패러다임에서 다른 종류의 추론에도 적용되는 새로운 이론으로 적응했으며, 이론은 과거보다 현재 더 영향력이 있다는 점은 의문스럽다. 에반스는 5가지 "오류"를 제시했다.
오스만이 제시한 추론의 이중 과정 설명에 대한 또 다른 반론은 시스템 1과 시스템 2의 제안된 이분법이 달성된 과정의 범위를 적절하게 수용하지 못한다는 것이다. 모시만은 두 가지 유형이 아닌 네 가지 가능한 처리 유형이 있어야 한다고 제안했다. 이들은 암묵적 휴리스틱 처리, 암묵적 규칙 기반 처리, 명시적 휴리스틱 처리, 명시적 규칙 기반 처리이다. 또 다른 세분화된 구분은 다음과 같다: 암묵적 행동 중심 과정, 암묵적 비행동 중심 과정, 명시적 행동 중심 과정, 명시적 비행동 중심 과정(즉, 암묵적-명시적 구분과 절차적-선언적 구분을 모두 반영하는 네 가지 구분).
이분법적인 처리 유형이 있는지에 대한 질문에 대해, 많은 사람들은 대신 암묵적 과정과 명시적 과정 사이의 연속체를 포함하는 단일 시스템 프레임워크를 제안했다.
이중 과정 이론 대안 모델
클레레만스와 히메네스가 처음 제안한 동적 등급 연속체(DGC)는 추론의 이중 과정 설명에 대한 대안적인 단일 시스템 프레임워크이다. 이는 이중 과정 이론보다 더 낫다고 받아들여지지 않았으며, 대신 이중 과정 모델을 평가하는 비교 대상으로 주로 사용된다. DGC는 다중 시스템 프레임워크를 가정하지 않고 표상에서의 차이가 추론 형태의 변화를 생성한다고 제안한다. 이는 추론 중에 생성되는 표상의 등급 속성이 어떻게 다른 유형의 추론을 유발하는지 설명한다. 이중 과정 모델이 시스템 1 전체를 지칭하기 위해 암묵적 및 자동 처리와 같은 용어를 상호 교환적으로 사용하는 것과 달리, DGC는 암묵적에서 명시적, 그리고 자동적으로 이동하는 추론의 연속체를 사용한다.
이중 과정 이론 퍼지-트레이스 이론
찰스 브레이너드와 발레리 레이나의 기억과 추론의 퍼지-트레이스 이론에 따르면, 사람들은 두 가지 기억 표상, 즉 원문(verbatim)과 요지(gist)를 가지고 있다. 원문은 표면 정보(예: 이 문장의 단어)에 대한 기억인 반면, 요지는 의미론적 정보(예: 이 문장의 의미)에 대한 기억이다.
이 이중 과정 이론은 우리가 이러한 두 가지 기억 흔적에 정보를 각각 그리고 완전히 독립적으로 부호화, 저장, 회상, 그리고 망각한다고 가정한다. 또한, 두 기억 흔적은 다른 속도로 소멸된다: 원문은 빠르게 소멸되는 반면, 요지는 더 오래 지속된다.
추론 측면에서 퍼지-트레이스 이론은 우리가 성숙함에 따라 원문 정보보다 요지 정보에 점점 더 의존한다고 가정한다. 이에 대한 증거는 원문 정보(백분율)가 요지 설명으로 대체될 때 프레이밍 효과가 더 강해지는 프레이밍 실험에서 찾을 수 있다. 다른 실험에서는 전망 이론(확장 및 원본)뿐만 아니라 현재의 다른 판단 및 의사결정 이론의 예측을 배제한다.
의식의 신경 상관물
의식의 신경 상관물(neural correlates of consciousness, NCC)은 그들이 관련된 마음 상태의 발생에 충분한 최소한의 신경 사건 및 메커니즘 집합이다. 신경과학자들은 실증적 연구를 사용하여 주관적 현상의 신경 상관물을 발견한다. 즉, 특정 경험과 필연적이고 규칙적으로 상관하는 신경 변화이다.
