Twój mózg buduje abstrakcyjne pojęcia z 3 rodzajami znaczenia

Uczenie maszynowe i skany ludzkiego mózgu ujawniły regiony mózgu odpowiedzialne za to, jak tworzymy abstrakcyjne pojęcia, jak sprawiedliwość, etyka i świadomość, donoszą naukowcy.

„Ludzie mają unikalną zdolność do konstruowania abstrakcyjnych pojęć, które nie mają zakotwiczenia w świecie fizycznym, ale często bierzemy tę zdolność za pewnik”, mówi starszy autor Marcel Just, profesor psychologii na Uniwersytecie Carnegie Mellon.

„W tym badaniu wykazaliśmy, że nowo zidentyfikowane składniki znaczenia używane przez ludzki mózg jak system indeksowania, podobny do katalogu kart w bibliotece, do komponowania znaczenia abstrakcyjnych pojęć.”

Zdolność ludzi do myślenia abstrakcyjnego odgrywa główną rolę w postępie naukowym i intelektualnym. W przeciwieństwie do konkretnych pojęć, takich jak „młotek”, abstrakcyjne pojęcia, takie jak „etyka”, nie mają oczywistego domu w częściach mózgu, które zajmują się percepcją lub kontrolą naszych ciał.

„Większość naszego zrozumienia tego, jak mózg przetwarza obiekty i pojęcia, opiera się na tym, jak nasze pięć zmysłów przyjmuje informacje”, mówi pierwszy autor Robert Vargas, student w laboratorium Justa. „Trudno jest opisać neuronalne środowisko abstrakcyjnych myśli, ponieważ wiele narzędzi umysłowych mózgu do ich przetwarzania jest samo w sobie abstrakcyjnych.”

W nowym badaniu Just i jego zespół zeskanowali mózgi dziewięciu uczestników za pomocą funkcjonalnego MRI. Zespół przesiał dane za pomocą narzędzi uczenia maszynowego, aby zidentyfikować wzorce dla każdego z 28 abstrakcyjnych pojęć. Zastosowali algorytm uczenia maszynowego, aby poprawnie zidentyfikować każde pojęcie (ze średnią dokładnością rangi 0,82, gdzie poziom szansy wynosi 0,50).

Just mówi, że trzy wymiary znaczenia w mózgu konstruują te abstrakcyjne pojęcia. Pierwszy wymiar odpowiada regionom związanym z językiem. Na przykład, pojęcie „etyka” może być powiązane z innymi słowami, takimi jak „zasady” i „moralność”. Osoba musi najpierw zrozumieć te słowa, aby skonstruować dodatkowe znaczenie etyki. Drugi wymiar definiuje abstrakcyjne pojęcia w kategoriach odniesienia, albo do siebie, albo do zewnętrznego źródła. Na przykład, „duchowość” odnosi się do „ja”, podczas gdy „przyczynowość” jest zewnętrzna w stosunku do „ja”. Ostatni wymiar jest zakorzeniony w konstruktach społecznych. Istnieje nieodłączny społeczny składnik pojęć „duma” i „plotka”.”

„Dla mnie najbardziej ekscytującym wynikiem tego badania było to, że byliśmy w stanie przewidzieć wzorce aktywacji neuronalnej dla poszczególnych pojęć abstrakcyjnych u różnych osób” – mówi Vargas. „To dzika myśl, że moja koncepcja prawdopodobieństwa i duchowości jest neuronalnie podobna do koncepcji następnej osoby, nawet jeśli jej doświadczenie duchowości jest inne.”

Podczas skanowania badacze przedstawiali każdą koncepcję wizualnie, a uczestnikowi pozwalano myśleć o tej idei przez trzy sekundy. Uczestnicy widzieli zestaw słów sześć razy.

28 pojęć objętych badaniem obejmuje siedem kategorii:

1. matematyczne (odejmowanie, równość, prawdopodobieństwo i mnożenie);
2. naukowe (grawitacja, siła, ciepło i przyspieszenie);
3. społeczne (plotka, zastraszanie, wybaczanie i komplement);
4. emocjonalne (szczęście, smutek, gniew i duma);
5. prawne (umowa, etyka, przestępstwo i uniewinnienie);
6. metafizyczne (przyczynowość, świadomość, prawda i konieczność);
7. religijne (bóstwo, duchowość, świętokradztwo i wiara).

Badacze oparli swoją pracę na dziewięciu skanach mózgu dorosłych z jednorodnej kulturowo społeczności na kampusie Carnegie Mellon.

„To krzykliwe nazywać tę pracę czytaniem umysłu”, mówi Just. „Dla mnie jest to dowód, że zidentyfikowaliśmy niektóre z elementów systemu indeksowania mózgu – reprezentację werbalną, zewnętrzność/niezewnętrzność i wymiar społeczny – których nasze mózgi używają do kodowania pojęć, które nie mają fizycznej manifestacji w świecie.”

Praca ukazała się w Cerebral Cortex.

.