응용 과학 Applied Science/뇌과학 Brain science

개념, concept, 범주화, 範疇化, Categorization

Jobs 9 2022. 7. 4. 13:42
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개념 (concept)

- 개념 (concept), 사물이나 사건 또는 그 박의 자극들이 가진 공통된 속성을 묶거나 범주화하는 심적 표상
- 개념은 사물의 유목이나 범주를 구분 짓는 추상적 표상이나 기술, 정의로 간주
- 개념은 우리가 사고하는 능력과 세상을 이해하는 데 기본

- 인지의 다른 측면과 마찬가지로, 개념에 문제가 있는 몇 가지 사례를 살펴봄으로 인해 개념이 어떻게 구성되는지에 대한 통찰을 얻을 수 있다.


​개념의 조직화와 범주 특정적 결함
- 20여 년전, 두명의 신경심리학자는 개념이 어떻게 구성되는지 이해하는 데 중요한 역할을 하는 뇌 손상으로 인한 마인드버그를 보고 (Warrington, 1983)
- 환자는 다양한 무생물체를 인식하는 데 어려움을 겪었으며, 그 물체에 대해 어떠한 정보도 인출하지 못함
- 그러나 생물체와 음식에 대한 지식은 지극히 정상
- 다음 해, 두 신경심리학자는 앞의 사례와 정반대되는 유형의 장애를 보이는 4명의 환자를 보고
- 무생물체를 인식하는 데 문제가 없었지만, 생물체와 음식에 대한 정보를 재인하는 능력이 매우 심하게 손상
- 범주특정적 결함 (category-specific deficit) : 특정한 범주에 속하는 물체를 인식하는 능력이 상실된 반면, 그 밖의 범주에 속하는 물체를 인식하는 능력은 정상

- 범주특정적 결함은 출생 직후에 뇌 손상을 당했을 대 관찰
- 출생 하루 뒤 뇌졸중을 겪은 16세 소년 아담의 사례를 발표 (Farah, Rabinowitz, 2003)
- 아담은 얼굴이나 생물체를 인식하는 데 심각한 어려움
- 그에게 사진을 제시하였을 때, 그는 동물 사진에서는 79%, 식물 사진에서는 54%의 오류
- 반대로 무생물체의 사진을 인식할 때는 15%의 오류만 범함
- 뇌에 감각 및 지각 입력을 생물체와 무생물체를 범주화흔 능력이 '회로화' 되어 있다는 것을 보여 준다.

- 범주특정적 결함의 유형은 뇌의 어느 부위가 손상되었는 가에 따라 다르다.
- 결함은 대개 뇌졸중이나 대뇌피질의 좌반구 영역에 손상을 입은 사람에게 나타난다. (martin 2003)
- 뇌의 좌측두엽의 앞쪽 부위에 손상을 입게 되면 사람을 인식하지 못하며, 좌측두엽의 아래 부윙에 손상을 입게 되면 동물을 인식하지 못하게된다.
- 건강한 사람이 똑같은 과제를 수행할 때의 뇌 영상은 동물보다 도구의 이름을 말할때 뇌의 동일한 부위가 더 활성화,
- 역으로도 마찬가지의 결과 (Martin, 2001)

- 범주 특정적 결함 사례는 우리의 뇌가 세사엥 대한 개념을 어떻게 구성하고,
- 이들의 공유된 유사성을 바탕으로 어떻게 구분하여 범주화하는지에 대한 새로운 통찰을 제공
- '개'에 대해 우리는 '작고, 털이 잇고, 꼬리를 흔들며, 네발로 걷는 동물이며, 짖는다'라는 범주를 갖고 있을 수 있다.
- '새'에 대한 범주는, '작고, 날개가 있으며 부리가있다'를 포함
- 우리는 대개 일상생활 속에서 우리가 경험하는 물체와 사건들 간에 유사성을 찾아내어 범주를 구성
- 뇌종증을 앓거나 '개'의 범주가 저장된 뇌의 특정한 부위에 손상, 개를 인식하거나 개에 대한 정보를 기억하는 능력에 결함
 