의식의 신경 상관물 의식에 대한 신경생물학적 접근
의식의 과학은 주관적인 정신 상태와 뇌 상태 사이의 정확한 관계, 의식적인 마음과 신체의 전기화학적 상호작용 (심신 문제) 사이의 관계의 본질을 설명해야 한다. 신경심리학과 신경철학의 발전은 마음에 초점을 맞추기보다는 신체에 초점을 맞추는 데서 비롯되었다. 이러한 맥락에서 의식의 신경 상관물은 그 원인으로 간주될 수 있으며, 의식은 정의되지 않은 복잡하고, 적응적이며, 고도로 상호 연결된 생물학적 시스템의 상태 의존적 속성으로 생각될 수 있다.
신경 상관물을 발견하고 특성화하는 것은 특정 시스템이 어떻게 어떤 것을 경험하는지 설명할 수 있는 의식의 인과 이론을 제공하지 않는다. 이것은 소위 의식의 어려운 문제라고 불리지만, NCC를 이해하는 것이 인과 이론으로 나아가는 한 걸음이 될 수 있다. 대부분의 신경생물학자들은 의식을 발생시키는 변수들이 고전 물리학의 지배를 받는 신경 수준에서 발견될 것이라고 제안한다. 양자역학에 기반한 양자 의식 이론들이 제안되었다.
의식의 신경 상관물 의식에 대한 신경생물학적 접근
신경망에는 명백한 중복성과 병렬성이 존재하므로, 한 그룹의 뉴런 활동이 한 경우의 지각과 상관될 수 있지만, 이전 그룹이 손실되거나 비활성화되면 다른 집단이 관련 지각을 매개할 수 있다. 모든 현상적, 주관적 상태에는 신경 상관물이 있을 수 있다. NCC가 인위적으로 유도될 수 있는 곳에서는 피험자가 관련된 지각을 경험할 것이고, 특정 지각의 상관 영역을 교란하거나 비활성화하면 지각에 영향을 미치거나 사라지게 하여 신경 영역에서 지각의 본질로의 인과 관계를 제공한다.
수년간 제기된 제안에는 다음이 포함된다: NCC를 특징짓는 것은 무엇인가? 시각과 청각을 위한 NCC 사이의 공통점은 무엇인가? NCC는 특정 시점의 피질에 있는 모든 피라미드 세포를 포함할까? 아니면 후두엽 감각 피질로 투영되는 전두엽의 장거리 투영 세포의 하위 집합만을 포함할까? 리듬적으로 발화하는 뉴런? 동기적으로 발화하는 뉴런?
의식의 신경 상관물 의식에 대한 신경생물학적 접근
분자생물학적 방법과 광학 도구를 결합하여 뉴런을 조작하는 신경과학자들의 능력 증대(예: Adamantidis et al. 2007)는 대규모 유전체 분석 및 조작에 적합한 적절한 행동 검사 및 모델 유기체의 동시 개발에 달려 있다. 동물에서의 정밀한 신경 분석과 인간에서의 점점 더 민감한 정신물리학 및 뇌 영상 기술의 결합은 견고한 이론적 예측 프레임워크의 개발로 보완되어 생명의 중심 미스터리 중 하나인 의식에 대한 합리적인 이해로 이어지기를 희망한다.
연구에 따르면 인간 태아 발달의 임신 2기 말에 뇌 구조에 측정 가능한 중요한 변화가 있으며, 이는 태아의 초기 의식 발현을 촉진한다. 이러한 구조적 발달에는 신경 연결의 성숙과 감각 처리 및 정서 조절과 관련된 주요 뇌 영역의 형성이 포함된다. 이러한 영역들이 더욱 통합됨에 따라 태아는 외부 자극에 대한 반응을 보이기 시작하며, 이는 환경에 대한 초기 인식을 시사한다. 이 초기 의식 단계는 나중에 인지 및 사회성 발달의 기초를 마련하고, 출생 후 개인이 주변 세계와 상호 작용하는 방식에 영향을 미치므로 매우 중요하다.
