이 책은 인지과학 전반에 대해 소개한다. 구체적으로 인지가 무엇인지, 인지가 이루어지기 위해 뇌가 어떻게 작동하는지 살펴보려고 한다. 우리가 어떻게 생각하고 행동하며, 왜 어떤 일은 쉽게 기억나는데 어떤 일은 기억나지 않는지 살펴보는 일은 생각보다 유익하고 흥미진진하다. 더 구체적으로는 우리가 어떻게 읽는 법을 배우는지, 왜 어릴 때 배운 자전거 타는 법을 나이가 들어서도 잊어버리지 않는지, 그리고 왜 멀티태스킹 작업이 늘 어려운지도 살펴본다. 또한 빠르게 좋은 결정을 내리게 해주는 우리 뇌의 전반적인 과정들이 어떻게 실수도 저지르게 하는지 살핀 다. 즉, 마음이 어떻게 작동하는지에 관한 전문가들의 통찰을 전한다.
---「[들어가는 글] 마음의 작동 방식을 알아야 하는 이유, 13쪽」중에서

기술회사 CEO들과 정치인들이 AI의 위험을 걱정하곤 하는데, 내가 보기에는 다음과 같은 생각이 그들의 두려움의 중심에 놓여 있다. 즉, 뇌가 우리의 행동을 자신의 마음과 몸에 복종하게끔 변화시키듯이 우리가 점점 더 의사 결정을 맡기는 알고리즘이 우리의 행동을 변화시켜 결국 우리가 알고리즘에 종속될 거라는 생각이다. 이 생각은 많은 이에게 불안감을 일으키지만 멈출 순 없어 보인다. 뿌리가 깊고 피할 수 없는 두려움이긴 하지만, 다른 모든 새로운 시대 내지 패러다임 전환과 마찬가지로 과학적이고 휴머니즘적인 방향에서 이를 접근하고 이해해나가야 한다. 이것이야말로 인지과학이 남겨준 유산이며, 정말로 19세기 이후로 줄곧 진행된 실험심리학의 발전이 남긴 유산이다. 20세기와 21세기에 이룬 성과들은 생물학에서 학습 알고리즘을 탐구해, 고성능의 컴퓨터에서 지속적으로 구현하고, 아울러 그 둘의 관계를 인간의 행동에 적용한 결과다. 컴퓨터와 신경과학 분야의 기술 발전 덕분에 그런 개념들이 현대 세계를 주도하는 힘이 되었다. 인간이 아닌 알고리즘과 인공지능한테 지배를 당할 거라는 두려움이 때때로 필연적으로 뒤따르긴 하지만, 인지과학을 이해하는 일은 생존과 적응에 필수적이다.
---「1장. 인지심리학의 역사, 49쪽」중에서

특정한 행동은 특정한 뇌 영역과 관련된다. 즉, 내 친구의 전전두피질이 성격의 어떤 측면을 조종하는 듯했다. 구체적으로 보자면, 말하거나 행동하고 싶은 바를 결정하는 능력 그리고 부적절한 행동을 억제하는 능력을 관장했다. 인지신경과학자들은 이 개념을 가리켜 기능의 국소화(localisation of function)라고 부른다. 복잡한 행동과 사고는 뇌의 여러 영역에 걸쳐 일어나기도 하지만, 특정한 행동은 피질의 특정한 영역에 국소적으로 관련될 수 있다. 이 장의 후반부에 나오듯이, 음성언어를 이해하고 표현하는 데 특화된 뇌 영역도 있고, 얼굴을 인식하고 처리하는 데 특화된 뇌 영역도 있으며, 손과 눈의 움직임을 조정하는 데 특화된 뇌 영역도 있고, 내 친구의 경우처럼 복잡한 행동을 실행하고 억제하는 데 특화된 뇌 영역도 있다.
---「2장. 뇌 이해하기, 56쪽」중에서

우리는 시각, 촉각, 청각 등의 감각계를 통해 세계를 인식한다. 이런 감각들은 세계에 관해 우리가 무엇을 알아야 하는지 그리고 지금 벌어지는 일과 방금 벌어진 일을 어떻게 기록해야 하는지 알려준다. 우리 앞에 무엇이 있는지에 관한 모든 정보도 제공해준다. 그런 감각 덕분에 우리는 읽고 의사소통하고 반응한다. 감각 정보를 처리해 언어, 개념, 사고, 기억 및 사물 인식 등을 실행하는 일은 피질 내에서 정보처리 흐름을 따라 일어나지만, 입력은 곧바로 감각에서 얻어진다. 이 감각계란 무엇인가? 감각계는 몇 가지이며 어떻게 함께 작동하는가? 어떻게 감각계는 기억 및 사고와 같은 내적 표현과 상태를 다룰까?
---「3장. 감각은 얼마나 믿을 만한가 , 95쪽」중에서

