[論文レビュー] Two Cognitive Transitions Underlying the Capacity for Cultural Evolution

Liane Gabora, Cameron M. Smith|PubMed|Nov 23, 2018

Language and cultural evolution参考文献 133被引用数 25

ひとこと要約

本論文は、人間の文化的進化が2つの認知的転換を通じて生じたと提案している。その2つとは、(1)自己触発的想起（STR）を可能にする微細な関連記憶の進化であり、これは思考の流れや表象的再記述を支援する。そして (2)収束的思考（論理的・分析的）と発散的思考（創造的・類似的）のモード間を柔軟に切り替えられる文脈的注目（CF）の出現である。計算モデルの結果、STRは初期の文化的学習を可能にし、CFはSTRに依存して、心の固定状態からの脱却を促し、イノベーションと行動的モダニティを駆動する。

ABSTRACT

This paper proposes that the distinctively human capacity for cumulative, adaptive, open-ended cultural evolution came about through two temporally-distinct cognitive transitions. First, the origin of Homo-specific culture over two MYA was made possible by the onset of a finer-grained associative memory that allowed episodes to be encoded in greater detail. This in turn meant more overlap amongst the distributed representations of these episodes, such that they could more readily evoke one another through self-triggered recall (STR). STR enabled representational redescription, the chaining of thoughts and actions, and the capacity for a stream of thought. Second, fully cognitive modernity following the appearance of anatomical modernity after 200,000 BP, was made possible by the onset of contextual focus (CF): the ability to shift between an explicit convergent mode conducive to logic and refinement of ideas, and an implicit divergent mode conducive to free-association, viewing situations from radically new perspectives, concept combination, analogical thinking, and insight. This paved the way for an integrated, creative internal network of understandings, and behavioral modernity. We discuss feasible neural mechanisms for this two-stage proposal, and outline how STR and CF differ from other proposals. We provide computational evidence for the proposal obtained with an agent-based model of cultural evolution in which agents invent ideas for actions and imitate the fittest of their neighbors' actions. Mean fitness and diversity of actions across the artificial society increased with STR, and even more so with CF, but CF was only effective if STR was already in place. CF was most effective following a change in task, which supports its hypothesized role in escaping mental fixation. The proposal is discussed in the context of transition theory in the life sciences.

研究の動機と目的

• 人間における蓄積的で適応的かつ無限に続く文化的進化の認知的基盤を説明すること。
• 人間の文化的能力の出現を可能にした2つの明確な認知的転換を特定すること。
• 自己触発的想起（STR）と文脈的注目（CF）が表象的再記述と創造的思考をどのように支援するかを区別すること。
• CFがSTRが既に確立されている場合にのみイノベーションを促進するという仮説を検証すること。
• これらの認知的メカニズムが文化的伝達における適応度と多様性をどのように向上させるかを示す計算モデルを提供すること。

提案手法

• 本研究は、2段階の認知モデルを提唱する。まず、詳細なエピソードのエンコードと自己触発的想起（STR）を可能にする微細な関連記憶の発達である。
• 次に、収束的（論理的・分析的）思考と発散的（創造的・類似的）思考のモード間を切り替えられる能力である文脈的注目（CF）の出現である。
• 計算的エージェントベースのモデルが文化的進化を模擬し、エージェントは行動を発明し、適応度の高い近隣のエージェントを模倣する。
• エージェントはSTRを用いて思考や行動を連鎖させ、CFを用いてモードを切り替え、心の固定状態からの脱却と新規な解決策の生成を図る。
• STRとCFの影響を評価するために、世代にわたる行動の平均適応度と多様性を追跡する。
• モデルは、CFがSTRが既に存在する場合にのみ、著しくイノベーションと多様性を増加させることを示している。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 どのような認知的メカニズムが、単純な文化的伝達から蓄積的文化的進化への移行を可能にしたのであろうか？
• RQ2 自己触発的想起（STR）は、思考の流れや表象的再記述の発展をどのように支援するのであろうか？
• RQ3 文脈的注目（CF）は、創造的インサイトや概念の統合をどのように促進するのであろうか？
• RQ4 なぜCFは認知アーキテクチャにSTRが事前に確立されていなければ効果を持たないのであろうか？
• RQ5 STRとCFは、どのようにしてシミュレートされた社会における文化的特徴の適応度と多様性を共同で向上させるのであろうか？

主な発見

• 自己触発的想起（STR）は、エージェントベースのモデルにおいて行動の平均適応度と多様性を顕著に向上させ、初期段階の文化的学習およびアイデアの連鎖を可能にした。
• 文脈的注目（CF）はさらに適応度と多様性を向上させたが、これはSTRが既に存在している場合に限られ、両者のメカニズム間に依存関係があることを示している。
• CFはタスクの変更後に特に効果的であり、心の固定状態からの脱却とインサイトに基づくイノベーションを促進する役割を支持している。
• モデルは、CFが根本的に新しい視点の統合と類似的思考を可能にし、行動的モダニティにとって不可欠であることを示した。
• 2段階の認知的転換モデルは、文化的進化の時間的順序を説明しており、STRがCFよりも前に行われたことが、化石および考古学的証拠と整合している。
• 計算結果は、CFがSTRと組み合わさることで、柔軟で創造的な認知を可能にし、無限に続く蓄積的文化的進化を駆動するという仮説を支持している。