سلسله مراتب مفهوم‌ها
علاوه بر ویژگی‌های مفهوم‌ها ما اطلاعاتی نیز درباره پیوند مفهوم‌ها با یکدیگر داریم. برای مثال، سیب طبقه یا زیرمجموعه‌ای از مفهوم وسیع‌تر میوه است. سینه‌سرخ نیز زیرمجموعه‌ای از پرنده است و این خود زیرمجموعه‌ای از حیوان. این دو نوع آگاهی (ویژگی‌های مفهوم و پیوند بین مفهوم‌ها) را به‌شکل سلسله مراتب در شکل سلسله مراتب مفهوم‌ها نشان داده‌ایم. به‌کمک این سلسله مراتب می‌توان دریافت که مفهوم معینی دارای ویژگی خاصی است هرچند که این ویژگی پیوند مستقیمی با آن مفهوم نداشته باشد.
برای مثال، فرض کنید شما ندانید شیرین‌بودن از ویژگی‌های سیب طلائی خوشمزه (نوعی تجارتی نوعی از سیب) است. حال اگر کسی از شما بپرسد که سیب طلائی خوشمزه، شیرین است یا نه شما در نقطهٔ سیب طلائی خوشمزه وارد سلسله مراتب می‌شوید (شکل سلسله مراتب مفهوم‌ها)، از سیب طلائی خوشمزه در جهت میوه پیش می‌روید، همراه میوه به‌ویژگی شیرین برمی‌خورید و سرانجام پاسخ می‌دهید: بلی.
این نکته نشان می‌دهد که زمان لازم برای برقراری ارتباط بین هر مفهوم و ویژگی معین، تابع فاصلهٔ آنها از هم در سلسله مراتب است. در آزمایش‌هائی که از افراد پرسیده شده آیا سیب شیرین است؟ و آیا سیب طلائی خوشمزه شیرین است؟ آنان به سؤال مربوط به سیب در مدت زمان کمتری پاسخ داده‌اند تا به سؤال مربوط به سیب طلائی خوشمزه. دلیل این امر آن بوده که در سلسله مراتب، بین عبارت سیب طلائی خوشمزه و واژهٔ شیرین فاصله بیشتری وجود دارد تا بین دو واژهٔ سیب و شیرین (کالینز - Collins و لوفتوس - Loftus در ۱۹۷۵).
سلسله مراتب شکل سلسله مراتب مفهوم‌ها نشان می‌دهد که هر شیء را می‌توان در سطوح مختلف شناسائی کرد. برای مثال، سیب می‌تواند هم طلائی خوشمزه، هم سیب، و هم میوه باشد. با این حال، در هر سلسله مراتب، یکی از سطوح، سطح بنیادی یا مرجح از نظر طبقه‌بندی محسوب می‌شود. این نخستین سطح در طبقه‌بندی شیء است. در سلسله مراتب شکل سلسله مراتب مفهوم‌ها سطحی که در آن کلمات سیب و گلابی آمده، سطح بنیادی است. برخی بررسی‌ها شواهدی در تأیید این ادعا به‌دست می‌دهند. در این مطالعات از افراد می‌خواهند به تصویر هر شیء نگاه کنند و نخستین نامی را که به‌خاطرشان می‌رسد به آن بدهند. نتایج نشان می‌دهد که تصویر سیب طلائی خوشمزه بیشتر عنوان سیب می‌گیرد تا عنوان سیب طلائی خوشمزه یا میوه. به این ترتیب به‌نظر می‌رسد که ما اشیاء را نخست برحسب مفهوم‌های سطح بنیادی طبقه‌بندی می‌کنیم (مرویس - Mervis و راش، ۱۹۸۱). عامل تعیین‌کنندهٔ سطح بنیادی چیست؟ سطح بنیادی سطحی است که بیشترین تعداد ویژگی‌های تمایزدهنده را داشته باشد.
در شکل سلسله مراتب مفهوم‌ها، مفهوم سیب چندین ویژگی متمایز دارد که در سایر انواع میوه‌ها دیده نمی‌شوند (مثلاً گلابی فاقد ویژگی‌های سرخی و گردی است). مفهوم سیب طلائی خوشمزه در مقایسه با مفهوم سیب ویژگی‌های متمایز کمتری دارد، و اغلب ویژگی‌های آن در سیب مکینتاش نیز دیده می‌شود (شکل سلسله مراتب مفهوم‌ها). مفهوم میوه نیز که در شکل سلسله مراتب مفهوم‌ها در بالاترین سطح قرار گرفته، اصولاً فاقد هرنوع ویژگی است. بنابراین، ما اشیاء جهان را نخست برحسب بالاترین سطح ارزش اطلاع‌رسانی آنها طبقه‌بندی می‌کنیم (مورفی - Murphy و برانل - Brownell در ۱۹۸۵).
اساس عصبی مفهوم‌آموزی
به‌نظر می‌رسد دو راهبرد نزولی مفهوم‌آموزی، یعنی راهبردهای مصداقی و فرضیه‌آزمائی را بخش‌های متفاوتی از مغز در کنترل دارند. بهترین شواهد در این زمینه حاصل مطالعاتی است که در آنها بزرگسالانی با آسیب مغزی متفاوت، در جریان مفهوم‌آموزی به شیوه‌های مختلف، مورد بررسی قرار گرفته‌اند.
