[논문 리뷰] Two Cognitive Transitions Underlying the Capacity for Cultural Evolution

Liane Gabora, Cameron M. Smith|PubMed|2018. 11. 23.

Language and cultural evolution참고 문헌 133인용 수 25

한 줄 요약

이 논문은 인간의 문화적 진화가 두 가지 인지 전이를 통해 발생했다고 제안한다: (1) 자기 자극적 회상(self-triggered recall, STR)을 가능하게 하는 세밀한 연상 기억의 진화로, 이는 사고의 흐름과 표현적 재기록을 지원한다; (2) 수렴적 사고(논리적, 분석적)와 산발적 사고(창의적, 비유적) 방식 간의 민첩한 전환을 가능하게 하는 맥락적 집중(contextual focus, CF)의 출현. 계산 모델링 결과, STR는 초기 문화적 학습을 가능하게 하며, STR에 의존하는 CF는 정서적 고착을 벗어나 창의적 발전과 행동 현대성의 기반이 된다.

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.

연구 동기 및 목표

• 인간의 누적적, 적응적, 개방형 문화적 진화의 인지적 기반을 설명하기 위해.
• 인간의 문화적 능력이 나타나는 데 기여한 두 가지 구분된 인지 전이를 규명하기 위해.
• 표현적 재기록과 창의적 사고를 뒷받침하는 데 있어 자기 자극적 회상(STR)과 맥락적 집중(CF)의 역할을 구분하기 위해.
• CF가 STR이 이미 확립된 이후에야 창의적 발전을 증진시킬 수 있다는 가설을 검증하기 위해.
• 이러한 인지 메커니즘이 문화 전파에서 적합성과 다양성을 어떻게 증가시키는지 보여주는 계산 모델을 제공하기 위해.

제안 방법

• 연구는 두 단계로 구성된 인지 모델을 제안한다: 첫째, 세밀한 연상 기억의 발달로, 이는 세부적인 사건 기록과 자기 자극적 회상(STR)을 가능하게 한다.
• 둘째, 수렴적(논리적, 분석적)과 산발적(창의적, 비유적) 사고 방식 간의 전환 능력을 지닌 맥락적 집중(CF)의 출현.
• 계산 기반의 에이전트 모델을 사용해 문화적 진화를 시뮬레이션하며, 에이전트들은 행동을 발명하고 가장 적합한 이웃을 모방한다.
• 에이전트들은 STR을 통해 생각과 행동을 연결하고, CF를 통해 사고 방식을 전환하여 정서적 고착을 벗어나 새로운 해결책을 도출한다.
• STR과 CF의 영향을 평가하기 위해 세대 간 평균 적합성과 행동의 다양성을 추적한다.
• 모델은 CF가 STR이 이미 존재할 때에만 창의성과 다양성을 크게 증가시킨다는 것을 입증한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 어떤 인지 메커니즘이 인간에서 단순한 문화 전파에서 누적적 문화 진화로의 전이를 가능하게 했는가?
• RQ2 자기 자극적 회상(STR)이 사고의 흐름과 표현적 재기록의 발달을 어떻게 지원하는가?
• RQ3 맥락적 집중(CF)이 창의적 통찰과 개념의 융합을 어떻게 촉진하는가?
• RQ4 왜 CF는 인지 구조에서 STR가 사전에 확립되지 않은 상태에서는 효과적이지 않은가?
• RQ5 STR과 CF가 함께 작용할 때, 시뮬레이션된 사회에서 문화적 특성들의 적합성과 다양성이 어떻게 향상되는가?

주요 결과

• 자기 자극적 회상(STR)은 에이전트 기반 모델에서 행동의 평균 적합성과 다양성을 크게 증가시켜 초기 단계의 문화적 학습과 아이디어의 연결을 가능하게 했다.
• 맥락적 집중(CF)은 추가로 적합성과 다양성을 향상시켰지만, 이는 STR이 이미 존재할 경우에만 성립하여 두 메커니즘 간의 의존성을 시사했다.
• CF는 작업 변경 이후에 가장 효과적이었으며, 이는 정서적 고착을 벗어나고 통찰 기반의 창의적 발전을 가능하게 한다는 점을 뒷받침한다.
• 모델은 CF가 극적으로 새로운 시각의 통합과 비유적 사고를 가능하게 하여 행동 현대성에 핵심적인 역할을 한다는 것을 입증했다.
• 두 단계로 구성된 인지 전이 모델은 문화 진화의 시간적 순서를 설명한다: STR가 CF 이전에 나타났으며, 이는 화석 및 고고학적 증거와 일치한다.
• 계산 결과는 CF가 STR과 결합될 경우, 민첩하고 창의적인 인지 기능을 가능하게 하여 개방형이고 누적적인 문화적 진화를 이끄는 데 기여한다는 가설을 지지한다.