The biocognitive spectrum: biological cognition as variations on sensorimotor coordination

Een centrale claim in Van Duijns dissertatie is dat de fylogenetische basis van biocognitie ligt in sensorimotorcoördinatie: het vermogen van organismen om zich voort te bewegen en zich te oriënteren in hun omgeving om zo de externe factoren voor hun metabolisme te optimaliseren. Bacteriële chemotaxis is een goed voorbeeld van minimale cognitie, de meest elementaire vorm van biocognitie. Chemotaxis helpt bacteriën zoals E. coli om een optimaal fysisch-chemisch milieu te vinden door met behulp van een moleculair geheugen kleine concentratieverschillen van chemicaliën te detecteren en zich langs deze chemische gradiënten voort te bewegen. Een andere centrale claim van Van Duijn is dat het brede spectrum van biocognitieve mechanismen, van bacteriële taxis tot menselijke cognitie, het best kan worden begrepen als verschillende vormen van sensorimotorcoördinatie. Sensorimotorcoördinatie vormt de ontogenetische basis voor menselijke cognitie: objectherkenning, imitatie, taal, en zelfbewustzijn berusten in belangrijke mate op de ontwikkeling van verschillende vormen van sensorimotorcoördinatie. Bacteriële cognitie en menselijke cognitie zijn variaties op hetzelfde mechanisme dat door grote selectiedruk vele malen opnieuw is geëvolueerd op verschillende niveaus van biologische organisatie. Deze theorie over biocognitie vormt de basis van de groeiende consensus dat de kern van cognitie in sensorimotorcoördinatie ligt, en verankert de cognitiewetenschappen stevig in de biologie. Darwin famously argued that the differences between the human mind and those of other animals are only a matter of degree and not of kind. However, in modern-day cognitive science there still exists no generally accepted theoretical framework on cognition that strokes with Darwin’s graded view. In this era by some called ‘post-cognitivism’, cognitive science seems to be converging towards a more biologically plausible embedded and embodied view of cognition. Despite these developments, the common interpretation of cognition is still predominantly brain-based, i.e. the usual view is that the brain is a necessary condition for cognition, and that cognition represents a relatively late evolutionary development. From this perspective, the behaviors of 'simple' organisms such as protists and bacteria do not raise any serious cognitive research interest. However, the view that cognition requires a brain or a central nervous system is contested by empirical research from a variety of research fields, including micro-biology and comparative behavioral studies, which is interpreted by some as convincing evidence for cognitive abilities in single-celled organisms. In my dissertation, I develop the notion biocognition in order to obtain a more neutral and empirically oriented conception of natural cognition as a form of biological adaptation that revolves around sensorimotor coordination. Sensorimotor coordination is the process by which motile organisms adaptively coordinate their sensors and effectors in order to optimize the external conditions for their metabolism. This process forms the cornerstone of the vast spectrum of biocognitive abilities that can be found throughout the phylogenetic tree, from bacterial chemotaxis to human cognition.