به‌کارگیری راهبرد مصداقی مستلزم آن است که موارد شناخته‌شده‌ای از یک مفهوم از حافظه بازیابی شوند. برای مثال، هنگام تصمیم‌گیری دربارهٔ اینکه شیء تازه‌ای موردی از مفهوم وسایل خانه است یا نه، ممکن است نمونه‌های نیمکت و صندلی از حافظه بازیابی شوند. روشن است که این کار مستلزم بازیابی از حافظهٔ درازمدت است، و این خود، در کنترل ساختارهائی از مغز در بخش میانی قطعهٔ گیجگاهی، به‌ویژه ناحیهٔ هیپوکامپ است. درنتیجه، می‌توان انتظار داشت که فردی با آسیب مغزی در این نواحی، در کار مفهوم‌آموزی به‌شیوهٔ مصداقی دچار مشکل شود. بررسی‌ها نیز مؤید همین نکته هستند. در یکی از بررسی‌ها بیمارانی با آسیب مغزی در ناحیهٔ بخش میانی قطعهٔ گیجگاهی، همراه گروهی از افراد بهنجار، با تکالیف مختلفی آزمایش شدند.
آزمودنی در یکی از این تکالیف می‌بایستی طرح‌های نقطه‌ای را به‌دو گروه تقسیم کند، و در تکلیف دیگری می‌بایستی تعدادی تابلوی نقاشی را به دو طبقه برحسب اینکه کدام‌یک از دو نقاش آنها را رسم کرده، تقسیم کند. شواهد مستقلی حاکی از آن بود که فقط تکلیف طبقه‌بندی نقاشی‌ها مستلزم بازیابی مصداق‌ها از حافظه است. آزمایش نشان داد که بیماران نیز همانند افراد بهنجار تکلیف طرح‌های نقطه‌ای را به‌سهولت یاد گرفتند ولی در یادگیری تکلیف طبقه‌بندی نقاشی‌ها عملکردی بسیار پائین‌تر از گروه بهنجار داشتند. در مواردی‌که مفهوم‌آموزی مستلزم استفاده از راهبرد مصداقی است، آسیب وارده به ساختارهای بخش میانی قطعهٔ گیجگاهی به اختلال یادگیری می‌انجامد (کولودنی - Kolodny در ۱۹۹۴).
در مقایسه با شرایط فوق، به‌نظر می‌رسد راهبرد فرضیه‌آزمائی به‌وساطت ساختارهای بخش پیشانی مغز صورت گیرد. شواهدی در تأیید این ادعا حاصل مطالعاتی است که در آنها افراد بهنجار از لحاظ توانائی مفهوم‌آموزی از راه فرضیه‌آزمائی با بیمارانی با آسیب پیشانی مغز مقایسه شده‌اند. در این آزمایش‌ها، در هر کوشش برگه‌ای که بین ۱ تا ۳ شکل هندسی در آن رسم شده (مثلاً دو مربع قرمز)، به آزمودنی عرضه می‌شود. از برگه‌ای به برگهٔ دیگر تغییراتی در تعداد شکل‌ها (۱، ۲، یا ۳)، نوع شکل‌ها (دایره، مربع، یا مثلث)، و رنگ آنها (قرمز، سبز، یا آبی) داده می‌شود. از آزمودنی خواسته می‌شود بگوید کدام‌یک از این سه ویژگی - تعداد، شکل، یا رنگ - به‌مفهوم موردنظر مربوط است، و آن‌گاه مجموعه کارت‌ها را با توجه به آن ویژگی به سه گروه تقسیم کند. به‌علاوه، پس از آنکه آزمودنی تعدادی از کارت‌ها را به‌درستی دسته‌بندی کرد، آزمایشگر ویژگی مربوط را تغییر می‌دهد و آزمودنی باید ویژگی جدید را کشف کند.
برای مثال، پس از آنکه آزمودنی یاد گرفت که رنگ ویژگی درست است، و توانست کارت‌ها را برحسب رنگ به سه گروه قرمز، سبز، و آبی تقسیم کند، این بار شکل به‌جای رنگ، ویژگی مربوط محسوب می‌شود، و حالا آزمودنی باید کارت‌ها را به‌سه دستهٔ دایره، مربع، و مثلث تقسیم کند. بیمارانی که دچار آسیب پیشانی مغز هستند در این تکلیف به‌وضوح عملکرد پائینی دارند. این بیماران ممکن است نخستین ویژگی مربوط (رنگ، در مثال قبلی) را همانند افراد بهنجار به‌سهولت یاد بگیرند، ولی وقتی آزمایشگر آن ویژگی را تغییر می‌دهد، نمی‌توانند پاسخ خود را به آسانی تغییر دهند. در این موارد حتی اگر آزمایشگر بارها نادرستی پاسخ بیمار را تذکر دهد، باز هم بیمار کار دسته‌بندی را براساس همان ویژگی قبلی که اینک نادرست است، ادامه می‌دهد. گوئی آنان قادر نیستند پاسخ خود را برمبنای پسخوراند تغییر دهند (میلنر - Milner در ۱۹۶۴).