Din hjerne opbygger abstrakte begreber med 3 typer betydning

Maskinindlæring og scanninger af menneskers hjerner har afsløret de regioner i hjernen, der ligger bag den måde, hvorpå vi danner abstrakte begreber, som f.eks. retfærdighed, etik og bevidsthed, rapporterer forskere.

“Mennesker har den unikke evne til at konstruere abstrakte begreber, der ikke har noget anker i den fysiske verden, men vi tager ofte denne evne for givet,” siger seniorforfatter Marcel Just, professor i psykologi ved Carnegie Mellon University.

“I denne undersøgelse har vi vist, at nyligt identificerede betydningskomponenter, der anvendes af den menneskelige hjerne som et indekssystem, der ligner et bibliotekskatalog, til at sammensætte betydningen af abstrakte begreber.”

Menneskenes evne til at tænke abstrakt spiller en central rolle for videnskabelige og intellektuelle fremskridt. I modsætning til konkrete begreber som “hammer” har abstrakte begreber som “etik” ikke noget indlysende hjemsted i de dele af hjernen, der beskæftiger sig med perception eller kontrol af vores kroppe.

“Det meste af vores forståelse af, hvordan hjernen behandler objekter og begreber, er baseret på, hvordan vores fem sanser optager information”, siger førsteforfatter Robert Vargas, en kandidatstuderende i Justs laboratorium. “Det bliver svært at beskrive det neurale miljø for abstrakte tanker, fordi mange af hjernens mentale værktøjer til at behandle dem selv er abstrakte.”

I den nye undersøgelse scannede Just og hans team hjernen hos ni deltagere ved hjælp af en funktionel MRI. Holdet gennemsøgte dataene ved hjælp af maskinlæringsværktøjer for at identificere mønstre for hvert af de 28 abstrakte begreber. De anvendte maskinlæringsalgoritmen til korrekt at identificere hvert koncept (med en gennemsnitlig rangnøjagtighed på 0,82, hvor tilfældighedsniveauet er 0,50).

Just siger, at tre dimensioner af betydning i hjernen konstruerer disse abstrakte koncepter. Den første dimension svarer til regioner, der er forbundet med sprog. For eksempel kan begrebet “etik” være forbundet med andre ord som “regler” og “moral”. En person skal først forstå ordene for at kunne konstruere den yderligere betydning af etik. Den anden dimension definerer abstrakte begreber i form af en reference, enten til sig selv eller til en ekstern kilde. F.eks. henviser “åndelighed” til “selvet”, mens “kausalitet” er eksternt i forhold til selvet. Den sidste dimension er forankret i sociale konstruktioner. Der er en iboende social komponent i begreberne “stolthed” og “sladder”.”

“For mig var det mest spændende resultat af denne undersøgelse, at vi var i stand til at forudsige de neurale aktiveringsmønstre for individuelle abstrakte begreber på tværs af mennesker”, siger Vargas. “Det er vildt at tænke på, at mit begreb om sandsynlighed og spiritualitet neuralt ligner den næste persons, selv om deres oplevelse af spiritualitet er anderledes.”

Under scanningen præsenterede forskerne hvert koncept visuelt, og deltageren fik lov til at tænke over denne idé i tre sekunder. Deltagerne så ordsættet seks gange.

De 28 begreber, der blev dækket i undersøgelsen, spænder over syv kategorier:

1. matematik (subtraktion, lighed, sandsynlighed og multiplikation);
2. naturvidenskabeligt (tyngdekraft, kraft, varme og acceleration);
3. socialt (sladder, intimidering, tilgivelse og kompliment);
4. følelsesmæssige (lykke, sorg, vrede og stolthed);
5. juridiske (kontrakt, etik, forbrydelse og frifindelse);
6. metafysiske (kausalitet, bevidsthed, sandhed og nødvendighed);
7. religiøse (guddom, åndelighed, helligbrøde og tro).

Forskerne baserede deres arbejde på ni hjerneskanninger af voksne fra et kulturelt homogent samfund på Carnegie Mellon-campus.

“Det er prangende at kalde dette arbejde tankelæsning,” siger Just. “For mig er det et bevis på, at vi har identificeret nogle af elementerne i hjernens indekseringssystem – verbal repræsentation, eksternalitet/internalitet og den sociale dimension – som vores hjerner bruger til at kode begreber, der ikke har nogen fysisk manifestation i verden.”

Den artikel er offentliggjort i Cerebral Cortex.