Creierul tău își poate imagina lucruri care nu s-au întâmplat sau care nici măcar nu există. agsandrew/iStock prin Getty Images Plus

Vă puteți imagina cu ușurință călând pe o bicicletă pe cer, chiar dacă asta nu se poate întâmpla cu adevărat. Vă puteți imagina făcând ceva ce nu ați mai făcut până acum – cum ar fi schiul nautic – și poate chiar să vă imaginați o modalitate mai bună de a face asta decât oricine altcineva.

Imaginația implică crearea unei imagini mentale a ceva care nu este prezent pentru a fi detectat de simțurile tale, sau chiar a ceva care nu este acolo în realitate undeva. Imaginația este una dintre abilitățile cheie care ne fac oameni. Dar de unde a venit?

Sunt neurolog care studiază modul în care copiii dobândesc imaginația. Mă interesează în special mecanismele neurologice ale imaginației. Odată ce identificăm ce structuri și conexiuni ale creierului sunt necesare pentru a construi mental noi obiecte și scene, oamenii de știință ca mine se pot uita înapoi pe parcursul evoluției pentru a vedea când au apărut aceste zone ale creierului – și au dat naștere potențial primelor tipuri de imaginație.

De la bacterii la mamifere

După viața a apărut pe Pământ în urmă cu aproximativ 3.4 miliarde de ani, organismele au devenit treptat mai complexe. În urmă cu aproximativ 700 de milioane de ani, neuronii s-au organizat în rețele neuronale simple că atunci a evoluat în creier și măduva spinării în urmă cu aproximativ 525 de milioane de ani.

În cele din urmă, dinozaurii au evoluat în jur de 240 de milioane cu ani în urmă, cu mamifere care au apărut câteva milioane de ani mai târziu. În timp ce împărtășeau peisajul, dinozaurii erau foarte buni la prinderea și mănâncă mamifere mici, blănoase. Dinozaurii erau totuși cu sânge rece și, la fel ca reptilele moderne cu sânge rece, nu puteau decât să se miște și să vâneze eficient. în timpul zilei când era cald. Pentru a evita prădarea de către dinozauri, mamiferele au găsit o soluție: ascunde sub pământ în timpul zilei.

Nu prea multă hrană crește însă sub pământ. Pentru a mânca, mamiferele trebuiau să călătorească deasupra solului – dar cel mai sigur moment pentru a hrana era noaptea, când dinozaurii reprezentau mai puțin o amenințare. Evoluează pentru a fi cu sânge cald însemna că mamiferele se puteau mișca noaptea. Această soluție a venit însă cu un compromis: mamiferele trebuiau să mănânce mult mai multă hrană decât dinozaurii pe unitate de greutate. pentru a-și menține metabolismul ridicat și pentru a-și susține temperatura interioară constantă a corpului în jurul a 99 de grade Fahrenheit (37 de grade Celsius).

Strămoșii noștri mamifere au trebuit să găsească de 10 ori mai multă mâncare în timpul lor scurt de veghe și au trebuit să-l găsească în întunericul nopții. Cum au îndeplinit această sarcină?

Pentru a-și optimiza hrana, mamiferele au dezvoltat un nou sistem care să memoreze eficient locurile în care au găsit hrană: legând partea creierului care înregistrează aspectele senzoriale ale peisajului - cum arată sau miroase un loc - cu partea creierului care controlează. navigare. Ei au codificat trăsături ale peisajului în neocortex, stratul cel mai exterior al creierului. Ei au codificat navigarea în cortexul entorrinal. Si întregul sistem a fost interconectat de structura creierului numită hipocamp. Oamenii încă folosesc acest sistem de memorie pentru a vă aminti obiecte și evenimente din trecut, cum ar fi mașina dvs. și locul în care ați parcat-o.

Grupuri de neuroni în neocortex codifică aceste amintiri ale obiectelor și evenimentelor trecute. Amintirea unui lucru sau a unui episod reactivează aceiași neuroni care l-a codificat inițial. Probabil că toate mamiferele își pot aminti și reexperimenta obiectele și evenimentele codificate anterior prin reactivarea acestor grupuri de neuroni. Acest sistem de memorie bazat pe neocortex-hipocampus care a evoluat acum 200 de milioane de ani a devenit primul pas cheie către imaginație.

Următorul bloc este capacitatea de a construi o „memorie” care nu sa întâmplat cu adevărat.

