Az agyad absztrakt fogalmakat épít 3 féle jelentéssel

A gépi tanulás és az emberi agy vizsgálata feltárta, hogy milyen agyi régiók állnak az absztrakt fogalmak kialakításának hátterében, mint például az igazságosság, az etika és a tudatosság, jelentették a kutatók.

“Az embereknek megvan az az egyedülálló képességük, hogy olyan absztrakt fogalmakat alkossanak, amelyeknek nincs horgonyuk a fizikai világban, de ezt a képességet gyakran természetesnek vesszük” – mondja Marcel Just vezető szerző, a Carnegie Mellon Egyetem pszichológiaprofesszora.

“Ebben a tanulmányban kimutattuk, hogy az újonnan azonosított jelentéskomponenseket az emberi agy egy könyvtári kártyakatalógushoz hasonló indexrendszerhez hasonlóan használja az absztrakt fogalmak jelentésének összeállításához.”

Az emberek absztrakt gondolkodásra való képessége központi szerepet játszik a tudományos és szellemi fejlődésben. A konkrét fogalmakkal ellentétben, mint például a “kalapács”, az absztrakt fogalmaknak, mint például az “etika”, nincs nyilvánvaló otthona az agy azon részeiben, amelyek az érzékeléssel vagy a testünk irányításával foglalkoznak.

“A legtöbb megértésünk arról, hogy az agy hogyan dolgozza fel a tárgyakat és fogalmakat, azon alapul, hogy az öt érzékszervünk hogyan veszi fel az információt” – mondja az első szerző Robert Vargas, Just laboratóriumának végzős hallgatója. “Az absztrakt gondolatok idegi környezetének leírása azért válik nehézzé, mert az agynak a feldolgozásukhoz használt mentális eszközei közül sok maga is absztrakt.”

Az új tanulmányban Just és csapata kilenc résztvevő agyát vizsgálta funkcionális MRI-vel. A csapat gépi tanulási eszközökkel szitálta át az adatokat, hogy a 28 absztrakt fogalom mindegyikére vonatkozó mintákat azonosítsák. A gépi tanulási algoritmust alkalmazták az egyes fogalmak helyes azonosítására (0,82-es átlagos rangsorolási pontossággal, ahol a véletlen szint 0,50).

Just szerint az agyban a jelentés három dimenziója építi fel ezeket az absztrakt fogalmakat. Az első dimenzió a nyelvvel kapcsolatos régióknak felel meg. Például az “etika” fogalma olyan más szavakhoz kapcsolódhat, mint a “szabályok” és az “erkölcs”. Az embernek először meg kell értenie a szavakat ahhoz, hogy megkonstruálja az etika további jelentését. A második dimenzió az absztrakt fogalmakat az önmagára vagy egy külső forrásra való hivatkozással határozza meg. Például a “spiritualitás” az “énre” utal, míg a “kauzalitás” az énhez képest külsődleges. Az utolsó dimenzió a társadalmi konstrukciókban gyökerezik. A “büszkeség” és a “pletyka” fogalmainak van egy eredendő társadalmi összetevője.”

“Számomra a tanulmány legizgalmasabb eredménye az volt, hogy képesek voltunk megjósolni az egyes absztrakt fogalmak neurális aktivációs mintáit az emberek között” – mondja Vargas. “Vad belegondolni, hogy a valószínűségről és a spiritualitásról alkotott fogalmam neurálisan hasonló a másik emberéhez, még akkor is, ha a spiritualitással kapcsolatos tapasztalataik eltérőek.”

A vizsgálat során a kutatók minden egyes fogalmat vizuálisan mutattak be, és a résztvevő három másodpercig gondolkodhatott ezen a gondolaton. A résztvevők hatszor látták a szóhalmazt.

A vizsgálatban szereplő 28 fogalom hét kategóriát ölelt fel:

1. matematika (kivonás, egyenlőség, valószínűség és szorzás);
2. természettudomány (gravitáció, erő, hő és gyorsulás);
3. szociális (pletyka, megfélemlítés, megbocsátás és bók);
4. érzelmi (boldogság, szomorúság, harag és büszkeség);
5. jogi (szerződés, etika, bűn és felmentés);
6. metafizikai (kauzalitás, tudat, igazság és szükségszerűség);
7. vallási (istenség, spiritualitás, szentségtörés és hit).

A kutatók munkájukat a Carnegie Mellon kampusz kulturálisan homogén közösségéből származó kilenc felnőtt agyszkennelésére alapozták.

“Hivalkodó dolog ezt a munkát gondolatolvasásnak nevezni” – mondja Just. “Számomra ez annak bizonyítéka, hogy azonosítottuk az agy indexelő rendszerének néhány elemét – a verbális reprezentációt, az externalitást/internalitást és a szociális dimenziót -, amelyeket az agyunk olyan fogalmak kódolására használ, amelyeknek nincs fizikai megnyilvánulásuk a világban.”

A tanulmány a Cerebral Cortex című folyóiratban jelent meg.