의식의 신경 상관물 각성 수준과 의식 내용
의식이라는 용어에는 두 가지 일반적이지만 구별되는 차원이 있다. 하나는 각성과 의식 상태를 포함하고 다른 하나는 의식 내용과 의식 상태를 포함한다. 어떤 것을 의식하려면 뇌는 깨어 있거나 렘 수면 상태에서 상대적으로 높은 각성 상태(때로는 경계라고도 함)에 있어야 하며, 꿈에서 생생하게 경험되지만 보통 기억되지 않는다. 뇌 각성 수준은 일주기 리듬에 따라 변동하지만 수면 부족, 약물 및 알코올, 육체적 활동 등에 영향을 받을 수 있다. 각성은 어떤 기준 반응을 유발하는 신호 진폭(예: 눈 움직임이나 소리 방향으로 머리를 돌리는 데 필요한 소리 수준)으로 행동적으로 측정될 수 있다. 임상의는 글래스고 혼수척도와 같은 점수 시스템을 사용하여 환자의 각성 수준을 평가한다. 유사하게, NCC는 연구에서 내용 특이적 및 완전 유형으로 설명되며, 둘 다 의식의 배경 조건과 구별된다.
의식의 신경 상관물 각성 수준과 의식 내용
높은 각성 상태는 특정 내용을 가진 의식 상태, 즉 무언가를 보거나, 듣거나, 기억하거나, 계획하거나, 환상하는 것과 관련이 있다. 의식의 다른 수준이나 상태는 다른 종류의 의식 경험과 관련이 있다. "깨어 있는" 상태는 "꿈꾸는" 상태(예를 들어 후자는 자기 성찰이 거의 또는 전혀 없음) 및 깊은 수면 상태와 상당히 다르다. 세 가지 경우 모두 뇌의 기본 생리가 영향을 받으며, 약물을 복용하거나 의식적 지각과 통찰이 정상적인 깨어 있는 상태에 비해 향상될 수 있는 명상 중에도 의식의 변화된 상태에서 영향을 받는다.
의식의 신경 상관물 각성 수준과 의식 내용
임상의들은 "혼수 상태", "지속적 식물인간 상태"(PVS), "최소 의식 상태"(MCS)와 같이 손상된 의식 상태에 대해 이야기한다. 여기서 "상태"는 혼수, 지속적 식물인간 상태 및 전신 마취에서 완전히 부재하는 것부터 몽유병이나 복잡 부분 간질 발작과 같은 최소 의식 상태에서 의식적 감각의 변동적이고 제한적인 형태에 이르는 다양한 "양"의 외부/물리적 의식을 의미한다. 최소 의식 상태의 환자가 접근할 수 있는 의식 상태 또는 경험의 레퍼토리는 상대적으로 제한적이다. 뇌사 상태에서는 각성이 없지만, 경험의 주관성이 중단되었는지, 아니면 유기체와의 관찰 가능한 연결이 중단되었는지는 알려져 있지 않다. 기능적 신경 영상은 무의식으로 추정되는 식물인간 환자에서도 피질의 일부가 여전히 활동하고 있음을 보여주었다. 그러나 이러한 영역은 인식을 위해 활동이 필요한 연합 피질 영역과 기능적으로 분리된 것으로 보인다.
의식 경험의 잠재적 풍부함은 깊은 수면에서 졸음, 그리고 완전한 깨어남으로 증가하는 것으로 보이며, 이는 의식 경험의 차원과 세분화를 모두 포함하여 통합 정보 이론적 의식 설명을 제공하는 복잡성 이론의 개념을 사용하여 정량화될 수 있다. 행동적 각성이 증가함에 따라 가능한 행동의 범위와 복잡성도 증가한다. 그러나 렘 수면에서는 특유의 근무력증, 낮은 운동 각성이 나타나며 사람을 깨우기 어렵지만, 여전히 높은 대사 및 전기적 뇌 활동과 생생한 지각이 존재한다.
