其他認知解釋水平

其他認知解釋水平

我們對世界的感知也可以透過其他認知水平來解釋，這些認知水平通常不被認為與認知科學相關聯。這些水平允許我們在不同級別處理資訊，以更好地理解我們的周圍環境和社會。它們允許我們像一張白紙一樣成長，透過經驗適應環境。這些水平包括生物學水平、化學水平、心理學水平、社會學水平、物理學水平以及認知水平本身。

生物學水平：突觸變化

生物學水平的學習始於神經系統。神經系統分為兩個主要部分：中樞神經系統和外周神經系統。中樞神經系統是傳入和傳出資訊的中心，由大腦和脊髓的神經組成。外周神經系統充當將人體器官與中樞神經系統之間的資訊傳遞中心。它進一步細分為軀體神經系統和自主神經系統。軀體神經系統控制肌肉、骨骼和皮膚。它包括將資訊傳遞到中樞神經系統的軀體感覺神經和引起反應的軀體運動神經。自主神經系統由專門的運動神經組成，負責內臟器官。它由交感神經系統組成，該系統使身體為壓力做好準備，以及副交感神經系統，該系統幫助身體從壓力中恢復。這種神經迴路的建立使身體能夠學會如何適當地應對環境。瞭解神經系統的各個部分可以幫助我們理解反射是如何產生的、疼痛和恐懼是如何學習的、壓力是如何控制的以及我們如何在孩提時代學習基本任務。

生物學學習基於赫布理論，該理論簡單地說，共同發射的神經元，共同連線。唐納德·赫布認為，神經元一起行動以影響行為，在稱為集合體的網路中聯絡起來。關於他的赫布理論，赫布指出，“當細胞 A 的軸突距離細胞 B 足夠近以激發細胞 B，並且反覆或持續地參與激發細胞 B，則在一個或兩個細胞中會發生一些生長過程或代謝變化，使得 A 的效率，作為激發 B 的細胞之一，得到提高”。這就是學習發生的機制，以及在過程中建立神經連線的方式 。

反射和大腦

嬰兒出生時擁有所有可能的神經元，隨著時間的推移，沒有受到刺激的神經元會消失，而受到刺激的神經元則建立新的連線。這與兒童學習新語言、對環境中的紋理和刺激做出反應以及學習如何保護自己免受周圍環境傷害的時間相同。

反射通常是無意識的和不自覺的；發生時幾乎沒有大腦參與。例如，嬰兒出生時就有一組反射，使他們能夠應對不同的情況 。其中之一是覓食反射，它包括嬰兒在臉頰被觸碰時張開嘴巴並尋找乳頭 。這種反射透過始終獲得營養來確保嬰兒的生存。這種反射以及許多其他反射的框架是在胎兒階段建立的，在此期間嬰兒能夠對聽到的聲音做出反應。其他反射，例如對疼痛和不適的反應，是在嬰兒出生後才學習的。例如，如果一個蹣跚學步的孩子把手放在爐子上，他會迅速地把手拿開，幾乎沒有思考。他們不能長時間把手放在爐子上。這是因為發生了反射。皮膚中的溫度感受器被高溫觸發，導致訊號透過感覺神經系統傳遞到脊髓中的中間神經元。訊號在這裡分成兩個方向；一個傳遞到大腦以供將來參考，另一個傳遞到運動神經元以發出訊號。這種反饋訊號會導致效應器神經元產生反應，從而收縮肌肉以移動手。之後產生的疼痛是由到達大腦並被儲存的訊號引起的；這條通路形成了反射的框架，被稱為反射弧。該框架由被刺激的神經元建立，這些神經元將透過樹突彼此建立新的連線 。大腦中神經元引起的疼痛會教會蹣跚學步的孩子不要觸控爐子。如果蹣跚學步的孩子重複這種動作，構成框架的神經元會共同發射以做出反應；使它們之間的突觸間隙更強。孩子會再次學會不要觸控爐子或類似的東西。

