認知

認知とは、「思考、経験、感覚を通じて知識と理解を獲得する精神的行動またはプロセス」です。 ^[2]認知には、知覚、注意、思考、想像力、知性、知識の形成、記憶と作業記憶、判断と評価、推論と計算、問題解決と意思決定、言語の理解と生成など、知的機能とプロセスのあらゆる側面が含まれます。認知プロセスは、既存の知識を使用して新しい知識を発見します。

認知プロセスは、言語学、音楽学、麻酔学、神経科学、精神医学、心理学、教育学、哲学、人類学、生物学、システム学、論理学、コンピュータサイエンスなどの分野を中心に、さまざまな文脈の中でさまざまな観点から分析されています。^{[3]これらの認知分析アプローチやその他の認知分析アプローチ（}身体化認知など）は、認知科学という発展途上の分野で統合されており、認知科学は次第に自律的な学問分野となっています。

認知という言葉は15世紀に遡り、「思考と認識」を意味していた。^[4]この用語はラテン語の名詞cognitio（「検討」、「学習」、「知識」）に由来し、動詞cognoscoから派生した。cognoscoはcon（「〜とともに」）とgnōscō （「知る」）の合成語である。後半のgnōscō自体はギリシャ語の動詞gi(g)nósko（γι(γ)νώσκω、「私は知っている」または「知覚する」）と同源語である。 ^{[5] [6]}

認知という語自体は15世紀に遡るが、^[4]認知プロセスへの注目は18世紀以上も前に遡り、アリストテレス（紀元前384-322年）が心の内部の仕組みとそれが人間の経験に及ぼす影響に興味を示したことに始まる。アリストテレスは記憶、知覚、心的イメージに関する認知領域に焦点を当てた。彼は自身の研究が経験的証拠、つまり観察と慎重な実験を通じて集められた科学的情報に基づいていることを非常に重視した。^[7]それから2千年後、現代の認知概念の基礎は啓蒙時代にジョン・ロックやダガルド・スチュワートなどの思想家によって築かれ、彼らはアイデアが獲得され、記憶され、操作される心のモデルを開発しようとした。^[8]

19世紀初頭、認知モデルは哲学（特に心の哲学について著述した著者ら）と医学（特に狂気の治療方法を解明しようと努めた医師ら）の両方で発展した。英国では、これらのモデルはロンドン大学ユニバーシティ・カレッジのジェームズ・サリーなどの学者らによって学界で研究され、政治家らが1870年の国家初等教育法（33 & 34 Vict. c. 75）を検討する際にはそれらも使用された。^[9]

心理学がヨーロッパで急成長を遂げる研究分野として登場し、アメリカでも支持を集めるようになると、ヴィルヘルム・ヴント、ヘルマン・エビングハウス、メアリー・ホイットン・カルキンズ、ウィリアム・ジェームズなどの科学者が人間の認知の研究に貢献しました。^[要出典]

ヴィルヘルム・ヴント（1832-1920）は、いわゆる内省、つまり個人の内なる感情を調べるという概念を強調した。内省では、ヴントがその情報を科学的であると判断できるように、被験者は自分の感情をできるだけ客観的に表現するよう注意しなければならなかった。 ^{[10] [11]}ヴントの貢献は決して小さくないが、現代の心理学者は彼の方法が主観的すぎると感じており、人間の認知プロセスについての結論を出すために、より客観的な実験手順に頼ることを選んでいる。^[要出典]

ヘルマン・エビングハウス（1850-1909）は、主に人間の記憶の機能と容量を調べる認知研究を行った。エビングハウスは、存在しない単語（たとえば「EAS」）から2,000以上の音節を作成する独自の実験を開発した。次に、これらの非単語を学習する自身の能力を調べた。彼は、既存の経験が単語の象徴に与える影響を制御し、それらをより簡単に思い出せるようにするために、実際の単語ではなく非単語を意図的に選択した。^{[10] [12]}エビングハウスは、作成した非単語を学習して思い出す能力に影響を与えた可能性のあるいくつかの変数を観察し、仮説を立てた。その理由の1つは、刺激のリストが提示されてから、同じものを暗唱または思い出すまでの時間の長さであると結論付けた。エビングハウスは、「学習曲線」と「忘却曲線」を記録してプロットした最初の人物である。^[13]彼の研究は連続位置とそれが記憶に与える影響の研究に大きな影響を与えた^[要出典]