시상, 중간뇌 및 다리뇌에 있는 뚜렷한 화학적 특징을 가진 많은 핵들은 피험자가 어떤 것을 경험하기에 충분한 뇌 각성 상태에 있도록 기능해야 한다. 따라서 이러한 핵들은 의식의 활성화 요인에 속한다. 반대로, 특정 의식적 감각의 구체적인 내용은 피질의 특정 뉴런과 그와 관련된 위성 구조(편도체, 시상, 담장, 기저핵 포함)에 의해 매개될 가능성이 높다.
의식의 신경 상관물 지각의 신경 기반
시간과 공간에서 시각적 지각을 정확하게 조작할 수 있는 가능성은 시각을 NCC 탐색에서 선호되는 양식으로 만들었다. 심리학자들은 마스킹, 양안 경쟁, 연속 플래시 억제, 움직임 유도 맹점, 변화맹, 부주의 맹점 등 여러 기술을 완성했다. 이러한 기술에서 세상의 물리적 자극과 피험자의 마음속에서 그와 관련된 지각 사이의 겉보기에는 단순하고 명확한 관계가 교란된다. 특히 자극은 한 번에 몇 초 또는 심지어 몇 분 동안 지각적으로 억제될 수 있다. 즉, 이미지가 관찰자의 한쪽 눈에 투영되지만 보이지 않고 인식되지 않는다. 이러한 방식으로 물리적 자극보다는 주관적 지각에 반응하는 신경 메커니즘을 분리하여 뇌에서 시각 의식을 추적할 수 있다. 지각 착각에서는 물리적 자극은 고정되어 있지만 지각은 변동한다. 가장 잘 알려진 예는 깊이에서 두 가지 다른 방식으로 지각될 수 있는 12개의 선을 가진 네커 입방체이다.
정확하게 제어할 수 있는 지각 착각은 양안 경쟁이다. 여기서 두 개의 다른 정적 이미지가 각 눈에 표시된다. 의식적인 관찰자는 번갈아 가며 한 이미지 또는 다른 이미지를 본다. 뇌는 두 이미지를 동시에 지각하는 것을 허용하지 않는다.
의식의 신경 상관물 지각의 신경 기반
로고테티스와 동료들은 양안 경쟁 과제를 수행하는 깨어 있는 마카크 원숭이의 다양한 시각 피질 영역을 기록했다. 마카크 원숭이는 왼쪽 또는 오른쪽 이미지를 보는지 보고하도록 훈련될 수 있다. 전환 시간의 분포와 한쪽 눈의 대비 변화가 여기에 영향을 미치는 방식은 원숭이와 인간이 동일한 기본 현상을 경험한다는 것을 거의 의심할 여지없이 보여준다. 1차 시각 피질(V1)에서는 소수의 세포만이 원숭이의 지각 기능으로 반응을 약하게 조절했지만, 대부분의 세포는 동물이 당시 무엇을 지각하는지에 거의 관계없이 한쪽 또는 다른 쪽 망막 자극에 반응했다. 그러나 복측 흐름을 따라 열등 측두 피질과 같은 고수준 피질 영역에서는 거의 모든 뉴런이 지각적으로 우세한 자극에만 반응했다. 따라서 "얼굴" 세포는 동물이 얼굴을 보았음을 나타낼 때만 발화하고 다른 쪽 눈에 제시된 패턴에는 발화하지 않았다. 이는 NCC가 열등 측두 피질에서 활성인 뉴런을 포함한다는 것을 의미한다. 열등 측두 피질과 전전두 피질의 특정 부분에서 뉴런의 특정 상호 작용이 필요할 가능성이 높다.