數學、語言和大腦

然而，這並不僅限於對疼痛和不適的反應。由於擁有大量的神經元，蹣跚學步的孩子有能力學習多種語言。當孩子學習新語言時，他們大腦中許多神經元都很活躍，建立連線並消除不需要的連線。形成新連線的神經元會隨著語言的練習而變得更好、更強壯；使一項困難的任務變得自然 。我們能夠流利地說話，無需費力地形成母語中的句子；這對於我們來說是自然的。但是，如果你將成年人的說話與蹣跚學步的孩子進行比較，那麼區別將是巨大的。蹣跚學步的孩子需要更長的時間才能形成句子，說話速度更慢，使用簡單的語言。隨著時間的推移，蹣跚學步的孩子會變得更好，因為他們的突觸會反覆使用，最終在 8-10 歲之間達到成年人的水平。任何學科或活動都遵循相同的過程。如果一個蹣跚學步的孩子每天學習和練習數學，那麼與缺乏數學練習的人相比，他們解決數學問題會更容易。然而，神經元不會在蹣跚學步的孩子長大後停止建立連線。神經元之間的連線以及突觸的反覆使用仍然發生，但以更低的速率。在 24 歲學習一門語言比在 4 歲學習一門語言要難得多，但並非不可能。透過練習和努力，個人可以建立新的連線，使他們能夠解數學方程式、彈鋼琴或說新語言。

這種學習基於赫布理論，該理論簡單地說，共同發射的神經元，共同連線。唐納德·赫布認為，神經元一起行動以影響行為，在稱為集合體的網路中聯絡起來。關於他的赫布理論，赫布指出，“當細胞 A 的軸突距離細胞 B 足夠近以激發細胞 B，並且反覆或持續地參與激發細胞 B，則在一個或兩個細胞中會發生一些生長過程或代謝變化，使得 A 的效率，作為激發 B 的細胞之一，得到提高” 。這就是學習發生的機制，以及在過程中建立神經連線的方式。

化學水平：神經遞質

化學水平的學習在更深的互動層面上觀察生物學水平；神經遞質和神經元之間的互動。神經遞質是一種化學物質，包含在囊泡中，並在適當的時候釋放到突觸中。突觸由兩個神經元組成，一個形成軸突，另一個形成樹突，兩者之間的空間是突觸間隙，當神經衝動被激發時，神經遞質會穿過突觸間隙。每種神經遞質也有其特定的化學形狀，與它傳遞到的樹突上的特定區域相匹配。除了它專有的神經遞質外，其他神經遞質無法進入該區域 。

取決於啟用的神經通路，不同的神經遞質會在不同的情況下釋放，並引起不同的反應。多巴胺與強化和成癮有關；當一個人經歷了他們為自己的成就感到自豪的經歷時，例如在期中考試中取得 A+，多巴胺會強化做好事帶來的滿足感，導致這個人獲得動力，在所有期中考試和作業中都取得好成績。如果一個人試圖戒除成癮，例如可卡因或吸菸，他們可能會因為戒斷而每天都感到焦慮。這是由於血清素的釋放來調節焦慮。

咖啡、海鮮和神經遞質

孩子經常不喜歡咖啡和海鮮等濃郁而鹹香的食物的味道。然而，隨著年齡的增長，這些食物在人們的飲食中變得越來越常見；它們變得可以忍受，並被人享受。這種變化是由於大腦在第一次接觸這些食物時發生的化學反應造成的。

在子宮內發育過程中，嬰兒經常會吞嚥羊水，羊水的氣味因母親所食用的食物而異。這使嬰兒能夠練習吞嚥和消化，為進入現實世界做好準備，並對未來的食物有一些預先形成的體驗；嬰兒出生後會傾向於喜歡自己在子宮裡嘗過的某些食物。作為學步的孩子，孩子們的胃無法處理某些食物，因為孩子仍在發育，無法消化食物中存在的某些大分子。因此，這會導致孩子嘔吐或對苦味或濃郁的食物產生不良反應。然而，在化學層面上，神經遞質如多巴胺會在第一次體驗中釋放，以強化苦味或濃郁的食物是壞的這一概念，形成咖啡很糟糕或蝦很粘的概念；人體對某些事物有一定的時間敏感性，以確保安全。這也可能是進化防禦機制，因為苦味與毒性有關。隨著孩子開始進入成年，他們的消化系統成熟，他們的味蕾和鼻腔受體也成熟，他們能夠處理各種食物。正是在這段時間內，他們的大腦化學物質發生了變化；多巴胺可能會強化咖啡或海鮮等苦味和濃郁食物帶來的良好體驗。後來，這可能會導致對咖啡的依賴，這也會導致大腦化學物質的變化。

