동물인식

Animal cognition
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돌도구를 이용해 견과류를 뜯어내는 게먹기 마카크
카리브 족이 이곳에서 행하는 끈 뽑기 작업과 같은 실험은 동물의 인식에 대한 통찰력을 제공한다.

동물인식은 곤충인식을 포함하여 인간이 아닌 동물의 정신적 능력을 포괄한다.이 분야에서 사용되는 동물 조건화 및 학습에 대한 연구는 비교 심리학에서 발전되었다.그것은 또한 윤리학, 행동 생태학, 그리고 진화 심리학에 대한 연구에 의해 강한 영향을 받았다; 때때로 대체적인 이름 인지 윤리학이 사용된다.동물의 지능이라는 용어와 관련된 많은 행동들은 동물의 인식에도 포함된다.[1]

연구자들은 포유류(특히 영장류, 고래, 코끼리, 고양이, 말, 말,[2][3][4] 소, 너구리, 설치류), 조류(앵무새, 새, 산호초, 비둘기 포함), 파충류(마법사, 뱀, 거북이 포함),[5] 물고기와 무척추동물(두각류, 거미, 곤충 포함)의 동물 인지도를 조사했다.[6]

역사적 배경

가장 이른 추론

인간이 아닌 동물의 마음과 행동은 수세기 동안 인간의 상상력을 사로잡았다.데카르트와 같은 많은 작가들은 동물의 정신의 유무에 대해 추측해 왔다.[7]이러한 추측들은 현대 과학과 실험이 이용되기 전에 동물의 행동에 대한 많은 관찰로 이어졌다.이것은 궁극적으로 동물 지능에 대한 여러 가지 가설을 만들어 내는 결과를 낳았다.

이솝 우화 중 하나는 까마귀와 피처였는데, 까마귀가 물을 마실 수 있을 때까지 물그릇에 조약돌을 떨어뜨린다.이것은 물의 변위를 이해하는 산호초의 능력을 비교적 정확하게 반영하는 것이었다.[8]로마의 자연주의자 플리니 장로는 그 이야기가 실제 산호초의 행동을 반영한다는 것을 증명하는 가장 빠른 사람이었다.[9]

아리스토텔레스는 그의 생물학에서 동물의 감각 기관들이 결정을 내릴 수 있는 기관으로 정보를 전송한 다음 운동 기관으로 정보를 전달하는 인과 사슬을 가설했다.아리스토텔레스의 심장중심주의에도 불구하고(심장에서 인지 현상이 발생했다는 잘못된 믿음) 이것은 정보처리에 대한 몇몇 현대적인 이해에 접근했다.[10]

초기 추론은 반드시 정확하거나 정확하지는 않았다.그럼에도 불구하고 동물 정신 능력에 대한 관심과 인간과의 비교는 초기 미생물학, 개미 행동에 대한 연구와 더불어 인간을 린네우스로부터 시작되는 영장류로 분류하면서 증가하였다.

모건스 캐논

주요 기사:모건스 캐논

19세기 영국의 심리학자 C가 만든 말이다. 로이드 모건, 모건의 캐논은 비교(동물) 심리학의 근본 교훈으로 남아 있다.개발된 형태로,[11] 다음과 같이 기술하고 있다.

어떤 경우에도 동물의 활동이 심리적인 진화와 발달의 규모가 더 낮은 과정으로 공정하게 해석될 수 있다면 더 높은 심리적 과정의 관점에서 해석될 수 있는 것은 아니다.

다시 말해서, 모건은 동물 행동에 대한 의인적인 접근은 잘못된 것이며, 만약 우리가 그러한 능력을 탓하지 않는 더 원시적인 생명체의 행동의 측면에서 다른 설명이 없다면, 사람들은 행동을 예를 들어 이성적, 자줏대적 또는 다정한 것으로만 간주해야 한다고 믿었다.

일화에서 실험실까지

참고 항목:비교심리학

비록 다윈이 인식 주제에 대해 대체로 일화적인 접근방식이 나중에 과학적인 요구를 통과하지는 못하겠지만, 다윈이 인간과 동물을 연속적인 위치에 놓은 이후 동물 지능에 대한 투기는 점차 과학적인 연구에 귀속되었다.[12]이 방법은 다윈주의의 방어와 다윈주의의 수년에 걸친 정교화에 핵심적인 역할을 했던 그의 [13]원생 조지 J. 로마네스에 의해 확장될 것이다.여전히 로마인은 그의 작품에서 두 가지 주요한 결함으로 가장 유명하다: 일화적인 관찰에 집중하는 것과 확립된 의인화다.[14]이전 접근법에 만족하지 않음, E. L. 손디케는 객관적인 조사를 위해 동물 행동을 실험실로 가져왔다.퍼즐 박스에서 고양이와 개, 병아리의 탈출을 주의 깊게 관찰한 손디케는 순진한 인간 관찰자에게 지적 행동이라고 보이는 것이 어쩌면 단순한 연관성에 의한 것일지도 모른다는 결론을 내리게 했다.쏜디케에 따르면 모건의 캐논을 이용하는 것은 동물적 이성이나 통찰력, 의식의 추론은 불필요하고 오해의 소지가 있다.[15]거의 동시에 I. P. 파블로프는 개들의 조건반사에 대한 그의 정석적인 연구를 시작했다.파블로프는 재빨리 개와 같은 정신적 과정을 유추하려는 시도를 포기했다. 그런 시도는 의견 불일치와 혼란으로 이어졌을 뿐이라고 그는 말했다.그러나 그는 자신의 관찰을 설명할 수 있는 보이지 않는 생리학적 과정을 기꺼이 제안하였다.[16]

행동주의 반세기

손디케, 파블로프 그리고 조금 후에 거침없는 행동주의자인 존 B의 작품. 왓슨은[17] 반세기 이상 동안 동물의 행동에 대한 많은 연구의 방향을 설정했다.이 기간 동안 간단한 연관성을 이해하는 데 상당한 진전이 있었다. 특히 1930년경에는 손디케의 기악(또는 오퍼레이터) 조건화와 파블로프의 고전(또는 파블로프) 조건화 사이의 차이점이 처음에는 밀러와 카노르스키에 의해, 그 다음에는 B에 의해 명확해졌다. F. 스키너.[18][19]많은 조건화 실험들이 뒤따랐다; 그들은 몇몇 복잡한 이론을 만들어냈지만,[20] 그들은 정신적 과정에 개입하는 것에 대해 거의 또는 전혀 언급하지 않았다.아마도 정신적 과정이 행동을 통제한다는 생각의 가장 노골적인 해고는 스키너의 급진적 행동주의였을 것이다.이 견해는 단지 인간이나 동물에게 임박한 환경적 우발상황에 대한 언급에 의해서만 정신적인 이미지와 같은 "사적인 사건"을 포함한 행동을 설명하려고 한다.[21]

1960년 이전의 주로 행동주의적인 연구 지향에도 불구하고, 동물에서의 정신적 과정에 대한 거부감은 그 기간 동안 보편적이지 않았다.예를 들어 볼프강 쾰러와 그의 통찰력 있는 침팬지[22], 그리고 인간과 동물 모두의 후속 인지 연구에 중요한 기여를 한 에드워드 톨먼 등이 영향력 있는 예외였다.[23]

인지 혁명

1960년경부터 시작된[24] 인간에 대한 연구의 "인지적 혁명"은 점차 동물과 유사한 연구의 변혁을 촉발시켰다.직접 관찰할 수 없는 프로세스에 대한 추론은 허용되고 일반화되었다.이러한 사고방식의 변화의 중요한 지지자는 Donald O이다. '마음'은 단지 복잡한 행동을 통제하는 머릿속의 과정을 지칭하는 이름일 뿐이며, 그러한 과정을 행동에서 유추하는 것은 필요하기도 하고 가능하기도 하다고 주장했던 것이다.[25]동물들은 "여러 단계의 인지 복잡성 수준에서 정보를 획득, 저장, 검색 및 내부적으로 처리하는 골잡이"로 여겨졌다.[26]

방법들

지난 50여 년간 동물인식에 대한 연구가 가속화되면서 연구된 종과 채택된 방법의 다양성이 급속도로 확대되었다.영장류나 세타체아 등 머리가 큰 동물들의 놀라운 행동은 특별한 주의를 주장해 왔지만 크고 작은 동물(새, 물고기, 개미, 벌 등)은 모두 실험실로 들여오거나 세심하게 통제된 현장 연구에서 관찰된 바 있다.실험실에서 동물들은 차별, 주의, 기억, 분류 실험에 대한 정보를 얻기 위해 레버를 밀고, 줄을 당기고, 먹이를 찾아 땅을 파거나, 물 미로에서 수영하거나, 컴퓨터 화면의 이미지에 반응한다.[27]세심한 현장 연구는 음식 캐시에 대한 기억력, 별에 의한 항법,[28] 의사소통, 도구 사용, 공통점의 확인, 그리고 많은 다른 문제들을 탐구한다.연구는 종종 자연환경에서 동물의 행동에 초점을 맞추고 종의 번식 및 생존을 위한 행동의 배치적 기능에 대해 논한다.이러한 발전은 윤리학이나 행동 생태학 같은 관련 분야로부터의 교차 숙달의 증가를 반영한다.행동 신경 과학의 기여는 일부 추론된 정신 과정의 생리학적 기질을 명확히 하기 시작하고 있다.