의식의 신경 상관물 지각의 신경 기반
양안 경쟁 및 관련 착각을 이용하여 인간의 시각 의식을 뒷받침하는 혈류 역학적 활동을 식별하는 여러 fMRI 실험은 복측 경로의 상부 단계(예: 방추상 얼굴 영역 및 해마곁 장소 영역)와 V1 및 외측 슬상핵(LGN)을 포함한 초기 영역의 활동이 망막 자극이 아닌 지각을 따른다는 것을 상당히 확실하게 보여준다. 또한 여러 fMRI 및 DTI 실험은 V1이 시각 의식에 필요하지만 충분하지는 않음을 시사한다.
관련된 지각 현상인 플래시 억제에서는 한쪽 눈에 투영된 이미지와 관련된 지각이 원래 이미지는 남아 있는 동안 다른 쪽 눈에 다른 이미지를 플래싱하여 억제된다. 양안 경쟁에 비해 방법론적 이점은 지각 전환의 타이밍이 내부 이벤트가 아닌 외부 트리거에 의해 결정된다는 것이다. 플래시 억제 동안 지각을 보고하도록 훈련된 원숭이의 하측두 피질과 상측두구에 있는 대다수의 세포는 동물의 지각을 따른다. 세포가 선호하는 자극이 지각될 때 세포는 반응한다. 그림이 망막에 여전히 존재하지만 지각적으로 억제되면, 1차 시각 피질 뉴런이 발화하더라도 세포는 침묵한다. 플래시 억제 동안 간질 환자의 내측 측두엽에서 단일 뉴런 기록은 선호하는 자극이 존재하지만 지각적으로 마스킹될 때 반응이 소멸됨을 유사하게 보여준다.
의식의 신경 상관물 일반 의식의 신경학적 기반
뇌 활동 측정은 신경조절물질의 존재에 의해 혼란될 수 있기 때문에, 연구는 피험자가 과제를 수행하지 않고 꿈과 같은 의식 상태에 있을 때 이를 측정하는 데 초점을 맞춘다. 이는 완전한 NCC를 지각을 위한 피질 후방 부분의 측두엽, 두정엽 및 후두엽 사이의 상호작용과 사고를 위한 피질 전두엽 영역으로 국소화했으며, 이는 후방 피질이 내용 특이적 NCC를 촉진하는 것으로 의심되는 방식과 유사하다.
의식에 필요한 최소한의 신경 상관물에 대한 합의된 기준이 없는 상황에서, 규칙적인 수면-파동 전환을 보이고 움직이거나 웃을 수 있는 지속적 식물인간 환자와 (때때로) 의미 있는 방식으로 (예를 들어, 눈 움직임을 달리하여) 의사소통할 수 있고 의식의 일부 징후를 보이는 최소 의식 환자 간의 구별은 종종 어렵다. 전신 마취에서는 환자가 심리적 외상을 경험하지 않아야 하지만, 각성 수준은 임상적 필요성에 부합해야 한다.
의식의 신경 상관물 일반 의식의 신경학적 기반
혈액 산소 수준 의존성 fMRI는 심각한 외상성 뇌 손상 후 식물인간 상태에 있는 환자가 테니스를 치거나 집안 방들을 방문하는 것을 상상하도록 요청받았을 때 정상적인 뇌 활동 패턴을 보여주었다. 이러한 전반적인 의식 장애(운동불능증 포함)가 있는 환자의 차등 뇌 영상은 내측 및 외측 전전두엽과 두정엽 연합 영역을 포함하는 광범위한 피질 네트워크의 기능 장애가 전반적인 인식 상실과 관련되어 있음을 나타낸다. 측두엽의 간질 발작에서 의식 손상 또한 전두엽 및 두정엽 연합 피질의 뇌 혈류 감소와 내측 시상과 같은 중앙선 구조의 증가를 동반했다.