주의는 ‘동시에 가능할 듯한 여러 개의 사물이나 일련의 생각 중에서 하나를’ 차지한다는 뜻이다. 여기서 중요한 것은 ‘여러 개 중에서 하나’다. 주의에 관해 고찰할 방법 중 하나는 여러 개 중에서 하나를 선택하는 우리의 능력을 살펴보는 일이다. 우리는 이를 가리켜 선택적 주의(selective attention)이라고 한다. 선택적 주의란 우리의 환경이나 기억에서 우리가 앞으로 처리하거나 생각하고 싶은 무언가를 선택하는 데 필요한 인지 자원으로 정의된다. 선택적 주의는 여러분이 붐비는 스타벅스에서 친구와 대화할 때 생기는 일이다. 다른 많은 장면과 소리가 있기에, 여러분은 그런 것들(다른 사람들의 대화 내용, 다른 소리들, 음료 주문자들의 이름을 부르는 소리)을 대체로 무시해야지만 대화하고 있는 상대에게 선택적으로 주의를 기울일 수 있다. 선택적 주의는 또한 여러분이 이 책을 읽을 때도 생긴다. 여러분이 읽는 내용에 더 주의를 기울여야 하고 주변에서 벌어지는 다른 일에는 주의를 덜 기울여야 한다면 말이다. 여러분은 처리할 필요가 있는 자극을 선택하며, 목적을 달성하는 데 필요한 대상을 선택한다.
---「4장. 주의력과 비용, 147쪽」중에서

우리가 정보를 처리하는 방식, 그리고 그 과정에서 정보를 잃는다는 사실에는 장점도 있다. 재구성된 세계에서 삶으로써 우리는 유익한 교환trade-off을 제공받는다. 가령, 어떤 시각적 장면을 볼 때 기존의 지식을 이용해 그 장면의 세부 사항을 채울 수 있다. 기존 지식을 떠올려서 사용할 때, 기본적으로 우리는 예측과 의사결정에 가장 쓸모 있을 정보만을 지각하고 새로 처리한다. 우리가 지각하는 내용과 기존의 기억 사이의 관련성을 강화해 둘 사이의 연결을 굳건하게 만든다. 그러면 정보의 일부를 받아들이지 못해서 어떤 것을 알아차리는 데 실패한다는 뜻일까? 물론 그렇긴 하지만, 그런 일시적 실패는 우리가 진화시킨 효율성의 대가다. 일반적으로 우리는 ‘보게 되리라고 예상했던 세부 사항의 일부를 놓치기’와 ‘새롭고 참신하고 가치 있을지 모르는 것들을 처리하고 주의를 기울이기’ 사이의 교환을 진화시켰고 이에 적응해왔다.
---「5장. 기억은 왜 불완전한가, 188쪽」중에서

기억은 열쇠나 휴대전화, 단어 목록을 어디에 두었는지 떠올리기보다 더 많은 일에 사용된다. 단기기억은 무언가에 대해 생각하고 개념을 고찰하며 언어를 이해하도록 해주는 작업기억의 일종이다. 작업기억은 세계에 대한 안정적인 표상을 만드는 데 도움이 된다. 물론 우리는 우리가 보고 있는 것을 어느 정도 알아야지 안정적인 표상을 만들어낼 수 있다. 또한 기억이나 개념 속에 어떤 표상을 갖고 있어야지만 보고 듣는 것을 알 수 있다. 작업기억은 진행 중인 사고를 위한 시스템일지 모르나, 우리가 아는 것과 감각하고 지각하는 것을 합칠 수 있는 능력에 의존한다. 하지만 우리 는 어떻게 실제로 무언가를 알까? 어떻게 이미 일어난 일의 기록인 표상을 마음속에서, 그리고 뇌 속에서 만들어낼까? 어떻게 다시 지각할 수 있도록 지각 경험을 저장할까?
---「7장. 지식이란 알고 설명하려는 욕구다, 263쪽」중에서