일부 연구자들은 피아제트식 방법론을 효과적으로 사용하여 인간의 아이들이 다른 발달 단계에서 숙달한다고 알려진 과제를 수행하고 그 중 어떤 것이 특정한 종에 의해 수행될 수 있는지를 조사하였다.다른 사람들은 동물 복지와 국내 종의 관리에 대한 우려에서 영감을 얻었다. 예를 들어 템플 그란딘은 인간과 다른 동물들 사이의 근본적인 유사성을 강조하기 위해 동물 복지에 대한 그녀의 독특한 전문지식과 가축의 윤리적 대우를 활용했다.[29]방법론적 관점에서 보면, 이런 종류의 일에 있어서 주요한 위험 중 하나는 인간의 감정, 생각, 동기 등의 측면에서 동물의 행동을 해석하는 경향인 의인화다.[1]

연구 질문

일반적인 침팬지는 도구를 사용할 수 있다.이 사람은 음식을 얻기 위해 막대기를 사용하고 있다.

인간과 인간이 아닌 동물의 인식은 많은 공통점을 가지고 있으며, 이는 아래에 요약된 연구에 반영되어 있다. 여기서 발견된 대부분의 표제들은 또한 인간의 인식에 관한 기사에 나타날 수 있다.물론 둘에 대한 연구도 중요한 측면에서 차이가 있다.특히 인간과 함께 하는 많은 연구들은 언어를 연구하거나, 동물들과 함께 하는 많은 연구들은 자연환경에서 생존에 중요한 행동과 직간접적으로 관련이 있다.다음은 동물인식에 관한 연구의 몇 가지 주요 영역의 요약이다.

지각

동물들은 환경을 인식하기 위해 눈, 귀, 그리고 다른 감각 기관으로부터 정보를 처리한다.지각 과정은 많은 종에서 연구되어 왔으며, 그 결과는 종종 인간의 것과 유사하다.마찬가지로 흥미로운 것은 박쥐와 돌고래의 반향 위치, 물고기의 피부 수용기에 의한 움직임 감지, 그리고 어떤 새들의 자외선을 볼 수 있는 비범한 시력, 움직임 민감도, 능력 등 인간에게서 발견되는 것과 다르거나 그 이상의 지각 과정들이다.[30]

주목

어느 순간 세상에 일어나고 있는 많은 일들은 현재의 행동과 무관하다.주의란 상황에 따라 관련 정보를 선택하고, 관련 없는 정보를 억제하며, 이들 사이에서 전환되는 정신적 과정을 말한다.[31]흔히 선택적 과정은 관련 정보가 나타나기 전에 조정된다. 그러한 기대는 핵심 자극이 이용 가능할 때 신속하게 선택할 수 있도록 한다.많은 연구기관이 주목과 기대가 인간이 아닌 동물의 행동에 영향을 미치는 방식을 탐구해왔으며, 이 연구의 많은 부분은 관심이 조류, 포유류, 파충류에서 인간에게 작용하는 것과 거의 같은 방식으로 작용한다는 것을 시사한다.[32]

선택적 학습

흑색 대 백색이라고 하는 두 가지 자극을 구별하도록 훈련된 동물들은 "밝기 차원"에 주의한다고 말할 수 있지만, 이것은 이 차원이 다른 차원에 우선하여 선택되는지에 대해서는 거의 말하지 않는다.더 많은 깨달음은 동물이 몇 가지 대안 중에서 선택할 수 있도록 하는 실험에서 온다.예를 들어, 여러 연구에서 예를 들어, 동물이 X 모양 대 O 모양과 같은 다른 차원에 대해 훈련을 받은 후보다 다른 색 차별(예: 빨간색 대 주황색)을 학습한 후의 색 차별(예: 파란색 대 녹색)에서 성능이 더 낫다는 것을 보여주었다.양식에 대한 훈련 후 역효과가 발생한다.따라서, 초기 학습은 동물이 어떤 차원, 색깔, 형태에 영향을 미치는 것으로 보인다.[33]

다른 실험들은 동물들이 다른 측면에 대한 환경 반응의 한 측면에 반응하는 것을 배운 후에 억제된다는 것을 보여주었다.예를 들어 "차단"에서 동물은 하나의 자극("A")에 반응하도록 조건화된다. 그 자극은 보상이나 벌과 짝을 이루게 된다.동물이 A에게 일관성 있게 반응한 후 추가 훈련 시 두 번째 자극("B")이 A에 동반된다.나중에 B 자극만으로 테스트한 결과 B에 대한 학습이 A에 대한 선행학습에 의해 차단되었다는 것을 암시하면서 거의 반응을 이끌어내지 못한다.[34]이 결과는 자극이 새로운 정보를 제공하지 못하면 방치된다는 가설을 뒷받침한다.따라서 방금 인용한 실험에서 B는 A가 제공한 것에 아무런 정보도 추가하지 않았기 때문에 B에게 출석하지 않았다.사실이라면 이 해석은 주의처리에 대한 중요한 통찰이지만 주의를 환기시키지 않는 조건화 모델에 의해 차단과 여러 가지 관련 현상을 설명할 수 있기 때문에 이러한 결론은 불확실하다.[35]

분산된 주의력

주의는 한정된 자원이며, 전혀 또는 전혀 없는 대응이 아니다: 환경의 한 측면에 더 많은 주의를 기울일수록 다른 사람들은 덜 이용할 수 있다.[36]많은 실험들이 동물들에게 이것을 연구해왔다.한 실험에서는 비둘기에게 음색과 빛이 동시에 나타난다.비둘기들은 두 자극의 올바른 조합(예: 노란 빛과 함께 고주파 톤)을 선택해야 보상을 얻는다.새들은 아마도 두 자극 사이에 주의를 분산시킴으로써 이 과업을 잘 수행한다.하나의 자극만이 변화하고 다른 자극은 보상된 값으로 제시될 때, 차별은 가변 자극에서는 개선되지만 대체 자극에서는 차별이 악화된다.[37]이러한 결과는 주의력이 들어오는 자극 사이에 다소 집중될 수 있는 제한된 자원이라는 개념과 일치한다.

시각적 검색 및 주의력 프리밍

위에서 지적한 바와 같이 주의의 기능은 동물에게 특별히 유용한 정보를 선택하는 것이다.시각적 검색은 전형적으로 이런 종류의 선택을 요구하고 있으며, 주의력 선택 특성과 그것을 통제하는 요소를 결정하기 위해 인간과 동물 모두에서 검색 작업이 광범위하게 사용되어 왔다.

동물에서의 시각적 탐구에 대한 실험적인 연구는 처음에 Luc Tinbergen(1960년)이 발표한 현장 관찰에 의해 촉진되었다.[38]틴버겐은 새들이 곤충을 찾을 때 선택적이라는 것을 관찰했다.예를 들어, 그는 새들이 여러 종류의 곤충을 사용할 수 있음에도 불구하고 같은 종류의 곤충을 반복적으로 잡는 경향이 있다는 것을 발견했다.틴버겐은 이러한 먹이 선택은 다른 곤충에 대한 탐지를 억제하면서 한 종류의 곤충에 대한 탐지를 향상시키는 주의력 편견에 의한 것이라고 제안했다.이러한 "관심적 프라이밍"은 흔히 틴베르겐이 "탐색적 이미지"라고 부르는, 참석한 물체의 정신적 표현의 사전적 활성화에서 비롯된다고 한다.

프라이밍에 대한 틴버겐의 현장 관찰은 여러 실험에 의해 뒷받침되어 왔다.예를 들어, 피에트레비츠와 카밀(1977년, 1979년)[39][40]은 나무 줄기의 그림이 있는 파란색 제이를 제시했는데, 그 위에 A종의 나방, B종의 나방, 또는 전혀 나방이 놓여 있지 않다.그 새들은 나방을 보여주는 그림을 쪼아 준 것에 대해 보상을 받았다.결정적으로 특정 종의 나방이 검출될 확률은 해당 종(예: A, B, B, B, A,...)과의 반복적인 실험(예: A, B, B, B, A) 후보다 높았다.이러한 결과는 물체와의 순차적인 만남이 물체를 보는 주의적인 경향을 확립할 수 있음을 다시 한번 시사한다.