의식의 신경 상관물 일반 의식의 신경학적 기반
중앙선 (정중선) 피질하 구조에 상대적으로 국부적인 양측성 손상도 완전한 의식 상실을 유발할 수 있다. 따라서 이러한 구조는 뇌 각성 (대사 또는 전기 활동에 의해 결정됨)을 가능하게 하고 제어하며, 필수적인 신경 상관물이다. 한 가지 예는 상부 뇌간 (다리뇌, 중간뇌 및 후부 시상하부)의 각 측면에 있는 20개 이상의 핵들의 이질적인 집합이며, 이를 통틀어 그물 활성계(RAS)라고 한다. 그들의 축삭은 뇌 전체에 광범위하게 투영된다. 이 핵들 — 자체 세포 구조 및 신경화학적 정체성을 가진 뉴런들의 3차원 집합 —은 아세틸콜린, 노르아드레날린/노르에피네프린, 세로토닌, 히스타민 및 오렉신/히포크레틴과 같은 뚜렷한 신경조절물질을 방출하여 시상 및 전뇌의 흥분성을 제어하고, 각성 및 수면의 교대뿐만 아니라 행동 및 뇌 각성의 전반적인 수준을 매개한다. 그러나 이러한 외상 후 결국 시상 및 전뇌의 흥분성이 회복되고 의식이 돌아올 수 있다. 의식의 또 다른 활성화 요인은 시상의 5개 이상의 수내측핵 (ILN)이다. 이들은 많은 뇌간 핵으로부터 입력을 받고, 기저핵에 강하게 직접 투영하며, 더 분산된 방식으로 신피질의 많은 부분의 1층으로 투영한다. 시상 ILN의 비교적 작은 (1 cm3 이하) 양측성 병변은 모든 인식을 완전히 없앤다.
의식의 신경 상관물 전방 투영 대 피드백 투영
감각 입력에 대한 많은 행동은 빠르고, 일시적이며, 정형화되어 있고, 무의식적이다. 이들은 피질 반사로 생각될 수 있으며, 예를 들어 복합 부분 간질 발작에서 볼 수 있듯이 상당히 복잡한 자동화된 행동의 형태를 취할 수 있는 빠르고 다소 정형화된 반응으로 특징지어진다. 이러한 자동화된 반응은 때때로 좀비 행동이라고 불리며, 더 넓고 덜 정형화된 감각 입력 측면(또는 이미지에서와 같이 이러한 입력의 반영)을 더 느리게 처리하고 적절한 생각과 반응을 결정하는 데 시간이 걸리는 느리고 다목적 의식 모드와 대조될 수 있다. 이러한 의식 모드 없이는 특이한 사건에 반응하기 위해 엄청나게 많은 다른 좀비 모드가 필요할 것이다.
의식의 신경 상관물 전방 투영 대 피드백 투영
인간을 대부분의 동물과 구별하는 특징은 우리가 스스로 생존할 수 있는 광범위한 행동 프로그램 레퍼토리를 가지고 태어나지 않는다는 것이다("생리적 미숙"). 이를 보완하기 위해 우리는 학습할 수 있는 타의 추종을 불허하는 능력을 가지고 있다. 즉, 모방이나 탐색을 통해 그러한 프로그램을 의식적으로 습득할 수 있다. 일단 의식적으로 습득되고 충분히 연습되면, 이 프로그램들은 우리의 인식 영역을 넘어 실행될 정도로 자동화될 수 있다. 예를 들어, 베토벤 피아노 소나타를 연주하는 데 발휘되는 놀라운 미세 운동 기술이나 구불구불한 산길을 오토바이로 타는 데 필요한 감각 운동 협응력을 생각해 보라. 이러한 복잡한 행동은 관련된 하위 프로그램 중 충분한 수가 최소한의 또는 심지어 중단된 의식적 제어 하에 실행될 수 있기 때문에 가능하다. 사실, 의식 시스템은 실제로 이러한 자동화된 프로그램을 다소 방해할 수도 있다.