개념과 범주화에 관한 심리학 이론
- 사람들이 가진 개념이 어떻게 습득, 의사겨렁과 행동을 결정하는 데 어떻게 사용되는가와 관련한 개념의 본질을 연구
- 초기 심리학 이론에서는 개념을 특정 범주 안에 속하기 위한 필요충분조건을 명세한 규칙으로 정의
- 필요조건은 어떤 사물이 범주에 속하기 위하여 참(true)이되어야 하는 것
- 충분조건은 만약 사물이 참이라면 그것이 범주에 속한다는 것을 증명해 주는 것이다
- 예를 들어, 낯선 동물이 있는데 당신은 그것이 개인지 아닌지 결정하려고 한다고 가정
- 그 동물은 포유류일 필요가 있다.
- 모든 개는 포유류일 필요가 있다. 모든 개는 포유류이기 때문에 그 동물이 포유류가 아니라면 '개'의 범주에 속하지 않게 된다.
- 그러므로 '포유류'는 '개'의 범주에 속하기 위한 필요조건이다.
- 누군가가 그 동물이 독일 셰퍼드라고 말해준다면, 여러분은 독일 셰퍼드가 개의 한 종류라는 것을 알게 될 것이다.
- '독일 셰퍼드'는 '개'의 범주에 속하기 위한 충분조건
- 만약 당신이 그 동물이 독일 셰퍼드인 것을 안다면 이는 개로 분류되기에 충분

- 그러나 대부분의 자연적인 범주들은 필요충분조건의 고전적인 접근방법으로 쉽게 정의되지 못한다.
- '개'에 대한 당신의 정의는?
- 여러분은 모든 개가 포함하는 개 개념의 법칙을 생각해 내고, 개와 개가 아닌 동물을 쉽게 분류할 수 있겠는가?
- 대부분의 사람은 그렇지 못함
- 그러나 그들은 동물을 개와 개가 아닌 것으로 쉽게 분류, '개'라는 용어를 정확하게 사용
- 어떻게 범주화를 수행하는가?

가족유사성 이론
- 엘레너 로쉬
- 가족유사성 이론 (family resemblance theory),
   : 범주의 한 구성원이 가진 속성을 모든 구성원이 공유한고 있는 것은 아니라는 것 (Rosch, 1973)
- 예를 들어, 당신과 당신의 형은 엄마의 눈을 닮았지만, 당신과 누나는 아빠의 높은 광대뼈
- 당신이 모든 공통점을 가지고 잇는 것으로 공유된 특성이 정의될 수 잇는 것이 아니라는 사실에도 불구하고
- 당신과 부모님, 그리고 당신의 형제자매들간에 강한 가족 유사성​
- 이와 유사하게, '새(bird)' 범주에 속하는 많은 구성원은 깃털과 날개를 가지고 있고, 이러한 것들이 세부특징이 된다.
- 이러한 세부특징을 가진 어떤 것은 '새'로 구분되기 쉬운데, 이는 새 범주의 다른 구성원에대한 '가족 유사성'때문이다.

원형 이론
- 원형(prototype), 한 범주에서 가장 전형적인 대상
- 가족 유사성 이론에 기초하여, 로쉬는 우리가 형성하는 심리학적 범주는 원형을 중심으로 구성된다고 묘사하는 게 적합하다고 제안
- 원형은 범주의 가장 전형적ㅇ니 세부특징을 가지고 잇다.