メアリー・ホイットン・カルキンス（1863-1930）は、心理学の分野で影響力のあるアメリカの先駆者でした。彼女の研究は、人間の記憶能力にも焦点を当てていました。彼女が行った研究は、新近効果と呼ばれる一般的な理論を生み出しました。^[14]新近効果は、後続の実験のセクションでも説明されていますが、一連の刺激で最後に提示された項目を正確に思い出すことができる傾向のことです。カルキンの理論は、前述のヘルマン・エビングハウスが行った記憶実験の研究と結論に密接に関連しています。^[15]

ウィリアム・ジェームズ（1842-1910）は、認知科学の歴史におけるもう一人の重要な人物です。ジェームズは、ヴントの内省重視とエビングハウスの無意味刺激の使用にかなり不満でした。彼は代わりに、日常生活における人間の学習経験と、それが認知の研究にとって重要であることに焦点を当てることを選びました。ジェームズが認知の研究と理論に与えた最も重要な貢献は、知覚、記憶、推論、注意などの認知の側面を予備的に検討した教科書「心理学原理」でした。 ^[15]

ルネ・デカルト（1596年 - 1650年）は17世紀の哲学者で、「我思う、故に我あり」というフレーズを生み出した。彼は認知と心の研究に哲学的なアプローチを取り、その著書『省察』で人々が自分と一緒に瞑想し、自由な認知で自分と同じ結論に達することを望んでいた。^[16]

心理学では、「認知」という用語は通常、個人の心理機能の情報処理の観点から使用され、^[17]認知工学でも同様です。^[18]社会心理学の一分野である社会的認知の研究では、この用語は態度、帰属、およびグループダイナミクスを説明するために使用されます。^[17]しかし、認知科学の分野における心理学的研究では、認知を理解するための身体化されたアプローチも示唆されています。 従来の計算論的アプローチとは対照的に、身体化された認知は、認知能力の獲得と発達における身体の重要な役割を強調しています。^{[19] [20]}

人間の認知は、意識的と無意識的、具体的と抽象的、直観的（言語の知識など）と概念的（言語のモデルなど）である。認知には、記憶、連想、概念形成、パターン認識、言語、注意、知覚、行動、問題解決、心的イメージなどのプロセスが含まれる。^{[21] [22]}伝統的に、感情は認知プロセスとは考えられていなかったが、現在では感情の認知心理学を調べる研究が多く行われている。また、メタ認知と呼ばれる、自分の認知の戦略や方法に対する認識にも研究が焦点を当てている。認知の概念は、心理学の分野の発展を通じて、何度か改訂されてきた。^[要出典]

心理学者は当初、人間の行動を支配する認知を情報処理と理解していた。これは、行動主義運動が認知を行動の一形態とみなした後に出現した、1950年代の認知主義として知られる運動であった。 ^[23]認知主義は、認知を計算の一形態として捉え、心を機械、意識を実行機能とみなした。^[19]しかし、認知科学の発展により、認知行動が具体化され、拡張され、心の中で動的なプロセスを生み出す必要性を強調する理論が提示された1990年代に、ポスト認知主義が登場し始めた。^[24]認知心理学の発展は、さまざまな理論から心理学が生まれたため、心と環境に関するこれらのダイナミクスの探求が始まり、体系的な計算またはもっぱら行動としての認知を優先する以前の二元論的パラダイムからの運動が始まった。^[19]

長年にわたり、社会学者や心理学者は認知発達、つまり人間の思考や精神プロセスの構築に関する研究を行ってきました。 ^[要出典]

