[논문 리뷰] Cognitive Functions of the Brain: Perception, Attention and Memory

Jiawei Zhang|arXiv (Cornell University)|2019. 05. 30.

Neuroscience, Education and Cognitive Function참고 문헌 2인용 수 38

한 줄 요약

지각, 주의, 기억을 핵심 인지 기능으로 다루는 입문서 개요로, 그 과정, 유형, 이론 모델을 포함한다.

ABSTRACT

This is a follow-up tutorial article of [17] and [16], in this paper, we will introduce several important cognitive functions of the brain. Brain cognitive functions are the mental processes that allow us to receive, select, store, transform, develop, and recover information that we've received from external stimuli. This process allows us to understand and to relate to the world more effectively. Cognitive functions are brain-based skills we need to carry out any task from the simplest to the most complex. They are related with the mechanisms of how we learn, remember, problem-solve, and pay attention, etc. To be more specific, in this paper, we will talk about the perception, attention and memory functions of the human brain. Several other brain cognitive functions, e.g., arousal, decision making, natural language, motor coordination, planning, problem solving and thinking, will be added to this paper in the later versions, respectively. Many of the materials used in this paper are from wikipedia and several other neuroscience introductory articles, which will be properly cited in this paper. This is the last of the three tutorial articles about the brain. The readers are suggested to read this paper after the previous two tutorial articles on brain structure and functions [17] as well as the brain basic neural units [16].

연구 동기 및 목표

• 정보를 습득하고 처리하기 위한 뇌 기반 기술로서의 인지 기능을 설명한다.
• 지각 과정과 그 양상, 그리고 지각 처리의 유형을 자세히 설명한다.
• 주의 메커니즘, 시각 주의의 모델, 그리고 멀티태스킹 개념을 요약한다.
• 감각기억, 작업기억, 장기 기억 등 기억의 유형과 인코딩, 통합, 저장, 회상과 같은 기억 과정에 대해 논의한다.

제안 방법

• 신경과학 및 입문 자료를 바탕으로 한 문헌 기반 합성.
• 지각 처리를 distal/proximal 자극과 변환으로 설명한다.
• 주의 모델(스포트라이트/줌 렌즈; FIT vs AET) 및 멀티태스킹 개념에 대한 개요를 제시한다.
• 정의와 관계를 가지는 기억 유형과 단계의 범주화.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 이 논문에서 논의된 뇌의 주요 인지 기능은 무엇인가?
• RQ2 뇌 기능의 맥락에서 지각, 주의, 기억은 어떻게 정의되고 구분되는가?
• RQ3 시각 주의를 설명하는 모델은 무엇이며 그것들이 멀티태스킹과 동시 주의를 어떻게 설명하는가?
• RQ4 기억의 유형과 과정은 무엇이며 어떻게 인코딩, 저장, 회상되는가?

주요 결과

• 지각은 학습, 기억, 기대, 주의에 의해 형성된 학습 및 고수준 해석을 포함한다.
• 시각 주의는 두 단계 모델(일관된 처리 후 집중 처리)로 설명되며 스포트라이트와 줌 렌즈의 비유를 사용한다.
• 멀티태스킹은 성능 비용을 초래하며 자원 이론과 양식 간섭이 분산 주의를 형성한다.
• 주의는 노출적이거나 은밀하게 할 수 있으며, 외생적이거나 내생적일 수 있으며 두 방향의 지향에 대해 공유된 신경 구조가 있다.
• 기억은 감각 기억, 작업 기억(단기 기억), 그리고 장기 기억으로 분류되며 인코딩, 통합, 저장, 회상 등의 과정을 포함한다.