- 원형이론에 따르면, 만약 여러분의 전형적이 새가 로빈새라면 카나리아는 타조보다 새의 더 나은 예로 간주
- 사람들은 새로운 예시와 범주의 원형 간 비교를 통해 범주를 판단
- 이는 어떤 것이 개념의 예시인지 아닌지의 개념에 대한 고전적인 접근방법(예를 들어, '개' 또는 '새'의 범주에 속하는지 여부)과 대조

- 여러 연구들은 원형 이론을 지지
- 실험 참가자들에게 여러 범주 구성원의 속성을 적어 보라고 하였다. (Rosch, 1975)
- '사과', '코코넛', 오렌지는 과일 범주의 구성원
- 속성은 예를 들어 '사과는 빨갛고 둥글고 즙이 많다' 코코넛은 둥글고 털이 있다. 오렌지는 주황색이고 둥글며 즙이 많다. 같이 세부 특징을 말한다.

- 연구자들은 각 범주 구성원에 대해 범주의 다른 구성원과 공유하는 속성의 개수를 반영하는 가족유사성 점수를 계산
- '사과'와 '오렌지'는 범주의 다른 구성원과 공유하는 두 가지 속성 (둘글고, 즙이있다)
- 가족유사성 점수는 2점
- 코코넛은 둥글다만 있고 점수는 1점

- 실험의 다른 참가자들은 각 구성원이 범주에서 얼마나 전형적인지, 점수가 높을수록 더 전형적임을 나타내는 1~7점의 척도상에서 평가
- 이러한 평가는 가족유사성 점수와 높은 관련성이 잇다.
- 더 전형적인 것으로 평가된 항목은 범주의 다른 구성원과 공통점이 많은 반면에, 전형적이지 않은 것으로 평가된 항목은 다른 구성원과 공통점이 거의 없었다.
- '사과'와 복숭아는 과일 범주의 전형적인 구성원으로 평가, 코코넛과 무화과는 전형적이지 않은 것으로 평가

- 원형 이론에 따르면 이와같은 결과는 우리의 개념이 전형성과 공유하는 세부특징에 의해 구성,
- 필요충분조건을 정의하는 규칙에 의해서 단순하게 구성되지 않는다는것을 보여줌
- 실험 참가자들은 닭과 로빈새가 둘 다 새라는 것을 알지만, '새'라는 심적 개념은 순수하게 논리적 정의에 따른 것이 아니라 공유하는 속성에 따라 구성
 
본보기 이론
- 본보기 이론 (exemplar theory), 우리는 새로운 사례와 범주의 다른 사례에 대한 기억을 비교함으로서 범주 판단을 한다. (Medin, 1978)
- 숲 속을 걷는데, 코요테로 보이는 네발 달린 동물을 발견, 당신 사촌의 독일 셰퍼드일수 잇다고 상상해보라
- 당신은 그 동물이 개일 것으로 판단하고 겁에 질려 도망가기보다는 계속해서 산책을 즐긴다.
- 아마 새로운 동물을 개로 범주화, 경험이 있는 다른 개와 두드러지게 유사하기 때문
- 본보기 이론은 원형 이론에 비해 범주화의 여러 측면을 더 잘 설명,
- 특히 우리가 원형적인 개를 무엇으로 보는지뿐만 아니라 어떤 것을 구체적인 개로보는지 또한 회상한다는 점을 설명



- 신경영상기법을 이용한 연구들은 우리가 개념과 범주화를 형성할 때, 원형과 본보기 이론 모두를 사용한다고 결론
- 시각 피질은 원형 형성과 관련이 있는 반면, 전전두엽과 기저핵은 본보기를 학습하는 것과 관련 (Ashby, 2001)
- 이런 증거는 학습에 기반한 본보기는 분석과 의사결정(전전두엽)을 수반하는 반면, 원형 형성은 심상처리과정(시각피질)을 수반하는 보다 전체적인 처리과정

- 한 연구에서 실험 참가자들은 자극이 오른쪽 시야에 제시될 대 원형을 더 빨리 분류
- 이는 좌반구가 처음으로 자극 입력을 받는다는 것을 의미
- 외쪽 시야에 제시될 때. 본보기를 더 빨리 분류, 우반구가 처음 자극 입력을 받는다는 것을 의미
- 좌반구가 원형을 형성하는 데 주요한 영향, 우반구가 본보기를 재인하는 데 주로 활성화되는 것을 시사 

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