ジャン・ピアジェは、発達心理学の分野で最も重要かつ影響力のある人物の一人である。彼は、人間は「抽象的記号推論」を行う能力を持っているため、動物と比較して人間は独特であると信じていた。彼の研究は、発達心理学の分野で大きな貢献をしたレフ・ヴィゴツキー、ジークムント・フロイト、エリック・エリクソンと比較することができる。ピアジェは、子どもの認知発達を研究したことで知られ、自身の3人の子供とその知的発達を研究し、そこから幼少期の発達段階を説明する認知発達理論を導き出した。 ^[25]

認知発達に関する研究は、胎児期から子どもを対象に行われ、認知がいつ現れるのか、どのような環境特性が人間の思考や精神プロセスの構築を刺激するのかを理解するために行われている。研究では、胎児が意図的に環境に関わり、認知能力を獲得していることが示されている。^[27]しかし、単純な反射神経を持つ生物は、環境が刺激の不協和音（電磁波、化学反応、圧力変動）であるため、環境を単独で認識することはできない。^[28]感覚はノイズによって制限されすぎていて、手がかりの問題を解決することができない。つまり、関連する刺激は、感覚を通過するとノイズの大きさを克服できない（結合問題を参照）。胎児は、物体の知覚を把握するために関連する感覚刺激を選択する際に、神経系を刺激するための外部からの助けを必要とする。^[29]共有意図性アプローチは、この初期段階における知覚発達のもっともらしい説明を提案している。当初、マイケル・トマセロは、共有意図性の心理学的構成概念を導入し、出生からの認知発達への貢献を強調した。^[30]この主要な相互作用は、環境学習のための母子間の無意識のコラボレーションを提供します。後に、イゴール・ヴァル・ダニロフがこの概念を発展させ、子宮内期まで拡張し、共有意図性の基礎となる神経生理学的プロセスを明らかにしました。^[31]共有意図性アプローチによると、母親は実際の認知問題の重要な感覚刺激を子供と共有します。^[32]この刺激を共有することで、母親は若い生物の神経系を発達させるためのテンプレートを提供します。^[33]

子どもの認知発達に関する研究の最近の知見^{[29] [31] [34] [35 ] [36 ] [37] [38] [39] [40]}と脳間神経科学実験の進歩^{[41] [42] [43] [44] [45]}により、上記の命題はもっともらしくなりました。それらに基づいて、共有意図性仮説は、非局所的なニューロン結合による母胎児コミュニケーションモデルにおける前知覚コミュニケーションの概念を導入しました。^{[27] [31] [33]この非局所結合モデルは、1つの環境コンテキストに生息する生物システムが適切な生態学的ダイナミクスをコピーすることによる2つの生物間のコミュニケーションを指し、そこでは、素朴な行為者（胎児）は、これらの}動的システムの固有のプロセス（具体化された情報）により、経験豊富な行為者（母親）から情報を複製しますが、感覚信号を介した相互作用はありません。^{[27] [31] [33]}母親の心拍（低周波発振器）は、低周波発振器（母親の心拍）の干渉の影響により、母親と胎児の神経系の両方の特定のサブシステム内の関連する局所神経回路網を変調し、これらの神経回路網ではすでにガンマ活動を示しています（物理学における干渉とは、2つ以上の電磁波の組み合わせで結果として生じる波を形成することです）。^{[27] [31] [33]}したがって、胎児の潜在意識の知覚は、出生前からこの生物の認知を刺激する母親との意図の共有によって生じます。 ^{[27] [31] [33]}

認知の始まりを理解する上でもう一つの重要な問題は、未熟な神経系による関連する生態学的ダイナミクスに関する分子レベルでの記憶（すなわち、関連する感覚刺激の生態学的状態を記憶すること）である。これはエングラムと呼ばれる。光学イメージング、分子遺伝学、光遺伝学の技術と適切な行動分析を組み合わせて得られた証拠は、ニューロン間の接続の強さを変えることが、エングラムが脳内に保存される主要なメカニズムの1つであるという考えを支持し続けている。^[46]

