Переосмысление когниции: возвращение к биологическим основам

Основная идея этого тематического выпуска из двух частей проста: когнитивным наукам следует в подходе к предмету своих исследований сблизиться с остальными науками о жизни. В частности, понимание того, как организмы на нижних ветвях филогенетического древа знакомятся с элементами экологической ниши, придают им ценность и используют их, избегая вреда, можно ожидать поможет понять, как более поздно эволюционировавшие организмы, включая Homo sapiens, делают то же самое или сходные вещи. Мы называем такой подход базальной когницией. В этом вводном эссе мы объясняем, в чем он состоит. Поскольку не существует определения когниции, которое отражало бы ее биологическую основу, мы предлагаем рабочее определение, которое можно операционализировать; вводим набор способностей, генерирующих поведение, составляющих эту функцию (например, сенсорика/восприятие, память, валентность, обучение, принятие решений, коммуникация), каждый элемент которого можно изучать относительно независимо; и выделяем (по необходимости неполный) набор общих биофизических механизмов, обнаруживаемых во всех царствах жизни и участвующих в реализации этого набора. Статьи в этой подборке освещают разные аспекты базальной когниции у различных форм биологической организации — от прокариот и одноклеточных эукариот, чему посвящена часть 1, до растений и, наконец, животных, без нервной системы и с ней, чему посвящена часть 2. Показывая работы из разных, в настоящее время не связанных между собой областей, мы надеемся наметить контуры нового междисциплинарного подхода к пониманию когниции — возможно, самой захватывающей и трудной для постижения эволюционировавшей функции на этой планете. Это может пролить свет на проблемы в самых разных областях исследований, включая микробиологию, иммунологию, зоологию, биофизику, ботанику, биологию развития, нейробиологию/нейронауку, регенеративную медицину, вычислительную биологию, искусственную жизнь и синтетическую биоинженерию. Эта статья входит в тематический выпуск «Базальная когниция: концептуальные инструменты и взгляд со стороны одиночной клетки».