검색 시 주의력 프리밍을 생성하는 또 다른 방법은 대상과 연관된 사전 신호를 제공하는 것이다.예를 들어, 만약 어떤 사람이 노래 참새를 듣는다면, 그 또는 그녀는 관목이나 다른 새들 사이에서 노래 참새를 발견하는 경향이 있을 것이다.많은 실험들이 동물 실험 대상자들에게 이런 효과를 재현해냈다.[41][42]

여전히 다른 실험들은 시각적 검색의 속도와 정확성에 영향을 미치는 자극 요인의 성격을 탐구해왔다.예를 들어, 단일 대상을 찾는 데 걸리는 시간은 시각 분야의 항목 수가 증가함에 따라 증가한다.RT의 이러한 상승은 산만함이 목표물과 비슷하고, 비슷하지 않으면 덜 가파르며, 산만함이 형태나 색상으로 대상과 매우 다른 경우에는 발생하지 않을 수 있다.[43]

개념 및 범주

근본적이지만 정의하기 어려운 개념은 심리학 연구의 초점이 되기 전에 철학자들에 의해 수백 년 동안 논의되었다.개념은 인간과 동물이 세계를 기능적 집단으로 구성할 수 있게 한다; 그 집단은 지각적으로 유사한 사물이나 사건, 공통적인 기능을 가진 다양한 사물, 같은 대 다른 관계, 또는 유사점과 같은 관계들로 구성될 수 있다.[44]많은 참고자료와 함께 이러한 문제에 대한 광범위한 논의는 Shettortworth(2010)[1] Wasserman과 Zentall(2006)[27] 및 Zentall 외 연구소에서 찾을 수 있다.(2008).후자는 온라인에서 자유롭게 이용할 수 있다.[45]

방법들

동물 개념에 관한 대부분의 작업은 시각적 자극으로 이루어졌는데, 시각적 자극은 매우 다양하게 구성되고 제시될 수 있지만 청각적 자극과 다른 자극도 또한 사용되었다.[46]비둘기들은 시력이 뛰어나고 시각적인 목표물에 반응하도록 쉽게 조절되기 때문에 널리 이용되어 왔다. 다른 새들과 많은 다른 동물들도 또한 연구되었다.[1]대표적인 실험에서 새나 다른 동물이 컴퓨터 모니터에 대적해 한 장씩 많은 수의 사진이 나타나는 경우 대상자는 카테고리 항목의 사진을 쪼거나 만지면 보상을 받고 비 카테고리 항목에 대한 보상은 받지 않는다.또는 피사체에 둘 이상의 그림 중에서 선택할 수 있다.많은 실험은 전에 본 적이 없는 항목의 표시로 끝난다; 이러한 항목의 성공적인 분류는 그 동물이 단순히 많은 특정한 자극-반응 연관성을 배우지 않았음을 보여준다.관계 개념을 연구하는 데 가끔 사용되는 관련 방법은 표본을 매칭하는 것이다.이 과제에서 동물은 하나의 자극을 보고 나서 두 개 이상의 대안 중에서 하나를 선택하는데, 그 중 하나는 첫 번째와 같다. 그리고 나서 그 동물은 일치하는 자극을 선택한 것에 대해 보상을 받는다.[1][27][45]

지각 범주

지각 분류는 사람이나 동물이 공통의 특징을 공유하는 자극의 범위와 유사한 방식으로 반응할 때 발생한다고 한다.예를 들어 다람쥐가 렉스, 셉, 트릭시를 보면 나무에 오르는데, 이는 이 세 가지를 모두 피해야 할 것으로 분류하고 있음을 암시한다.예를 집단으로 분류하는 것은 생존에 매우 중요하다.다른 것들 중에서, 동물은 만약 하나의 대상에 대한 학습을 적용하기 위해서(예: 렉스가 나를 물었음) 그 범주의 새로운 예에 적용하기 위해서(개는 물 수 있다) 분류해야 한다.[1][27][45]

자연 범주

많은 동물들은 형태나 색깔의 차이를 인식하여 쉽게 사물을 분류한다.예를 들어, 벌이나 비둘기는 어떤 붉은 물체를 선택하는 것을 빨리 배우고 만약 붉은 물체가 보상으로 이어지고 녹색은 그렇지 않으면 어떤 녹색 물체도 거부한다.겉보기에는 훨씬 더 어려워 보이는 것은 같은 집단에 속해 있어도 색과 형태가 크게 다른 자연물을 분류하는 동물의 능력이다.고전적인 연구에서, Richichard J. 헤르른슈타인은 비둘기들이 사진 속의 인간의 유무에 반응하도록 훈련시켰다.[47]새들은 인간의 부분적 또는 전체적 시야가 담긴 사진을 쪼는 법을 쉽게 배웠고, 인간이 아닌 사진의 형태, 크기, 색에 큰 차이가 있음에도 불구하고 사람이 없는 사진을 쪼는 것을 피했다.후속 연구에서 비둘기들은 다른 자연물(예: 나무)을 분류했고, 훈련 후에는 이전에는 보지 못했던 사진들을 분류할 수 있었다.[48][49] 예를 들어, 새소리 같은 자연 청각 범주에서도 비슷한 작업이 이루어졌다.[50]꿀벌(Apis mellifera)은 "up"과 "down"[51]의 개념을 형성할 수 있다.

기능 또는 연관 범주

지각적으로 관련이 없는 자극은 공통의 용도가 있거나 공통의 결과를 초래하는 경우 한 부류의 구성원으로서 반응하게 될 수 있다.Vaughan(1988)의 연구 결과가 그 예를 제공한다.[52]본은 관련이 없는 사진의 큰 세트를 임의의 두 세트인 A와 B로 나누었다.비둘기들은 A세트의 그림을 쪼아먹기 위한 음식을 얻었지만 B세트의 그림을 쪼아먹기 위한 것은 아니었다.그들이 이 과제를 꽤 잘 배운 후, 결과는 역전되었다: B세트의 아이템은 음식으로 이어졌고 A세트의 아이템은 그렇지 않았다.그러다가 결과는 또 뒤바뀌고, 또 뒤바뀌고, 또 뒤바뀌었다.Vaughan은 20번 이상 역전을 한 후에, 한 세트의 몇몇 사진과 보상금을 연관시키면, 새들이 "만약 이 A 세트의 사진들이 음식을 가져온다면, A 세트의 다른 그림들도 음식을 가져와야 한다"고 생각하는 것처럼 더 이상의 보상 없이 그 세트의 다른 사진에 반응하게 된다는 것을 발견했다.즉, 새들은 이제 각 세트의 그림들을 기능적으로 동등한 것으로 분류했다.다른 몇 가지 절차에서도 비슷한 결과가 나왔다.[1][45]

관계형 또는 추상적 범주

간단한 자극 매칭 작업(위 설명)에서 시험했을 때, 많은 동물들은 "샘플이 빨간색이면 빨간색을, 샘플이 녹색이면 초록색을 터치하라"와 같은 특정 항목의 조합을 쉽게 배운다.그러나 이것은 그들이 일반적인 개념으로 "같은" 것과 "다른" 것을 구별한다는 것을 증명하지는 않는다.훈련 후, 동물이 이전에 보지 못했던 새로운 샘플과 일치하는 선택을 성공적으로 한다면 더 나은 증거가 제공된다.원숭이들과 침팬지들은 비둘기들이 많은 다른 자극들을 가지고 많은 연습을 한다면 비둘기들처럼 이것을 하는 법을 배운다.그러나 표본이 먼저 제시되기 때문에 성공적인 매칭은 동물이 개념적으로 "동일한" 항목보다는 최근에 본 "아는" 항목을 단순히 선택하고 있다는 것을 의미할 수 있다.여러 연구가 이러한 가능성을 구별하려고 시도했는데, 결과가 엇갈렸다.[1][45]

규칙학습

규칙의 사용은 때때로 인간에게 제한된 능력으로 여겨졌지만, 많은 실험들은 영장류와[53] 다른 동물들에서도 간단한 규칙 학습의 증거를 보여주었다.그 증거의 대부분은 일련의 사건이 일어나는 순서에 따라 "규칙"이 구성되는 시퀀스 학습의 연구로부터 나왔다.규칙 사용은 동물이 다른 순서의 사건들을 차별하는 법을 배우고 같은 순서에 따라 배열된 새로운 사건들로 이 차별을 이전하는 경우에 나타난다.예를 들어 머피 외 연구진.([54]2008) 시각적 시퀀스를 구별하도록 쥐를 훈련시켰다.한 그룹에게는 ABA와 BAB가 보상을 받았으며, 여기서 A="밝은 빛"과 B="딤 빛"은 보상을 받았다.다른 자극 세 쌍둥이는 보상을 받지 못했다.비록 밝은 빛과 희미한 빛은 똑같이 보상과 관련이 있지만, 쥐들은 시각적 순서를 배웠다.더 중요한 것은 청각 자극에 대한 두 번째 실험에서 쥐는 이전에 배운 것과 동일한 순서로 배열된 새로운 자극의 순서에 정확하게 반응했다는 점이다.비슷한 시퀀스 학습이 새와 다른 동물에서도 입증되었다.[55]

기억력

인간의 기억력(단기 기억력, 장기 기억력, 작동 기억력)을 분석하기 위해 개발된 범주는 동물 기억의 연구에 적용되었고, 인간 단기기억의 특성(예: 직렬 위치 효과)의 일부 현상이 동물, 특히 원숭이에서 검출되었다.[56]그러나 공간기억의 분석에서 대부분의 진전이 이루어졌다; 이 작품의 일부는 공간기억의 생리학적 기초와 해마의 역할을 명확히 하려고 노력했다; 다른 작품들은 클라크의 호두까기 인형, 특정한 재이, 가슴, 그리고 생태학적인 틈새를 가진 특정 다람쥐와 같은 산란을 좋아하는 동물들의 공간기억을 탐구했다.종종 환경의 급격한 변화에 따라 수천 마리의 캐시의 위치를 기억하도록 요구한다.[1][57]

