چگونه مغز ما مفاهیم علمی انتزاعی را سازماندهی می‌کند

از این گذشته، اولویت‌های انسان‌های اولیه به درک و مقابله با تهدیدات غارتگرانه، یادگیری نحوه تغذیه خود و گروهشان، جستجوی شرایطی که برای عملکرد بدنشان مطلوب باشد، و تصمیم‌گیری در مورد اینکه چه کسی می‌تواند کاندیدای مناسبی برای تولید نسل باشد، محدود بود. با. در این صورت، پیچیدن سرشان به دور پیچیدگی‌های چیزی مانند فیزیک، یک کار غیرضروری و گران قیمت از نظر متابولیکی بدون هیچ سود واقعی برای بقا و تولید مثل انسان خواهد بود، درست است؟

مطمئناً، قوانین فیزیک کلاسیک، که به مفاهیم نیوتنی مانند سرعت و تکانه مربوط می شود، برای ما منطقی به نظر می رسد زیرا آنها رفتار اجسام در جهان را همانطور که آنها را تجربه می کنیم، توصیف می کنند. وقتی اسحاق نیوتن اعلام کرد که یک جسم تنها در صورتی حرکت خود را تغییر می دهد که نیرویی بر آن وارد شود، درک این موضوع آسان بود زیرا مستقیماً به درک ما از نحوه حرکت و رفتار اشیا در جهان مربوط می شود.

اما برخی از مفاهیم پسا کلاسیک معرفی شده توسط فیزیک مدرن – مانند درهم تنیدگی، ماده تاریک و جهان چندگانه – به نظر می رسد با آنچه عقل سلیم ما در مورد جهان به ما می گوید در تضاد باشد. و ما اغلب ضد شهود بودن ایده‌هایی مانند دینامیک ذرات غیرمحلی، دوگانگی موج-ذره و پتانسیل تعداد تقریباً نامتناهی از واقعیت‌های ممکن را با استناد به آن عبارت رایج توضیح می‌دهیم: به نظر می‌رسد این مفاهیم خارج از درجه پرداختی متخصصان ما هستند. ماشین های شناختی

همانطور که کارشناسان انجام می دهند انجام دهید

فکر کردن به این چیزا درد داره خوب، حداقل برای اکثر ما. چرا؟ مدتی است که دانشمندان علوم اعصاب بررسی کرده‌اند که چگونه تعدادی از مفاهیم، ​​از سقوط سیب گرفته تا ماده تاریک، در بسترهای عصبی مغز نمایش داده می‌شوند.

بیشتر بخوانید: آیا دانشمندان موشکی و جراحان مغز باهوش‌تر از افراد عادی هستند؟

رابرت میسون و همکارانش در مرکز تصویربرداری شناختی مغز دانشگاه کارنگی ملون با استفاده از MRI ​​عملکردی، که محل جریان خون در مغز را ردیابی می‌کند و تکنیک‌های دیگر، تلاش می‌کنند تا الگوهای فعال‌سازی عصبی مفاهیم علمی انتزاعی را شناسایی کنند. و به ویژه، الگوهای مرتبط با برخی از ایده های به ظاهر پوچ تر ارائه شده در فیزیک پس از کلاسیک.

وقتی سال گذشته از فیزیکدانان آموزش دیده خواستند در مورد مفاهیم خاص فیزیک فکر کنند، محققان دریافتند که “دانش متخصص در فیزیک دارای یک ردپای عصبی است که قابل اندازه گیری است و در بین متخصصان تا حدودی مشابه است.” ما می‌توانیم مفاهیم را در بین افراد شناسایی کنیم، حتی زمانی که آنها در سیستم‌های مختلف آموزش دیده بودند و زبان‌های اول متفاوتی داشتند.»

برخی پیامدهای بالقوه گیج کننده برای معنای این تحقیق در زمینه آموزش وجود دارد. او می‌افزاید: «این ممکن است یک ایده بسیار علمی تخیلی باشد، اما ممکن است بتوانیم دانش دانش‌آموزان را با مقایسه با وضعیت مغز دانش‌آموزان ارزیابی کنیم، زیرا در بین متخصصان قابل اندازه‌گیری و سازگار است».