成癮

成癮被描述為對某種物質的需求，這種需求會導致頻繁使用、身體依賴，並最終導致濫用。每次使用時，大腦都會學習到這種藥物會導致一種烏托邦的感覺，從而想要更多。最終，隨著反覆使用，最初的劑量會變得可以忍受，沒有預期效果，因此劑量會增加 10 倍。大多數這些藥物模擬其他天然神經遞質的形狀；因此能夠成功地與相應的受體結合；它們還影響神經遞質的攝取。在可卡因成癮者中，這種藥物阻斷多巴胺的再攝取，但也刺激多巴胺的釋放，從而導致欣快感和隨之而來的抑鬱症狀。在吸菸者中，尼古丁會啟用乙醯膽鹼受體，導致個體壓力減輕，警覺性提高。在戒斷期間，這些反應會發生改變，導致個體“懷念”他們的欣快感或“興奮”。

心理層面：吃一些魚會讓你生病

心理學將學習定義為個體由於經驗而導致的行為或知識的改變。學習可以分為不同的類別，例如經典條件反射、操作性條件反射和觀察性學習。在經典條件反射中，使用刺激物來產生反應，然後用不同的刺激物再次產生該反應。這在巴甫洛夫的狗身上得到了證明；狗聽到鈴聲，開始流口水，並會得到食物。經過多次試驗，當狗聽到鈴聲時，它會開始流口水，即使沒有得到食物。據說這種學習型別包括髮展恐懼症。

恐懼症是對環境、情況或物體的一種非理性恐懼，這些環境、情況或物體根本不構成現實的危險。這些恐懼症可能是由不良經歷造成的，有時會隨著時間的推移而消失，或者嚴重到需要醫療護理。如果一個孩子被狗咬過，他們成年後可能會對狗有恐懼症。這會導致他們在靠近狗時感到焦慮，因為擔心再次被咬。如果幼兒從小就被告知某個物體很危險，也會發生這種情況。如果父母告訴幼兒，跌倒受傷以及跌倒本身都是令人害怕的事情，孩子長大後可能會患上恐高症，因為害怕跌倒受傷。

在操作性條件反射中，結果控制著反應。這可以解釋諸如學習、去上班或約會的行為。這些行為不是簡單的反射，而是由它們的結果來調節的。我們學習是為了不掛科，這樣就不會掛科。我們去上班是為了獲得收入，這樣才能支付必要的開銷，比如食物、住房、交通。我們約會的目的是希望能夠建立一段關係。如果結果是積極的，那麼它們與反應或刺激之間的關係就會增強。如果你學習了 X 小時，並在考試中取得 A+，那麼好成績和學習動機之間的關係就會更加牢固。然而，如果你約了別人，而他們拒絕了你，你可能會體驗到低自尊和缺乏自信。這會降低你將來約會的可能性，因為你體驗到了被拒絕的感覺；反應和結果之間的關係減弱了。

觀察性學習是指個人的行為受到周圍人的影響。這種學習分為三個階段。首先是注意；我們關注他人的行為以及隨之而來的結果。我們重複那些有積極結果的行為，並避免那些有消極結果的行為。一個非常有爭議的例子是我們的美麗標準。年輕女孩在雜誌和廣告中觀察經過照片處理的女性理想，她們看起來很幸福，並與似乎愛她們的人在一起。然後，女孩們會認為，如果她們看起來像這些女性一樣，她們也會像她們一樣幸福和被愛。結果是，不切實際的美麗標準代代相傳。第二個階段是保持；如果我們觀察到某些行為帶來了積極的結果，而我們沒有機會重複它，那麼我們將它儲存在我們的記憶中，以便在有機會時重複它。例如，如果你來到一家餐館，點了一道菜，但後來觀察到另一個人點了一道菜，他們似乎非常喜歡，你就會把這個資訊儲存在你的記憶中，下次你在這家餐館吃飯時，你就會點同樣的菜，以獲得他們所感受到的同樣的享受。第三個階段是再現；一個人盡其所能再現他們觀察到並存儲在他們記憶中的行為。我們可以觀看某人滑冰，但當試圖重複這個動作時，如果沒有背景知識或練習，任務比觀察到的更難。