기억은 비피더 특정의 일시적인 단기 작동 기억과 피더 특정의 장기 참조 기억을 모두 사용하는 꿀벌 아피스 멜리페라에서 널리 연구되어 왔다.[58][59][60]한 번의 학습 실험에 의해 자유 비행 꿀벌에서 유도된 기억은 며칠 동안 지속되고 세 번의 학습 실험에 의해 평생 동안 지속된다.[61]봄부스 테레스트리스 오디오 노동자들은 꽃의 위치를 암기하기 위한 노력의 투자에서 다양하며, 소규모 노동자들은 선택성이 떨어지고 따라서 어떤 꽃이 더 풍부한 설탕 공급원에 대한 관심이 적다.[62][63]한편, 덩치가 큰 Audax 근로자들은 더 많은 운반 능력을 가지고 있고 따라서 더 많은 정보를 기억해야 할 이유를 가지고 있고, 그렇게 한다.[62][63]민달팽이, 리맥스 플라부스는 약 1분 정도의 단기 기억력과 1개월의 장기 기억력을 가지고 있다.[64]

방법들

인간과 마찬가지로 동물을 이용한 연구는 '일하는' 기억이나 '단기' 기억을 '참고'나 '장기 기억'과 구별한다.작동 메모리의 테스트는 과거에 발생한 이벤트(대개 최근 몇 초 또는 몇 분 이내)에 대한 메모리를 평가한다.기준 기억력의 테스트는 "지렛대를 누르는 것은 음식을 가져다 준다" 또는 "아이들이 나에게 땅콩을 준다"와 같은 규칙성에 대한 기억을 평가한다.

습관화
주요 기사:습관화

이것은 짧은 시간 간격에 걸친 메모리에 대한 가장 간단한 테스트 중 하나이다.이 테스트는 한 번의 자극이나 사건에 대한 동물의 반응을 이전의 반응과 비교한다.만약 두 번째 반응이 첫 번째 반응과 일관되게 다르다면, 동기부여, 감각 민감도, 시험 자극과 같은 다른 요인이 바뀌지 않는 한, 그 동물은 첫 번째 반응에 대해 무엇인가를 기억했을 것이다.

지연응답

지연된 대응 업무는 종종 동물들의 단기 기억력 연구에 사용된다.헌터(1913년)에 의해 소개된 전형적인 지연 대응 과제는 동물에게 그런 색색의 빛을 발하는 자극을 제시하며, 짧은 시간 간격을 두고 그 자극과 일치하는 대안들 중에서 동물이 선택하거나, 어떤 다른 방법으로 자극과 관련이 있다.예를 들어 헌터의 연구에서는 세 개의 골 상자 중 한 곳에 잠시 빛이 나타났다가 나중에 그 동물이 상자 중에서 선택을 하여 불이 켜진 골함 뒤에서 먹이를 찾아냈다.[65]대부분의 연구는 지연된 "샘플 일치" 과제의 일부 변형과 함께 수행되었다.예를 들어, 이 과제를 수행한 초기 연구에서 비둘기는 깜박거리거나 일정한 빛을 받았다.그리고 몇 초 후, 두 개의 쪼는 열쇠가 점등되었는데, 하나는 일정한 빛, 하나는 깜박거리는 빛이었다.그 새는 원래 자극에 맞는 열쇠를 쪼면 먹이를 얻었다.[66]

일반적으로 사용되는 표본 일치 작업의 변동은 동물에게 다른 자극들 사이에서 나중에 선택을 제어하기 위해 초기 자극을 사용할 것을 요구한다.예를 들어 초기 자극이 검은 원이라면 동물은 지연 후 "빨간색"을 선택하는 법을 배우고, 검은 사각형이라면 올바른 선택은 "녹색"이다.이 방법의 기발한 변화는 여러 가지 항목에 대한 간섭으로 인한 망각과 기억력을 포함한 기억의 많은 측면을 탐구하는 데 사용되었다.[1]

방사형 암 미로
주요기사 : 방사형 암 미로

방사형 팔 미로는 공간 위치를 위한 기억을 테스트하고 어떤 위치가 결정되는지를 결정하는 데 사용된다.방사형 미로 실험에서, 한 동물은 작은 플랫폼에 놓여져 있고, 그 플랫폼은 다양한 방향에서 골 박스로 이어진다; 그 동물은 하나 이상의 골 박스에서 음식을 찾는다.상자 속에서 먹이를 발견한 이 동물은 중앙 플랫폼으로 돌아가야 한다.미로는 참조 기억과 작동 기억을 모두 테스트하는 데 사용될 수 있다.예를 들어, 여러 세션에 걸쳐 동일한 4개의 8-팔 미로가 항상 음식으로 이어진다고 가정해보자.나중에 테스트 세션에서 동물이 미끼가 된 적이 없는 상자로 이동하는 경우 이는 기준 메모리의 오류를 나타낸다.반면 같은 시험시간 동안 이미 비운 상자까지 동물이 간다면 이는 작업기억력장애를 뜻한다.냄새 단서 같은 다양한 교란 요인은 그러한 실험에서 세심하게 제어된다.[67]

물 미로
주요 기사:모리스 물 항법 작업

물 미로는 동물의 기억을 테스트하고 동물이 어떻게 위치를 결정할 수 있는지를 알아내는 데 사용된다.전형적으로 미로는 불투명하도록 우유로 만든 물로 채워진 원형 탱크다.미로의 어딘가에 위치한 작은 플랫폼은 수면 바로 아래에 위치해 있다.수조에 넣으면, 그 동물은 발견해서 플랫폼에 오를 때까지 헤엄쳐 다닌다.연습으로, 동물은 점점 더 빨리 플랫폼을 찾는다.기준 기억은 플랫폼을 제거하고 플랫폼이 있던 지역에서 동물이 수영하는 데 걸리는 시간을 상대적으로 관찰하여 평가한다.탱크의 내부와 주변의 시각적 및 기타 단서는 랜드마크에 대한 동물의 의존도와 그들 사이의 기하학적 관계를 평가하기 위해 다양할 수 있다.[68]

새로운 객체 인식 테스트

새로운 물체 인식(NOR) 테스트는 설치류의 기억력 변화를 평가하는 데 주로 사용되는 동물 행동 테스트다.설치류 선천적인 탐색적 행동에 바탕을 둔 단순한 행동 테스트다.시험은 거주, 훈련/적응, 시험의 세 단계로 나뉜다.거주 단계 동안 그 동물은 빈 시험장에 배치된다.이는 적응 단계로 이어지며, 동물을 경기장에 두 개의 동일한 물체로 배치한다.테스트 단계인 3단계에서 동물은 이전 단계의 익숙한 물체 중 하나와 하나의 새로운 물체로 경기장에 배치된다.설치류 선천적인 호기심을 바탕으로 친숙한 대상을 기억하는 동물들은 이 새로운 대상을 조사하는 데 더 많은 시간을 할애하게 될 것이다.[69]

공간인식

동물이 평방 킬로미터나 평방 미터로 측정된 영토를 넘든 간에, 동물의 생존은 전형적으로 식량을 찾아 둥지로 돌아오는 등의 일을 하는 능력에 달려 있다.때때로 그러한 작업은 화학적 흔적을 따라 수행함으로써 다소 단순하게 수행될 수 있다.그러나 일반적으로 동물은 위치, 방향, 거리에 대한 정보를 어떻게든 얻고 사용해야 한다.다음 단락은 동물들이 이것을 하는 몇 가지 방법을 개략적으로 보여준다.[1][70]