우리는 경험한 모든 것을 범주와 개념으로 구성해낸다. 모든 것은 범주화 될 수 있다. 우리는 개념을 통해서 이 범주들을 표현한다. 개념이 없다면 모든 경험은 저마다 고유할 것이다. 개념이 없다면 우리는 무언가를 알아차릴 수 없을 것이다. 개념은 우리가 경험의 기록을 구성해내는 방식이다. 이런 예를 들어보자. 여러분이 잡화점이나 식료품점에 간다면, 들어가기도 전에 제품 구성이 어떻게 되어 있을지 예측할 수 있다.
---「8장. 개념과 범주, 301쪽」중에서

사고는 주위 환경을 상대하거나 세상사에 따라 행동하기 위해 정신적 표상을 이용하는 과정이다. 하지만 사고는 단지 행동 이상이다. 계획하기이자 결정하기이기도 하다. 시간을 들여서 여러 대안을 살피는 일이다. 우리가 아는 것 그리고 보고 들었던 것을 택해서 행동하는 일이다. 우리는 이런 목적에 도움을 줄 신경인지 시스템을 진화시켰다. 우리는 지각 시스템과 주의에 의존해 외부 세계에서 정보를 받아들인다. 또한 기억과 개념에 의존해 우리가 보고 듣는 것 그리고 보고 들었던 것을 표현한다. 하지만 우리는 기억 속에 있는 내용을 평가할 필요가 있다. 지각과 기억의 내용물을 조사하고 조작할 필요가 있다. 이를 위해 언어 체계를 진화시켰다.
---「9장. 언어와 사고, 341쪽」중에서

여러분은 기분이 생각에 영향을 미치는가? 상황과 맥락이 사고하고 결정하는 능력에 영향을 미치는가? 내 경우에는 그렇다. 아마 여러분도 그렇다고 여길 것이다. 가끔씩 뭐든 잘되고 일이 술술 풀리고 흐름을 타고 가는 느낌이 들 때가 있을 것이다. 이런 기분은 주로 정신적으로 상쾌한 이른 아침이나 정말 좋아하는 일을 하고 있을 때 든다. 어쩌면 바로 지금 이 책을 읽으면서 드는 느낌일 수도 있다. 이 모든 경우에 여러분은 일하는 데 피곤이 덜한 느낌이고, 문제도 더 쉽게 풀리는 듯하다. 하지만 도무지 집중이 안 되는 느낌이 들 때도 있다. 또는 마음속으로 뭔가 제대로 안 된다고 느껴질 때가 있다. 여러분이 피곤하거나, 이런저런 소식에 대해 생각하고 있거나, 아니면 스마트폰 때문에 마음이 딴 데 가 있을 때 아마도 그럴 것이다.
---「10장. 인지 편향에 대한 고찰, 375쪽」중에서

정보가 외부 세계에서 여러분의 감각기관과 운동기관 속으로 흘러들지만, 그런 정보는 여러분의 기억 내용과 합쳐질 때에만 여러분에게 의미를 갖는다. 여러분은 이미 개념을 갖고 있는 것만 지각한다. 이 시스템이 훌륭한 까닭은 대체로 연산적이기 때문이다. 내가 논의했던 많은 과정이 뉴런들의 연결된 네트워크에 의해 수행된다. (중략) 우리는 이 시스템과 똑같은 많은 과정을 똑같은 방식으로 수행하는 컴퓨터 제작을 상상해볼 수 있다. 진화를 통해 우리에게 목표를 달성하도록 해준다는 점에서도 훌륭하다. 그리고 많은 기본적 원리가 다른 종에게서도 보인다. 쥐는 우리와 동일한 기본적인 방식으로 연상 학습을 한다. 새도 우리와 동일한 기본적인 방식으로 먹이를 저장해둔 곳을 기억한다. 훌륭한 시스템이다. 하지만 그것은 주로 정보처리일 뿐이다.
---「11장. 미래를 예측하기, 409쪽」중에서

내 아이들은 어렸을 때, 가끔씩 중요한 것을 잃어버리거나 외투나 책 또는 전화기 같은 것을 엉뚱한 곳에 놓아두곤 했다. 학교에서 돌아와서는 “외투를 못 찾겠어요”라고 말하곤 했다. 나는 투덜대며 이렇게 말했다. “마지막으로 보았을 때 어디에 있었니?” 이어서 우리는 과정을 되짚으며 외투가 마지막으로 보았을 때 어디에 있었는지 기억하려고 애썼다. 나는 이렇게 말했을 것이다. “음, 가방 속에 없다면, 분명 학교에 있을걸.” 표준적인 부모의 대화법이긴 하지만, 이 말은 본질적으로 내가 그 상황을 연역적 논리의 시각에서 접근한다는 뜻이다.