社會層面：禁忌

在每個社會中，都有一些規則需要遵守，以確保社會正常運作。這些規則規範著個人的社會行為，通常是代代相傳的。隨著時間的推移，社會發生了變化，導致新的社會規則出現，從而導致某些禁忌或傳統。例如，在西方社會以及許多其他社會中，女學生被認為在數學方面比男學生弱。這些刻板印象是代代相傳的，通常僅憑外表來概括一個人。在古代，數學科目被認為是男性化的，而女性則學習音樂、藝術和語言科目，因為這些科目被認為是女性化的。作為社會，我們適應了這種刻板印象以及許多其他刻板印象。

雖然我們認為可以避免刻板印象的影響，但經過多年，我們的一些行為還是會受到影響。這體現在女性在學術和生活經歷方面受到的待遇與男性不同。我們常常認為與許多女性發生過關係的男性更令人嚮往，更具男性魅力，而與許多男性發生過關係的女性則被看不起和羞辱；她們被認為不尊重自己。女性從小就學會了這種刻板印象，而且常常害怕在戀愛關係中受到評判，因為她們與多少男性發生過關係。而與許多女性沒有發生過關係的男性則常常害怕因為缺乏經驗而受到評判。在學術上，女性被告知她們在解決數學問題方面的能力不如男性，而且在 STEM 領域取得優異成績會讓她們顯得不那麼女性化。這種刻板印象導致一些女性避開 STEM 領域，或者在這些領域中不努力學習，因為她們不相信自己能成功。我們適應了這些刻板印象，並將它們代代相傳。

不同的社會可能也有特定的食物，他們認為這些食物會導致特定的結果，例如變得聰明、變得愚蠢、患有某種疾病或出現出生缺陷。在包括歐洲在內的西方社會，吃貓肉和狗肉是極其禁忌的，因為這些動物被認為是深受人們喜愛的寵物。然而，在中國和世界其他地區，吃這些肉是飲食中正常的一部分。在秘魯，吃豚鼠是飲食中常見的一部分，但在西方社會，吃這種動物的想法令人厭惡，而且野蠻。西方社會消費大量的牛肉和奶製品，但在許多印度教社會，這些食物是極其禁忌的，因為牛被視為神聖的動物。隨著時間的推移，西方社會經歷了一些導致社會變革的事件，使貓和狗成為受人喜愛的寵物，而像中國這樣的社會並沒有經歷同樣的社會變革，因此他們將這些動物視為食物。我們適應了這種改變，認為應該像對待家庭成員一樣愛護貓和狗，並且如果有人對這些動物表現出殘忍，我們作為一個社會會感到防禦。這些適應是代代相傳的，並且從小就被個人學習。例如，一個蹣跚學步的孩子可能從小就養了一隻小狗，當他們進入青春期時，他們可能會將這隻狗描述為他們最好的朋友。

物質層級

許多認知科學家不認真對待使用亞原子層級來解釋意識。試圖用量子效應和量子層級來解釋人們如何學習和處理資訊，對一些認知科學家來說更為荒謬。然而，羅傑·彭羅斯認為，就像宇宙一樣，思維和大腦遠比我們以前認為的要複雜。大腦沒有一個嚴格的功能，即為一次一個程序啟動和關閉，而是一個在許多量子層級上同時工作的複雜系統。與可以處理許多專案但有侷限性的計算機不同，大腦由於沒有侷限性而具有優越性。

認知層級：調整生產引數

認知層級處理被稱為“產生式”的規則，這些規則要求思維用很少的資訊來做它該做的事。這得到了對行動結果的處理的支援。這種處理通常涉及“如果-那麼”規則，以建立將在其他情況下放在上下文中的信念或影像。例如，如果你餓了，就去一家新餐廳，然後吃飯。根據結果，用於形成這種想法的產生式將被加強或削弱，以用於未來的事件。如果結果是去新餐廳導致你病得很厲害，那麼將來當你餓了的時候，對那家特定餐廳的想法就不會令人愉快。在不愉快的經歷和生病之間形成了聯絡，導致這種想法的途徑不再那麼頻繁地被觸發。如果結果很好，那麼你將在將來重複去那家餐廳吃飯的行為。由於認知層級處理資訊的方式，這對於每個人在所有情況下的處理方式都會有所不同。如果一個學生要參加期中考試，他們學習然後取得了優異成績，那麼導致他們決定學習的途徑將在將來更頻繁地被觸發。然而，如果另一個學生做了同樣的過程，但最終得到較低的成績或不及格，那麼由於導致的負面結果，學習的途徑將不那麼頻繁地被觸發。