  • 비콘스 동물들은 종종 그들의 둥지나 다른 목표가 어떻게 생겼는지 알게 되고, 만약 그것이 시야 안에 있다면 그들은 그것을 향해 단순히 움직일 수도 있다; 그것은 "비콘"의 역할을 한다고 한다.
  • 랜드마크 동물이 목표를 볼 수 없을 때, 그것은 근처의 물체의 외관을 배울 수 있고 이러한 랜드마크를 가이드로 사용할 수 있다.새와 벌과 함께 일하는 연구자들은 둥지 주변으로 눈에 띄는 물체를 이동시켜 포획자들이 새로운 장소에서 그들의 보금자리를 사냥하도록 함으로써 이것을 증명했다.[1]
  • "경로 통합"이라고도 불리는 데드카운팅은 알려진 위치에서 시작하여 이후의 이동 거리와 방향을 추적함으로써 자신의 위치를 계산하는 과정이다.고전적인 실험은 사막 개미가 먹이를 찾아 수 미터나 헤매면서 이런 식으로 자신의 위치를 추적한다는 것을 보여주었다.무작위로 꼬인 길을 여행하지만 먹이를 찾으면 곧장 집으로 향한다.그러나 만약 개미를 잡아 동쪽으로 몇 미터쯤 놓아준다면, 예를 들면, 그것은 둥지 동쪽의 같은 양으로 다른 곳으로 향한다.
  • 인지 지도 어떤 동물들은 주변 환경에 대한 인지 지도를 구축한 것으로 보인다. 즉, 한 장소에서 다른 장소로 얼마나 멀리 그리고 어떤 방향으로 가야 하는지를 계산할 수 있는 정보를 입수하고 사용할 수 있게 해주는 정보를 얻어서 사용한다는 뜻이다.이러한 지도와 같은 표현은, 예를 들어, 동물이 이전의 경험은 각각의 소스들과 집들 사이의 여행만을 포함했음에도 불구하고, 한 음식 공급원에서 다른 음식 공급원으로 직접 갈 때 사용되는 것으로 생각된다.[1][71]이 지역의 연구는[70] 또한 쥐와 비둘기에 의한 환경의 기하학적 성질의 사용, 방사형 팔 미로나 물 미로에서 공간 패턴을 나타내는 쥐의 능력과 같은 주제들을 탐구했다.공간인식은 동물이나 인간이 환경의 다른 물체들 사이에서 초점을 맞출 특정 물체를 그들의 환경을 검색할 때 시각적 검색에 사용된다.[72]
  • 우회 행동 어떤 동물들은 그들의 공간 환경에 대한 진보된 이해를 가지고 있는 것으로 보이며 이것이 그들에게 이점을 가져다 준다면 가장 직접적인 경로를 택하지 않을 것이다.일부 점프 거미들은 가장 직접적인 경로가 아닌 간접적인 경로를 통해 먹이를 잡는다. 따라서 행동과 경로 계획의 유연성과 통찰력 학습을 나타낸다.[73]

장거리 내비게이션, 호밍

주요 기사:동물항법

많은 동물들이 계절 이동으로 수백 마일 또는 수천 마일을 이동하거나 번식지로 돌아온다.그것들은 태양, 별, 빛의 양극화, 자성의 단서, 후각의 단서, 바람 또는 이것들의 조합에 의해 인도될 수 있다.[74]이 광범위한 연구분야는 Animal navigation에 관한 주요 기사에서 다루고 있다.

유인원과 늑대 같은 동물이 공간인식에 능하다는 가설은 이 기술이 생존을 위해 필요하기 때문이다.일부 연구자들은 인간이 약 15,000년 동안 가축화 기간 동안 음식과 피난처와 같은 필수품을 제공했기 때문에 이 능력이 개들에게서 다소 감소했을 수도 있다고 주장한다.[75][76][77]

타이밍

추가 정보:시간 인식

시간: 순환 리듬

주요 기사:서커디안

대부분의 동물들의 행동은 지구의 매일의 빛과 어둠의 순환과 동시에 일어난다.그러므로 많은 동물들이 낮에 활동하며, 다른 동물들은 밤에 활동하며, 다른 동물들은 여전히 새벽과 해질 무렵에 활동한다.이러한 '서커스 리듬'은 단순히 빛의 유무에 의해 조절된다고 생각할 수도 있지만, 지금까지 연구되어 온 거의 모든 동물은 동물이 일정한 조명이나 어둠에 있을 때에도 활동 주기를 산출하는 '생물학적 시계'를 가지고 있는 것으로 나타났다.[1]서커디안 리듬은 생물에 대해 너무나 자동적이고 근본적이어서 식물에서도[78] 일어나기 때문에 대개 인지 과정과 별도로 논의되고 있으며, 독자는 자세한 정보를 위해 본문(서커디안 리듬)[79]을 참고한다.

인터벌 타이밍

생존은 종종 동물의 시간 간격 능력에 달려있다.예를 들어 루퍼스 벌새는 꽃의 과즙을 먹고, 같은 꽃으로 돌아오는 경우가 많지만, 꽃이 과즙을 보충할 충분한 시간을 가진 후에야 비로소 꽃의 과즙을 보충할 수 있다.한 실험에서, 꿀을 재빨리 비웠으나 일정한 시간(예: 20분) 후에 다시 채워진 인공 꽃을 먹고 사는 벌새들이 있었다.새들은 여덟 송이의 꽃의 리필률을 배우고 그들이 한 송이를 방문했던 오래 전을 기억하면서 거의 적절한 시기에 꽃으로 돌아오는 법을 배웠다.[80]

인터벌 타이밍의 세부사항은 여러 종에서 연구되었다.가장 일반적인 방법 중 하나는 "피크 프로시저"이다.전형적인 실험에서, 수술실의 쥐는 음식을 위해 레버를 누른다.전등이 켜지고 레버를 누르면 10초 후에 정해진 시간에 음식물을 가져오고 그리고 나서 불이 꺼진다.타이밍은 식품이 나오지 않고 조명이 켜진 상태에서 가끔씩 시험하는 동안 측정된다.이러한 시험 시험에서 쥐는 10초 정도까지 레버를 점점 더 누른 다음, 먹이가 오지 않을 때 서서히 레버를 누르는 것을 멈춘다.쥐가 이러한 시험 시험에서 가장 많이 누르는 시간은 지급 시간의 추정치로 간주된다.

피크 절차와 다른 방법들을 사용한 실험들은 동물들이 짧은 간격을 꽤 정확하게 맞출 수 있고, 한 번에 한 개 이상의 사건을 시간화할 수 있으며, 시간을 공간 및 다른 단서들과 통합할 수 있다는 것을 보여주었다.기브본의 스칼라 기대 이론("SET"),[81] 킬린의 타이밍 행동 이론,[82] 마차도의 시간 학습 모델과 같은 동물 타이밍 이론의 정량적 테스트에도 이러한 테스트가 사용되었다.[83]어느 이론도 아직 만장일치의 동의를 얻지 못했다.[1]

도구 및 무기 사용

주요 기사:동물에 의한 도구 사용

도구 사용은 오래 전부터 독특한 인간의 특성으로 간주되었지만, 현재 포유류, 조류, 물고기, 두족류, 곤충을 포함한 많은 동물들이 도구를 사용한다는 많은 증거가 있다.도구 사용에 대한 논의는 종종 "도구"를 구성하는 것에 대한 논쟁을 수반하며, 도구 사용과 동물의 지능 및 뇌 크기와의 관계를 고려하는 경우가 많다.

포유류

흰개미를 낚아채는 보노보의 모습을 담은 사진 시리즈.
흰개미 마운드에 막대기를 꽂는 보노보.
보노보는 흰개미를 위해 "낚시"를 시작한다.
보노보는 막대기를 빼내고 흰개미를 먹기 시작한다.
보노보는 도구로 추출한 흰개미를 먹는다.

도구 사용은 야생 영장류와 포획 영장류, 특히 유인원 모두에서 여러 번 보고되었다.영장류의 도구 사용은 다양하며 사냥(매머드, 무척추동물, 물고기), 꿀 채취, 식품 가공(너트, 과일, 야채 및 씨앗), 물 수집, 무기 및 피난처 등을 포함한다.2007년 연구에 따르면 펑골리 사바나에 사는 침팬지들이 사냥할 때 창으로 사용하기 위해 막대기를 갈고 있는 것으로 나타났는데, 이는 인간이 아닌 다른 종에서 무기를 체계적으로 사용했다는 최초의 증거로 여겨지고 있다.[84]야생에서 또는 사육 중인 다른 포유류로는 코끼리, 곰, 고래, 수달, 몽구 등이 있다.

새들

와블러, 앵무새, 이집트 독수리, 갈색머리 너츠치, 갈매기, 올빼미 등 야생에서 도구를 사용하는 몇몇 종의 새들이 관찰되었다.갈라파고스 제도의 딱따구리 지느러미와 같은 몇몇 종들은 그들의 사냥 행위의 필수적인 부분으로 특정한 도구를 사용한다.그러나 이러한 행동은 종종 상당히 융통성이 없고 새로운 상황에서 효과적으로 적용될 수 없다.아주 많은 종의 새들이 광범위한 복잡성을 가지고 둥지를 짓지만, 둥지를 짓는 행동이 "도구 사용"의 일부 정의의 기준을 충족하지만, 다른 정의의 경우에는 그렇지 않다.