^{認知のメカニズムとして考えられるのは2つ（またはそれ以上）あり、量子効果[47]}と電磁干渉による脳構造の同期[48]の両方が関与している可能性がある。 ^{[ 27] [31] [33]}

系列位置効果は、情報が系列的に与えられた場合、その系列の始めの情報（プライマシー効果）と終わりの情報（リーセンシー効果）を覚える傾向があるという記憶理論をテストするためのものである。その結果、系列の途中に与えられた情報は忘れられるか、簡単には思い出せない。この研究では、最も最近学習した情報は思い出すように求められたときにまだ作業記憶にあるため、リーセンシー効果がプライマシー効果よりも強いと予測している。最初に学習した情報は、依然として検索プロセスを経なければならない。この実験は、人間の記憶プロセスに焦点を当てている。^[49]

単語優位効果実験では、被験者に単語または文字を40ミリ秒という短い時間だけ提示し、その後、単語内の特定の位置にあった文字を思い出すように指示します。理論的には、被験者は単語内で文字が提示された場合、単独で提示された場合よりも正確に文字を思い出すことができるはずです。この実験は、人間の発話と言語に焦点を当てています。^[50]

ブラウン・ピーターソンコホモロジー実験では、被験者はトリグラムを簡単に提示され、実験の特定のバージョンでは、被験者は気をそらすタスクを与えられ、単語のシーケンスが実際に単語であるか、または非単語（スペルミスなどにより）であるかを識別するように求められます。気をそらすタスクの後、被験者は気をそらすタスクの前のトリグラムを思い出すように求められます。理論的には、気をそらすタスクが長ければ長いほど、被験者がトリグラムを正しく思い出すのが難しくなります。この実験は、人間の短期記憶に焦点を当てています。^[51]

記憶スパン実験では、各被験者に同じ種類の刺激のシーケンスが提示されます。刺激は、物体を表す単語、数字、似た音の文字、似ていない音の文字です。刺激が提示された後、被験者は与えられた刺激のシーケンスを、与えられた順序どおりに思い出すように求められます。実験の特定のバージョンでは、被験者がリストを正しく思い出した場合、その種類の材料のリストの長さが 1 つ増加し、間違って思い出した場合はその逆になりました。理論上、人間の記憶スパンは、数字については約 7 項目、似ていない音の文字や短い単語についても同じです。記憶スパンは、似た音の文字や長い単語では短くなることが予測されます。^[52]

視覚探索実験の 1 つのバージョンでは、参加者に、円と正方形が散在するウィンドウが提示されます。参加者は、ウィンドウに緑の円があるかどうかを特定します。特徴探索では、被験者には、青い正方形または円と、緑の円が 1 つあるか、緑の円がまったくない試行ウィンドウがいくつか提示されます。結合探索では、被験者には、青い円または緑の正方形と、緑色の円があるかないかを示す緑色の円がある試行ウィンドウが提示され、参加者はその存在を特定するよう求められます。期待されるのは、特徴探索では、反応時間、つまり参加者が緑色の円が存在するかどうかを特定するのにかかる時間が、妨害要因の数が増えても変化しないということです。ターゲットが存在しない結合探索では、ターゲットが存在する結合探索よりも反応時間が長くなるはずです。理論的には、特徴探索では、ターゲットと妨害要因の色の違いにより、ターゲットを簡単に見つけられる、またはターゲットが存在しないということになります。標的がない場合の結合探索では、妨害刺激のすべてではないにしても一部は標的刺激と同じ色であるため、被験者は各図形を見てそれが標的かどうかを判断する必要があり、反応時間が長くなります。標的が存在する場合の結合探索では、標的が見つかると各図形間の探索が停止するため、時間がかかりません。^[53]