اگرچه این بازنمایی‌های عصبی به اندازه‌ای سازگار هستند که در بین افراد شناسایی شوند، با این حال، میسون تأکید می‌کند که مغز موجودی پویا و وابسته به زمینه است – و اینکه چگونه مغز ممکن است مفاهیم را در طول زمان و در افراد مختلف نشان دهد، تنوع زیادی وجود دارد.

او می‌گوید: «هر بار که به مفهومی فکر می‌کنیم، مغز ردپای مشترکی خواهد داشت که به آن اجازه می‌دهد در MRI [عملکردی] هم در افراد و هم در بین آنها شناسایی شود، اما احتمالاً پاسخی نیز وجود دارد که ممکن است وابسته به زمینه باشد.» می گوید. این احتمال وجود دارد که حتی یک مفهوم ساده دارای یک الگوی واحد از فعالیت نباشد که هر بار که با آن مواجه می‌شویم دقیقاً یکسان باشد.»

بازاندیشی تفکر

در حالی که تعداد شرکت‌کنندگان در مطالعه میسون نسبتاً کم بود (به‌کارگیری فیزیکدانان متخصص برای شرکت در مطالعات روان‌شناختی کار آسانی نیست)، داده‌های یافت شده مشابه و با مجموعه بزرگ‌تری از تحقیقات در مورد عصب‌معناشناسی مفاهیم در حوزه‌های مفهومی مختلف سازگار است.

به عنوان مثال، ماهیت بسیاری از مفاهیم پسا کلاسیک مستلزم در نظر گرفتن جهان های ممکن جایگزین است، مانند مفهوم چندجهانی که بسیاری از طرفداران کتاب های مصور با آن آشنا هستند. مناطقی از مغز که در تحقیقات قبلی با استدلال فرضی یا حدسی مرتبط بودند، نقش مهمی در نشانه های عصبی مفاهیم پسا کلاسیک ایفا کردند که به این نوع تفکر انتزاعی نیاز داشتند.

بعلاوه، مفاهیم پسا کلاسیک اغلب مستلزم آن هستند که ناشناخته یا غیرقابل مشاهده با آنچه قبلاً درک شده است مطابقت داده شود. همین فرآیند اغلب برای درک یک روایت در حال گسترش مورد نیاز است. مناطقی از مغز که در این مطالعه زمانی که فیزیکدانان در مورد مفاهیم خاص پسا کلاسیک فکر می کردند فعال می شدند، زمانی که خوانندگان انسجام بخش داستانی جدید را در قسمتی متفاوت قضاوت می کردند نیز فعال می شدند.

به نوعی، به نظر می رسد که مغز در حال تخصیص مجدد مناطقی است که ممکن است به طور سنتی برای انجام وظایف مفهومی کلی تری مورد استفاده قرار گرفته باشند – با این وظایف اصلی که ویژگی های مشترکی با مفاهیم جدیدتر و پسا کلاسیک فیزیک دارند.

میسون می‌گوید: «روشی که من در مورد آن فکر می‌کنم این است که مغز دارای مناطق مختلفی است که برای انواع مختلف فکر و شاید با افزونگی‌هایی در بخش‌های مختلف قشر متخصص هستند. “ممکن است ساختارهایی را تغییر کاربری دهد که برای وظایف و افکار دیگر استفاده می شود، اما همچنین می تواند درست باشد که مناطقی وجود دارند که می توانند با افکار جدیدتر هنگام ظهور و استفاده مداوم توسط فرد تنظیم شوند.”  

در طول تاریخ، ذهن ما ایده‌های انتزاعی را در قلمروهای فلسفه، اخلاق، داستان سرایی جای داده است – جایی که مفاهیم ظریف را نمی‌توان به بازنمایی‌های بصری ساده تقلیل داد و در هر مرحله با تضادهایی مواجه بودیم.

شاید مدتی است که مغز ما ابزارهایی برای نمایش مفاهیم پیشرفته مانند آنچه در فیزیک پس از کلاسیک یافت می شود، داشته باشد. شاید توصیف ما از مغز به‌عنوان ناکافی بودن توانایی آن در رمزگذاری برای نظریه‌های پیچیده، اعتباری را به مغز ما ندهد که به عنوان موجودی انعطاف‌پذیر و سازگار است. مطمئناً ما را به فکر کردن زیاد می رساند.