몇몇 종의 코르비드들은 통제된 실험에 도구를 사용하도록 훈련을 받았다.실험실 조건 하에서 광범위하게 조사된 한 종은 뉴칼레도니아 까마귀다."베티"라고 불리는 한 사람은 자발적으로 새로운 문제를 해결하기 위한 철사 도구를 만들었다.그녀는 우물에서 작은 고깃덩어리를 끄집어내기 위해 직선이 아닌 철사 갈고리를 고를지 시험받고 있었다.베티는 곧은 철사를 고기에 찔러 보았다.이런 직접적 접근으로 일련의 실패를 거듭한 끝에 그녀는 철사를 철회하고 덕트 테이프로 그것의 밑바닥에 고정된 우물 바닥에 그것을 지시하기 시작했다.그 철사는 곧 막혔고, 여기서 베티는 그것을 옆으로 잡아당겨 구부리고 분쇄했다.그런 다음 그녀는 우물에 갈고리를 집어넣고 고기를 꺼냈다.직선으로만 제공된 10개의 후속 시험 중 한 개를 제외한 모든 시험에서, 그녀는 또한 같은 방식으로 후크를 만들어 사용했지만, 직선으로 된 전선을 먼저 시도하기 전에는 사용하지 않았다.[85][86]

지능이 높은 또 다른 새는 아프리카 회색 앵무새다.미국의 동물 행동학자 겸 심리학자 아이린 페퍼버그는 아프리카 그레이가 인지 능력을 갖고 있다고 주장했다.페퍼버그는 그녀의 실험에서 "알렉스"라는 이름의 새를 사용했고 앵무새가 소리와 의미를 연관시킬 수 있다는 것을 증명할 수 있었고, 새들은 인간의 목소리를 흉내낼 수 있을 뿐이라는 오랜 이론을 무너뜨렸다.다른 연구자들의 연구는 아프리카 그레이가 연역적 추론을 사용하여 음식이 들어 있는 상자와 비어 있는 상자 중 하나를 정확하게 선택할 수 있다는 것을 알아냈다.[87]페퍼버그가 1970년대에 이 연구를 시작하기 전까지 앵무새의 지능을 연구하는 과학자는 거의 없었고, 오늘날에는 거의 연구하지 않았다.대신 대부분의 문의는 원숭이, 침팬지, 고릴라, 돌고래에 집중되어 있는데, 이 모든 것들은 사육, 먹이 주기, 다루기가 훨씬 더 어렵다.[88]1980년대 후반까지 알렉스는 50개 이상의 다른 물체, 5개의 모양, 7개의 색깔의 이름을 배웠다.그는 또한 인간의 지적 발달에[89] 있어서 "같다"와 "다르다"의 의미도 알게 되었다.

물고기

주요 기사:물고기 지능

여러 종의 쇄골들이 암석을 쌍각 껍질(스칼롭스, 우르친, 조개)을 깨기 위한 안빌로 사용하면서 관찰되었다.이런 행동은 2009년 지아코모 베르나르디가 주황색 점박이 투스키피쉬(초어돈 앵커고)에서 처음[90] 촬영했다.이 물고기 부채는 모래로 양봉지를 발굴해 입으로 가져가고 바위까지 몇 미터 헤엄쳐 간다. 그리고 나서 이것은 연체동물을 머리 옆쪽으로 부딪히는 충격으로 산산조각이 나면서 앤빌로 사용된다.호주의 그레이트 배리어 리프의 흑점 투스크피시(Choerodon shoenleinii), 플로리다의 황색 머리 raise(Halichoeres garnoti), 아쿠아리움 세팅의 6bar wrasse(Talassoma hardwicke)에도 이러한 행동이 기록되어 있다.이 종들은 이 계열의 계통생식나무의 반대쪽 끝에 있기 때문에, 이러한 행동은 모든 골칫거리에서 깊이 뿌리박혀 있는 특성일 수 있다.[91]

무척추동물

세상에서 가장 똑똑한 무척추동물은 단연 문어다.문어는 항아리를 열어 내용물을 담아내는 등 복잡한 작업을 수행할 수 있으며, 태어나는 순간부터 새로운 기술을 습득하는 능력이 뛰어나다.[92]일부 두족류들은 코코넛 껍데기를 보호나 위장용으로 사용하는 것으로 알려져 있다.[93]두족류 인지 진화는 주로 포식 압력과 포식 압력에 의해 형성되었다고 가정되지만, 도전적인 짝짓기 문맥 또한 역할을 했을 수 있다.[92]

코노미르마 바이콜러 종의 개미는 돌과 다른 작은 물체들을 그들의 필수품으로 집어 경쟁 군락의 수직 입구로 떨어뜨려 노동자들이 경쟁 없이 먹이를 찾아 다닐 수 있게 한다.[94]

추론과 문제해결

꽤 다양한 종의 동물들이 추상적인 추론을 필요로 하는 것으로 보이는 문제들을 해결할 수 있다는 것은 분명하다;[95] 볼프강 쾰러(1917)의 침팬지와의 작업은 유명한 초기 사례다.그는 침팬지가 손이 닿지 않는 곳에 매달린 바나나를 회수하는 등의 문제를 해결하기 위해 시행착오를 이용하지 않았다고 봤다.대신, 그들은 자발적으로 상자를 놓아 열매를 맺기 위해 올라갈 수 있도록 "의도 없이 고의적인"[22]했다.현대의 연구는 적절한 사전 훈련이 주어질 경우, 보통 훨씬 덜 지능적이라고 생각되는 동물들의 유사한 행동을 확인했다.[96]루크와 뉴칼레도니아 까마귀에서도 인과적 추리가 관찰되었다.[97][98]

도시화된 지역의 바베이도스 투우장(Loxigilla Barbadensis)은 농촌 환경에서의 투우장보다 혁신적인 문제해결 과제에 뛰어나지만 색채차별 학습에는 차이가 없는 것으로 나타났다.[99]

인지편향

주요기사 : 인지편향
잔이 반이나 비었는가, 반이나 차 있었는가?

인지 편향은 다른 개인이나 상황에 대한 추론을 비논리적인 방법으로 끌어낼 수 있는 판단의 규범이나 합리성에서 벗어나는 체계적 패턴을 말한다.

인지 편향은 때때로 "잔이 반쯤 비었는가 아니면 반쯤 차 있었는가?"라는 질문에 대한 대답을 사용하여 설명된다."반쪽 빈칸"을 선택하는 것은 비관론을 나타내는 반면 "반쪽 가득찬"을 선택하는 것은 낙관론을 나타내는 것이다.이를 동물에서 시험하기 위해, 개인은 자극 A(예: 100Hz 톤)가 긍정적인 사건보다 먼저 발생한다는 것을 예상하도록 훈련을 받는다. 예를 들어, 동물에 의해 레버를 눌렀을 때 매우 원하는 음식이 전달된다.같은 개인은 900 Hz 톤과 같은 자극 B가 부정적인 사건에 앞서서, 예를 들어, 동물이 지렛대를 누를 때 싱거운 음식이 전달된다는 것을 예상하도록 훈련을 받는다.그런 다음, 동물에게 중간 자극 C(예: 500Hz 톤)를 주고, 동물이 긍정적 또는 부정적 보상과 관련된 레버를 누르는지를 관찰하여 시험한다.이것은 그 동물이 긍정적인 기분인지 부정적인 기분인지를 나타내기 위해 제안되었다.[100]

이 접근법을 사용한 연구에서 장난스럽게 간지럼을 탄 쥐는 단순히 취급하는 쥐와는 다르게 반응했다.간지럼을 탄 쥐들은 취급하는 쥐들보다 더 낙관적이었다.[101]저자들은 ''직접 측정된 긍정적 정서적 상태와 동물 모델에서 불확실성 하에서의 의사결정 사이의 연관성'을 처음으로 입증했다'고 제안했다.

쥐, 개, 붉은털원숭이, 양, 병아리, 별똥벌레, 꿀벌 등을 포함한 많은 종에서 인지 편향에 대한 증거가 있다.[102]

언어

주요 기사:동물 언어와 인간과 동물의 의사소통
추가 정보:말하는 동물

동물에서 인간 언어의 모델링은 동물 언어 연구로 알려져 있다.위에서 언급한 유인원 언어 실험 외에도 앵무새와 점박이 딱따구리를 포함한 몇몇 비원종에게 언어나 언어와 같은 행동을 가르치려는 시도들이 다소 성공적이기도 했다.허버트 테라스는 침팬지들이 새로운 문장을 만들 수 있다는 생각을 비판하면서 동물인 님 침프스키와 자신의 결과물을 논쟁했다.[103]그 직후 루이스 허먼은 병코돌고래의 인공어 이해에 관한 연구를 발표하였다(Herman, Richards, & Wolz, 1984).비록 이러한 종류의 연구가 특히 인지언어학자들 사이에서 논란이 되었지만, 많은 연구자들은 많은 동물들이 개별 단어의 의미를 이해할 수 있고, 몇몇은 간단한 문장과 통사적 변이를 이해할 수 있지만, 어떤 동물도 이에 상응하는 새로운 상징의 끈을 만들 수 있다는 증거는 거의 없다.o 새로운 문장.[1]

인사이트

참고 항목:이유

볼프강 쾰러는 보통 실험 심리학에 통찰의 개념을 도입한 공로를 인정받는다.[86]침팬지들과 함께 일하면서 쾰러는 동물들은 시행착오를 거쳐 점진적으로 문제를 해결해야 한다는 에드워드 손디케의 이론에 이의를 제기하게 되었다.그는 Thorndike의 동물들은 다른 형태의 문제 해결을 배제했기 때문에 시행착오만 사용할 수 있다고 말했다.그는 침팬지들에게 비교적 구조화되지 않은 상황을 제공했고, 침팬지가 바나나를 회수할 수 있도록 갑자기 상자를 제자리에 옮기는 것과 같이 "아하!"라는 통찰력 있는 행동 변화를 관찰했다.[104]좀 더 최근에 아시아 코끼리(엘리페스 막시무스)도 비슷한 통찰력 있는 문제 해결을 보이는 것으로 나타났다.일부러 손이 닿지 않는 곳에 걸어놓은 음식에 닿도록 상자를 세워 놓을 수 있는 위치로 옮기는 수컷이 관찰됐다.[105]

숫자

주요 기사:동물의 숫자 감각

다양한 연구는 동물들이 양적 정보를 사용하고 의사소통할 수 있으며, 몇몇은 초보적인 방법으로 셀 수 있다는 것을 보여준다.이 연구의 몇 가지 예는 다음과 같다.