知識表現システムの意味ネットワークは、さまざまなパラダイムで研究されてきました。最も古いパラダイムの 1 つは、バートレットが研究した、記憶から繰り返される物語の平準化と鮮明化です。意味微分法では、因子分析を使用して単語の主な意味を決定し、単語の倫理的価値が最初の因子であることがわかりました。より制御された実験では、自由想起における単語のカテゴリ関係を調べます。単語の階層構造は、ジョージ・ミラーのWordNetで明示的にマッピングされています。ニューラルネットワーク、潜在的意味解析(LSA)、ベイズ分析、多次元因子分析などの計算システムを使用して、意味ネットワークのより動的なモデルが作成され、テストされています。単語の意味は、認知科学のすべての分野で研究されています。^[54]

メタ認知とは、自分の思考プロセスを認識し、その背後にあるパターンを理解することである。この用語は、「超えて」または「上に」を意味する語源meta^{から来ている。 [55]}メタ認知は、自分の考え方を振り返ることや、自分や他人が問題解決のために特定の戦略をいつどのように使用するかを知ることなど、さまざまな形をとることができる。^{[55] [56]}メタ認知には、一般的に (1) 認知概念と (2) 認知制御システムの 2 つの要素がある。^{[57] [58]}研究によると、メタ認知の両方の要素が、メタ概念的知識と学習において重要な役割を果たすことが示されている。^{[59] [60] [58]記憶と} 記憶戦略について知ることと定義されるメタ記憶は、メタ認知の重要な側面である。^[61]

メタ認知に関する著作は、少なくともギリシャの哲学者アリストテレス（紀元前384-322年）の2つの著作『魂について』と『自然科学』まで遡ります。^[62]

有酸素運動と無酸素運動は認知機能の改善に関して研究されてきた。^[63]いくつかの研究では、注意力、言語記憶、視覚記憶の短期的な向上が見られる。しかし、その効果は一時的であり、身体活動の停止後、時間の経過とともに減少する。^[64]パーキンソン病患者も、他の認知課題と組み合わせたサイクリング中に認知機能が改善されたと報告されている。^[65]

植物性エストロゲン、ブルーベリーのサプリメント、抗酸化物質を評価した研究では、サプリメント摂取後に認知機能がわずかに向上したものの、プラセボと比較して有意な効果は見られなかった。^{[66] [67] [68]}更年期障害の認知機能に対するハーブや栄養補助食品の効果に関する別の研究では、大豆とイチョウのサプリメントが女性の認知機能を改善する可能性があることが示されている。^[69]

認知障害（認知症など）のある人を社会的な場で思考や記憶を刺激するように設計された日常的な活動にさらすと、認知能力が向上するようです。研究材料は少なく、より大規模な研究で結果を確認する必要があるものの、社会的認知刺激の効果は、一部の薬物治療の効果よりも大きいようです。^[70]

経頭蓋磁気刺激（TMS）は、治療セッションの1か月後に、治療前と比較して認知症のない人の認知機能を改善することが示されています。その効果はプラセボと比較して有意に大きくはありませんでした。^[71]さまざまな認知機能のためのコンピューターベースのトレーニングプログラムを使用するコンピューター認知トレーニングは、臨床現場で検討されていますが、永続的な効果は示されていません。^[72]

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• 人間の知能の概要- 人間の知能の特性、能力、モデル、研究分野などのリスト。
• 思考の概要- さまざまなタイプの思考、思考の種類、思考の側面、関連分野などを特定するリスト。
• 意図を共有する

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• 認知心の研究に関する理論的および実験的論文を掲載する国際ジャーナル。
• アムステルダム大学の音楽認知に関する情報
• Cognitie.NL 2011-10-19 にWayback Machineでアーカイブされました認知研究、オランダ科学研究機構 (NWO) およびアムステルダム大学(UvA)に関する情報
• カーネギーメロン大学感情および意思決定研究室、EDM 研究室
• 人間の認知の限界 – 哺乳類の認知能力の進化を解説した記事
• 電話での会話が聞き取れないと認知能力が低下する
• 知性の限界 ダグラス・フォックス、サイエンティフィック・アメリカン、2011年6月14日。