„Amintiri” inventate involuntare

Cea mai simplă formă de a imagina noi obiecte și scene se întâmplă în vise. Aceste fantezii involuntare vii, bizare sunt asociate la oameni cu stadiul de mișcare rapidă a ochilor (REM) al somnului.

Oamenii de știință emit ipoteza că speciile al căror repaus include perioade de somn REM experimentați și vise. Mamiferele marsupiale și placentare au somn REM, dar mamiferul care depune ouă echidna nu are, ceea ce sugerează că această etapă a ciclului de somn a evoluat după divergerea acestor linii evolutive acum 140 de milioane de ani. De fapt, înregistrarea de la neuroni specializați din creier a numit plasează celulele a demonstrat că animalele pot „visa” să meargă locuri pe care nu le-au mai vizitat niciodată.

La oameni, soluțiile găsite în timpul visării pot ajuta la rezolvarea problemelor. Există numeroase exemple de soluții științifice și de inginerie vizualizate spontan în timpul somnului.

Omul în neuroștiință Otto Loewi a visat la un experiment care a demonstrat că impulsurile nervoase sunt transmis chimic. S-a dus imediat la laboratorul său pentru a efectua experimentul – mai târziu a primit Premiul Nobel pentru această descoperire.

Elias Howe, inventatorul primei mașini de cusut, a susținut că principala inovație, plasarea orificiului firului în apropierea vârfului acului, a venit la el în vis.

Dmitri Mendeleev a descris că a văzut în vis „o masă în care toate elementele au căzut la locul lor după cum era necesar. Trezindu-mă, l-am notat imediat pe o foaie de hârtie.” Și acesta era tabelul periodic.

Aceste descoperiri au fost posibile de același mecanism de imaginație involuntară dobândit pentru prima dată de mamifere acum 140 de milioane de ani.

Imaginarea intenționată

Diferența dintre imaginația voluntară și imaginația involuntară este analogă cu diferența dintre controlul muscular voluntar și spasmul muscular. Controlul voluntar al mușchilor permite oamenilor să combine în mod deliberat mișcările musculare. Spasmul apare spontan și nu poate fi controlat.

În mod similar, imaginația voluntară permite oamenilor să combine în mod deliberat gândurile. Când vi se cere să combinați mental două triunghiuri dreptunghiulare identice de-a lungul muchiilor lor lungi, sau ipotenuze, vă imaginați un pătrat. Când vi se cere să tăiați mental o pizza rotundă cu două linii perpendiculare, vizualizați patru felii identice.

Această capacitate deliberată, receptivă și sigură de a combina și recombina obiectele mentale se numește sinteză prefrontală. Se bazează pe capacitatea cortexului prefrontal situat chiar în partea din față a creierului de a controla restul neocortexului.

Când a dobândit specia noastră capacitatea de sinteză prefrontală? Fiecare artefact datat înainte de acum 70,000 de ani ar fi putut fi realizat de un creator căruia îi lipsea această abilitate. Pe de altă parte, începând cu acea perioadă există diverse artefacte arheologice care indică fără ambiguitate prezența acestuia: obiecte figurative compozite, cum ar fi om-leu; ace osoase cu un ochi; arcuri și săgeți; instrumente muzicale; locuințe construite; înmormântările împodobite sugerând credințele în viața de apoi, Și multe altele.

Mai multe tipuri de artefacte arheologice asociate fără ambiguitate cu sinteza prefrontală apar simultan cu aproximativ 65,000 de ani în urmă în mai multe locații geografice. Această schimbare bruscă a imaginației a fost caracterizată de istoricul Yuval Harari drept „revoluție cognitivă.” În special, coincide aproximativ cu cel mai mare Sapiens Homo'migrația din Africa.

Analizele genetice sugerează că câțiva indivizi au dobândit această abilitate de sinteză prefrontală și apoi și-au răspândit genele în lung și larg prin eliminarea altor bărbați contemporani cu ajutorul unei strategii bazate pe imaginație și a unor arme nou dezvoltate.

Deci, a fost o călătorie de multe milioane de ani de evoluție pentru ca specia noastră să devină echipată cu imaginație. Majoritatea mamiferelor non-umane au potențialul de a-și imagina ceea ce nu există sau nu s-a întâmplat involuntar în timpul somnului REM; numai oamenii pot evoca în mod voluntar obiecte și evenimente noi în mintea noastră folosind sinteza prefrontală.

Despre autor

Andrei Vyshedskiy, Profesor de neurologie, Boston University

Acest articol este republicat de la Conversaţie sub licență Creative Commons. Citeste Articol original.

cărți_conștientizare