한 연구에서 붉은털원숭이는 다른 종류의 1, 2, 3, 4개의 품목이 포함된 시각적 표시를 보았다.그들은 숫자 순서와 관련된 여러 가지 방법으로, 예를 들어 "1" 먼저, "2"초 등을 터치하도록 훈련을 받았다.한 번도 본 적 없는 아이템이 담긴 디스플레이로 테스트했을 때, 그들은 순서대로 계속 반응했다.저자들은 원숭이가 적어도 서수적 척도로 1에서 9까지의 숫자를 나타낼 수 있다고 결론짓는다.[106]

개미는 양적 값을 사용할 수 있고 이 정보를 전송할 수 있다.[107][108]예를 들어, 몇몇 종의 개미들은 그들의 먹이 서식지에서 다른 식민지의 구성원들과 마주치는 횟수를 상당히 정확하게 추정할 수 있다.[109][110]숫자로 노란 식충 딱정벌레(테네브리오 어금니)[111]와 꿀벌에 묘사되어 있다.[112]

서부 저지대 고릴라는 두 개의 먹이 쟁반 사이에서 선택권을 부여받았으며, 훈련 후 기회보다 높은 비율로 더 많은 음식물이 담긴 쟁반을 선택할 수 있는 능력을 보여주었다.[113]비슷한 작업에서, 침팬지들은 더 많은 양의 음식을 가지고 그 옵션을 선택했다.[114]도롱뇽은 특정 실험에서 보듯이, 과일 파리의 양이 다른 두 개의 디스플레이 중에서 식품 보상으로 사용되며 더 많은 파리가 있는 디스플레이를 신뢰성 있게 선택한다.[115]

다른 실험들은 비식량들을 구별하는 동물들의 능력을 보여준다.미국 흑곰은 컴퓨터 스크린으로 작업하면서 양분화 능력을 보여주었다.곰들은 컴퓨터 모니터를 발이나 코로 터치하여 화면의 두 상자 중 한 상자 안에 있는 점의 양을 선택하도록 훈련받았다.각각의 곰들은 더 크거나 더 적은 양을 고를 수 있도록 강화 훈련을 받았다.훈련 중에, 곰들은 올바른 반응에 대한 보상을 받았다.모든 곰은 움직이지 않는 정적인 점으로 시험에서 예측한 무작위 오류보다 더 잘 수행했는데, 이는 그들이 두 양을 구별할 수 있음을 나타낸다.일치(점수가 점의 면적과 일치)와 불일치(점수가 점의 면적과 일치하지 않음) 시험에서 곰이 올바르게 선택했다는 것은 단순히 더 크거나 더 작은 망막 이미지가 아닌 화면에 나타나는 수량 중에서 실제로 선택했다는 것을 시사하는데, 이는 그들이 단지 시즈만을 판단하고 있다는 것을 나타낼 것이다.e.[116]

병코돌고래는 점수가 많은 돌고래에 비해 점수가 적은 배열을 선택하는 능력을 보여 왔다.실험자들은 풀사이드 설정에 다양한 수의 점들을 보여주는 두 개의 보드를 설치했다.돌고래들은 처음에 점의 수가 적은 보드를 선택하도록 훈련을 받았다.이것은 점수가 적은 판을 선택했을 때 돌고래에게 보상을 해줌으로써 이루어졌다.실험에서는 판자를 두 개 설치했고, 돌고래는 물에서 나와 판자를 한 개 가리킨다.돌고래들은 우연한 것보다 훨씬 더 큰 비율로 점수가 적은 배열을 선택했는데, 이것은 그들이 양을 구별할 수 있다는 것을 보여준다.[117]특정한 회색 앵무새는 훈련 후에 발성을 이용하여 숫자 0에서 6을 구별하는 능력을 보여주었다.번호와 발성 훈련을 마친 뒤 앵무새에게 디스플레이에 몇 개의 물체가 있는지 물어보는 방식으로 진행됐다.앵무새는 우연보다 높은 비율로 정확한 양을 식별할 수 있었다.[118]안젤피쉬는 낯선 환경에 놓이면 쇼핑이라는 이름의 행동인 동의와 함께 모일 것이다.크기가 다른 두 그룹 사이의 선택을 고려하여, 천사장은 두 그룹 중 더 큰 그룹을 선택할 것이다.이는 2:1 이상의 차별 비율로 볼 수 있는데, 한 집단이 다른 집단에 비해 적어도 두 배 이상의 물고기를 가지고 있는 한, 더 큰 집단에 합류하게 된다.[119]

모니터 도마뱀은 수적 능력이 있는 것으로 나타났으며, 어떤 종은 최대 6개까지 숫자를 구별할 수 있다.[120]

사피엔스

주요기사 : 비인간의 g 인자

인간이 아닌 동물의 인지 능력과 지능은 언어적 척도로 측정할 수 없기 때문에 습관 반전, 사회적 학습, 참신함에 대한 반응 등 다양한 방법을 동원하여 측정해 왔다.주요 성분 분석 및 인자 분석 연구에서는 영장류[121] 인지 능력 측정의 개별적 분산의 47%와 생쥐의 분산의 55%에서 60% 사이에 지능의 단일 인자가 책임이 있다는 것을 보여주었다.[122][123]이러한 값은 인간에게 지능의 일반적 요인(40-50%)[124]으로 알려진 유사한 단일 인자에 의해 설명되는 IQ의 허용되는 분산과 유사하다.그러나 최근의 메타분석의 결과는 다양한 인지 과제에 대한 수행 점수 사이의 평균 상관관계가 0.18에 불과하다는 것을 시사한다.[125]이 연구의 결과는 일반적인 지능에 대한 현재의 증거가 인간이 아닌 동물들에게 약하다는 것을 암시한다.[125]

지능의 일반적 요인, 즉 g 인자는 인지 능력의 다양한 측정에 대한 개인의 점수 사이에 관찰된 상관관계를 요약한 심리학적 구성물이다.g는 사회 학습과 문화 지능뿐만 아니라 진화적인 삶의 역사 및 지성의[126] 진화와도 관련이 있다고 제안되어 왔다.[127][128]g의 비인간 모델은 g의 변이 뒤에 있는 메커니즘을 이해하는 데 도움을 주기 위해 지능에 대한 유전적[129], 신경학적[130] 연구에 사용되어 왔다.

정신 이론

주요 기사:동물의 정신 이론

정신 이론은 정신 상태를 자기 자신이나 타인에게 귀속시키는 능력, 예를 들어, 관념, 욕망, 가장, 지식, 지식, 그리고 타인은 자기 자신과는 다른 욕망, 의도, 관점을 가지고 있다는 것을 이해하는 능력이다.[131]

까마귀와 함께 한 어떤 연구는 인간이 아닌 종에서 정신 이론에 대한 증거의 예를 제공한다.까마귀는 인지능력이 높은 것으로 널리 알려져 있는 코르비대과에 속한다.이 새들은 지배적인 까마귀가 동시에 보이거나 들릴 때 먹이를 숨기는 것이 관찰되었다.이러한 관찰에 근거하여, 까마귀는 "보는 것"에 대한 이해를 정신 상태로 시험받았다.첫 번째 단계로, 그 새들은 지배인들이 보일 때 그들의 은신처를 보호했지만 단지 인접한 방에서만 들을 수 있을 때는 보호하지 않았다.다음 단계에서, 그들은 이웃한 방을 볼 수 있는 작은 핍홀에 접근할 수 있었다.핍홀이 열린 상태에서 까마귀들은 지배자의 소리가 녹음의 재생일 때에도 인접한 방에서 지배인의 소리를 들을 수 있을 때 캐시를 발견하지 못하도록 보호했다.[132]

의식

주요 기사:동물의식
개코원숭이를 사용한 미러 테스트

동물들이 의식이나 자기개념을 가지고 있다고 말할 수 있는 감각은 뜨겁게 논의되어 왔다.이 분야에서 가장 잘 알려진 연구 기법은 고든 G. 갤럽이 고안한 거울 실험인데, 이 실험은 동물의 피부가 잠든 상태나 진정된 상태에서 어떤 식으로든 표시되고, 그리고 나서 거울에 반사되는 것을 볼 수 있게 한다; 만약 동물이 자발적으로 그 표식을 향해 그루밍 행동을 지시한다면, 그것은 그것이 기다리고 있다는 표시로 받아들여진다.그 [133][134]자체로이 기준에 의해 침팬지와[135][136] 다른 유인원,[137] 유럽 까치,[138] 일부 고래잡이[139][140][141], 아시아 코끼리에 대한 자각은 보고되었지만 원숭이에게는 보고되지 않았다.[142]이 거울 테스트는 전적으로 인간의 주된 감각인 시력에 초점을 맞추고 있는 반면, 다른 종들은 개의 후각과 같은 다른 감각에 더 많이 의존하고 있기 때문에 연구자들로부터 비난을 받아왔다.[143][144][145]고생물학계에서는 일반적으로 무시되지만, 마크 맥메나민은 21세기 과학기술에서 몇몇 죽은 익룡의 화석이 지능적인 트라이아스기 두족류 화석이 원시적인 자화상을 만들어낸 증거라고 발표했다.[146]

일부 동물에서 메타인식이 인지적 자각의 증거를 제공한다고 제안되었다.[147]유인원, 돌고래, 붉은털원숭이는 자신의 정신 상태를 감시하고 어려운 질문에 대답하지 않기 위해 "모른다"는 반응을 사용하는 능력을 보여주었다.자신의 신체의 상태에 대한 인식을 드러내는 거울 테스트와 달리, 이러한 불확실성 모니터링은 자신의 내적 정신 상태에 대한 인식을 드러내는 것으로 생각된다.2007년 연구는 쥐의 메타인식에 대한 약간의 증거를 제공했지만,[148][149] 이 해석은 의문시되었다.[150][151]이 종들은 또한 기억의 힘을 알고 있을지도 모른다.