의식의 신경 상관물 전방 투영 대 피드백 투영
진화론적 관점에서 볼 때, 정형화되고 자동화된 방식으로 빠르게 실행될 수 있는 자동화된 행동 프로그램과 더 복잡한 행동을 생각하고 계획하는 시간을 허용하는 약간 느린 시스템을 모두 갖는 것은 분명히 합리적이다. 이 후자의 측면은 의식의 주요 기능 중 하나일 수 있다. 그러나 다른 철학자들은 의식이 진화 과정에서 어떤 기능적 이점에도 필요하지 않을 것이라고 제안했다. 그들은 기능적으로 동등한 비의식 유기체(즉, 철학적 좀비)가 의식 유기체와 동일한 생존 이점을 달성할 수 없는 이유에 대해 아무도 인과적 설명을 제공하지 않았다고 주장한다. 진화 과정이 의식 유기체 O와 비의식 유기체 O*에 의해 수행되는 기능 F의 차이를 알지 못한다면, 의식이 어떤 적응적 이점을 제공할 수 있는지는 불분명하다. 결과적으로, 의식에 대한 부적응적 설명은 일부 이론가들에게 호감을 얻었으며, 이들은 의식이 적응으로 진화한 것이 아니라 뇌 크기 증가 또는 피질 재배열과 같은 다른 발달의 결과로 발생하는 부적응이라고 가정한다. 이러한 의미에서 의식은 망막의 맹점에 비유되는데, 이는 망막의 적응이 아니라 망막 축삭이 연결된 방식의 부산물일 뿐이다. 핑커, 촘스키, 에덜먼, 루리아를 포함한 여러 학자들은 고차원 의식 발달 맥락에서 인간 언어의 출현이 학습 및 기억의 중요한 조절 메커니즘으로서 중요함을 지적했다.
의식의 신경 상관물 전방 투영 대 피드백 투영
피질의 시각 좀비 모드는 주로 두정엽의 등쪽 흐름을 사용하는 것으로 보인다. 그러나 두정엽 활동은 적어도 일부 상황에서는 복측 흐름에 대한 주의 효과를 생성함으로써 의식에 영향을 미칠 수 있다. 시각에 대한 의식 모드는 주로 초기 시각 영역(V1 너머)과 특히 복측 흐름에 크게 의존한다.
겉보기에는 복잡한 시각 처리(예: 자연스럽고 어수선한 장면에서 동물을 감지하는 것)는 인간 피질에서 130–150밀리초 이내에 완료될 수 있으며, 이는 눈 움직임과 의식적 지각이 발생하기에는 너무 짧은 시간이다. 더욱이, 안뜰반사와 같은 반사는 훨씬 더 빠른 시간 척도에서 발생한다. 이러한 행동은 망막에서 V1, V4, IT 및 전전두 피질을 거쳐 척수에서 손가락 누름을 제어하는 운동 뉴런에 영향을 미칠 때까지 순전히 전방으로 이동하는 스파이킹 활동의 파동에 의해 매개될 가능성이 상당히 높다(전형적인 실험실 실험에서와 같이). 정보의 기본 처리가 전방이라는 가설은 IT 세포에서 선택적 반응이 나타나는 데 필요한 짧은 시간(약 100밀리초)에 의해 가장 직접적으로 뒷받침된다.
의식의 신경 상관물 전방 투영 대 피드백 투영
반대로, 의식적 지각은 더 지속적이고 반복적인 신경 활동을 필요로 하는 것으로 여겨진다. 이는 아마도 신피질의 전두엽 영역에서 감각 피질 영역으로 다시 돌아오는 전역적 피드백을 통해 이루어지며, 이는 시간이 지남에 따라 임계값을 초과할 때까지 축적된다. 이 시점에서 지속적인 신경 활동은 두정엽, 전전두엽 및 전대상피질 영역, 시상, 담장 및 단기 기억, 다중 양식 통합, 계획, 언어 및 의식과 밀접하게 관련된 기타 과정을 지원하는 관련 구조로 빠르게 전파된다. 경쟁은 하나 이상의 또는 아주 적은 수의 지각이 동시에 활발하게 표현되는 것을 방지한다. 이것이 의식의 글로벌 작업 공간 이론의 핵심 가설이다. 최근 제안된 기능적 프레임워크는 추가적인 가능성을 제시한다. 즉, 뇌의 언어 출력 채널에서 발생하는 활동이 신경 재활용을 통해 입력 채널에서 내부적으로 감지되어 잠재적으로 표현될 동일한 사이버네틱스 프록시 구성의 활성화가 발생하여 반복적인 루프를 생성한다는 것이다.
간단히 말해, 시상-피질 시스템의 빠르지만 일시적인 신경 활동은 의식적 감각 없이 복잡한 행동을 매개할 수 있지만, 의식은 장거리 피질-피질 피드백에 의존하는 지속적이지만 잘 조직된 신경 활동을 필요로 하는 것으로 추측된다.
의식의 신경 상관물 역사
신경생물학자 크리스트프리트 야콥 (1866–1956)은 신경 상관물이 반드시 존재해야 하는 유일한 조건은 직접적인 감각과 반응이라고 주장했으며, 이를 인토네이션(intonations)이라고 불렀다.
의식의 신경 상관물 역사
동물에 대한 신경생리학적 연구는 의식적인 행동의 신경 상관물에 대한 일부 통찰력을 제공했다. 1960년대 초반, 버논 마운트캐슬은 체성감각계에서 지각의 신경 기반을 연구함으로써 그가 심신 문제(Mind/Brain problem)라고 명명한 이 문제 집합을 연구했다. 존스 홉킨스에 있는 그의 연구실은 미국 국립보건원의 에드워드 V. 에바츠 연구실과 함께 행동하는 원숭이의 신경 활동을 기록한 최초의 연구실 중 하나였다. S. S. 스티븐스의 크기 추정 접근 방식의 우아함에 감탄한 마운트캐슬 그룹은 체성 감각의 세 가지 다른 양식이 하나의 인지적 속성을 공유한다는 것을 발견했다. 모든 경우에 말초 뉴런의 발화율은 유발된 지각의 강도와 선형적으로 관련되어 있었다. 최근에는 켄 H. 브리튼, 윌리엄 T. 뉴섬, C. 대니얼 살츠만이 원숭이 뇌의 MT 영역에서 뉴런이 움직임 방향에 대한 의사 결정의 기반임을 시사하는 변동성을 가지고 반응한다는 것을 보여주었다. 그들은 먼저 신호 탐지 이론을 사용하여 뉴런의 비율이 의사 결정을 예측할 수 있음을 보여주었고, 다음으로 이러한 뉴런의 자극이 의사 결정을 예측 가능하게 편향시킬 수 있음을 보여주었다. 이러한 연구는 라눌포 로모가 체성 감각계에서 다른 지각과 뇌 영역을 사용하여 한 뇌 영역의 소수의 뉴런이 지각적 의사 결정의 기초임을 확인하기 위해 수행되었다.
의식의 신경 상관물 역사
다른 연구 그룹들은 마운트캐슬의 선구적인 연구를 따르며 인지 변수를 더 복잡한 인지 과제와 관련된 신경 활동과 연관시켰다. 원숭이는 자신의 지각에 대해 말할 수 없지만, 동물들이 비언어적 보고를 하는 행동 과제가 만들어졌는데, 예를 들어 손 움직임을 만들어내는 방식이다. 이러한 연구 중 많은 부분이 지각 착각을 사용하여 감각(즉, 뇌가 받는 감각 정보)과 지각(즉, 의식이 이를 어떻게 해석하는지)을 분리한다. 단순히 감각 입력이 아니라 지각을 나타내는 신경 패턴은 의식의 신경 상관물을 반영하는 것으로 해석된다.