어떤 연구자들은 동물의 울음과 다른 발성 행동이 의식의 증거를 제공한다고 제안한다.이러한 생각은 Weir(1962)의 유아용 침대 토크 연구와 Greenfield 등의 어린이 조기 연설 조사(1976년)에서 비롯되었다.그러한 연구는 마코로 행해졌다(아리엘레 참조).

2012년 7월, 캠브리지에서 열린 "인간과 비인간 동물에서의 의식" 회의에서 한 과학자 집단이 다음과 같은 결론으로 선언문을 발표하고 서명했다.

수렴성 증거는 인간이 아닌 동물이 의도적인 행동을 보이는 능력과 함께 의식 상태의 신경원자, 신경화학적, 신경생리학적 기질을 가지고 있다는 것을 나타낸다.결과적으로, 증거의 무게는 의식을 발생시키는 신경 기판을 소유하는 데 있어서 인간이 유일하지 않다는 것을 나타낸다.모든 포유류와 새를 포함한 인간이 아닌 동물들과 문어를 포함한 많은 다른 생물들도 이러한 신경성 기판을 가지고 있다.[152]

생물학적 제약

본능적인 표류는 인지 연구의 해석에 영향을 미칠 수 있다.본능적인 표류는 동물이 학습된 반응을 방해할 수 있는 본능적인 행동으로 되돌아가는 경향이다.이 개념은 켈러와 마리안 브렐랜드가 너구리를 가르쳐 동전을 상자에 넣는 것을 가르치면서 생겨났다.너구리는 먹이를 찾을 때처럼 발로 동전을 문지르는 본능적인 행동으로 표류했다.[153]

자극을 처리하고 반응하는 동물적 능력은 뇌의 크기와 상관관계가 있다.소뇌동물은 머리가 큰 동물보다 학습에 덜 의존하는 단순한 행동을 보이는 경향이 있다.척추동물, 특히 포유류는 큰 뇌와 경험에 따라 변하는 복잡한 행동을 가지고 있다.뇌화 지수(EC)라는 공식은 뇌와 신체 사이즈의 관계를 표현한다; 그것은 1960년대 후반 H.J. 제리슨에 의해 개발되었다.[154]뇌화 지수를 곡선으로 표시할 때, 곡선 위에 EC가 있는 동물은 그 크기의 평균 동물보다 더 많은 인지 능력을 보이는 반면, 곡선 아래에 EC가 있는 동물은 더 적은 인지 능력을 보일 것으로 예상된다.다양한 공식들이 제시되었지만, Ew(뇌) = 0.12w(신체)2/3라는 공식은 포유류 표본의 데이터에 적합한 것으로 밝혀졌다.[155]이 공식은 기껏해야 암시적이므로 극히 주의하여 비매멀에만 적용해야 한다.일부 다른 척추동물 부류의 경우 2/3이 아닌 3/4의 힘을 사용하는 경우가 있으며, 무척추동물의 많은 집단의 경우 이 공식은 의미 있는 결과를 주지 못할 수 있다.

동물 인식에 대한 실험 증거

몇몇 실험은 몇몇 동물 종들이 지적이고, 통찰력이 있거나, 혹은 정신 이론을 가지고 있다는 믿음으로 쉽게 화해할 수 없다.

이런 종류의 모든 후속 실험의 발판을 마련한 장 앙리 파브르[156](1823-1915)는 곤충들이 "무엇을 하는지 깨닫지 못한 채, 그들의 강한 본능을 발휘한다"고 주장했다.예를 들어, 그녀가 안테나 대신에 마비된 먹이를 다리로 잡을 수 있다는 것을 이해하는 것은 모래 말벌의 힘을 완전히 넘어선다."그녀의 행동은 정해진 순서에 따라 다음 것을 각성시키는 일련의 메아리와 같아서, 앞의 것이 울릴 때까지는 아무 소리도 내지 못하게 한다."파브르의 수많은 실험은 결국 그를 과학자들이 객관적으로 동물을 연구하지 않고 종종 "우수한 동물"을 연구하려 한다는 견해로 이끌었다.

C. 로이드 모건 (1852년-1936년)의[157] 관찰은 그에게 동물의 원시적인 지적인 행동은 종종 본능이나 시행착오의 결과라고 암시했다.예를 들어, 모건의 개가 뒤통수로 빗장을 부드럽게 들어올리는 것을 지켜보는 대부분의 방문객들은 개의 행동이 생각을 포함한다고 확신했다.그러나 모건은 개의 선행, 무작위, 목적 없는 행동을 주의 깊게 관찰하고, '방법적 계획'이 아니라 '행복한 효과가 나타날 때까지 계속적인 시행과 실패'를 수반한다고 주장했다.

E. L. Thorndike[158](1874년–1949)는 배고픈 고양이와 개를 "줄의 고리를 잡아당기는 것과 같은 간단한 행동으로 탈출할 수 있는" 울타리에 두었다.그들의 행동은 그에게 "합리성의 힘을 소유하지 않는다"고 암시했다.손디케는 동물의 행동에 관한 대부분의 책들은 "심리를 주는 것이 아니라 오히려 동물에 대한 찬사를 보내라"고 썼다.

볼프강 쾰러의 실험은[159] 종종 동물 인지 가설을 뒷받침하는 것으로 인용되지만, 그의 책은 백배수로 가득 차 있다.예를 들어, 그는 침팬지들이 상자를 제거함으로써 바나나만 얻을 수 있는 상황에 놓였다.침팬지 쾰러는 "그런 문제를 해결하는 데 특별한 어려움이 있다. 그는 종종 가장 이상하고 가장 먼 도구로 상황을 끌어들이고, 아주 쉽게 옮겨질 수 있는 간단한 장애물을 제거하기 보다는 가장 독특한 방법을 채택한다"고 말했다.

루이지애나 대학의 다니엘 J 포비넬리와 티모시 에디는[160] 침팬지들이 두 음식 공급자들 사이에서 선택을 했을 때, 구걸하는 제스처를 볼 수 있는 사람에게 음식을 구걸하는 것과 마찬가지로 그럴 수 없는 사람으로부터 음식을 구걸하는 경향이 있다는 것을 보여주었고, 따라서 침팬지들이 사람들이 보는 것을 이해하지 못하는 가능성을 높였다.

웨인 주립 대학의 모티 니사니는[161] 버마 벌목 코끼리가 양동이의 먹이를 되찾기 위해 뚜껑을 여는 훈련을 했다.그런 다음 뚜껑은 양동이를 따라 땅바닥에 놓았고(더 이상 음식에 대한 접근을 방해하지 않는 곳) 대접은 양동이에 동시에 놓였다.모든 코끼리는 보상을 되찾기 전에 뚜껑을 계속 던져 코끼리가 단순한 인과관계를 파악하지 못한다는 것을 암시했다.

종별 인지능력

전통적으로 흔한 이미지는 스칼라 나투래로, 인간이 전형적으로 맨 위에 있는 다른 종의 동물들이 연속적으로 높은 렁을 차지하고 있는 자연의 사다리다.[162][163]그러나 이러한 계층의 사용에 일부 이견이 있어, 일부 비평가들은 서로 다른 생태적 틈새에 대한 적응으로서 특정 인지 능력을 이해하는 것이 필요할 수 있다고 말한다(She tortworth (1998), Reznikova (2007) 참조).

공정하든 그렇지 않든, 동물의 성과는 종종 인지 작업에 대한 인간의 성과와 비교된다.놀랄 것도 없이, 우리의 가장 가까운 생물학적 친척인 유인원들은 인간과 가장 비슷한 행동을 하는 경향이 있다.새들 중에서, 코르비드와 앵무새들은 전형적으로 인간과 같은 임무를 잘 수행하는 것으로 밝혀졌다.[164]일부 문어들은 도구 사용 등 여러 가지 수준 높은 기술도 보이는 것으로 나타났지만,[93] 두족류 지능에 대한 연구량은 여전히 제한적이다.[165]

개코원숭이는 단어를 인식할 수 있는 것으로 나타났다.[166][167][168]

참고 항목

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