چه چیزی ما را انسان می کند 2 23
مغز شما می تواند چیزهایی را تصور کند که اتفاق نیفتاده یا حتی وجود ندارند. agsandrew/iStock از طریق Getty Images Plus

شما به راحتی می توانید خود را در حال دوچرخه سواری در آسمان تصور کنید، اگرچه این چیزی نیست که واقعاً اتفاق بیفتد. می توانید خودتان را در حال انجام کاری تصور کنید که قبلاً هرگز انجام نداده اید - مانند اسکی روی آب - و شاید حتی راه بهتری را برای انجام آن نسبت به دیگران تصور کنید.

تخیل شامل ایجاد یک تصویر ذهنی از چیزی است که برای حواس شما وجود ندارد و یا حتی چیزی که در جایی در واقعیت وجود ندارد. تخیل یکی از توانایی های کلیدی است که از ما انسان می سازد. ولی از کجا آمد؟

من یک عصب شناس هستم که به مطالعه چگونگی دستیابی کودکان به تخیل می پردازد. من به ویژه به مکانیسم های عصبی تخیل علاقه مند هستم. هنگامی که تشخیص دادیم چه ساختارها و ارتباطات مغزی برای ساختن ذهنی اشیاء و صحنه‌های جدید ضروری است، دانشمندانی مانند من می‌توانند در طول دوره تکامل به گذشته نگاه کنند تا ببینند چه زمانی این نواحی مغز پدیدار شده‌اند - و به طور بالقوه اولین نوع تخیل را به وجود آورده‌اند.

از باکتری گرفته تا پستانداران

پس از حیات در زمین پدیدار شد حدود 3.4 میلیارد سال پیش، موجودات به تدریج پیچیده تر شدند. در حدود 700 میلیون سال پیش، نورون ها به صورت سازماندهی شدند شبکه های عصبی ساده آن وقت به مغز و نخاع تکامل یافته است حدود 525 میلیون سال پیش.


گرافیک اشتراک درونی


در نهایت دایناسورها حدود 240 میلیون نفر تکامل یافتند سال پیش، با ظهور پستانداران چند میلیون سال بعد. در حالی که آنها مناظر را به اشتراک می گذاشتند، دایناسورها در گرفتن و گرفتن بسیار خوب عمل می کردند خوردن پستانداران کوچک و پشمالو. دایناسورها خونسرد بودند، اما، مانند خزندگان خونسرد مدرن، فقط می توانستند حرکت کنند و به طور موثر شکار کنند. در طول روز که هوا گرم بود. برای جلوگیری از شکار شدن دایناسورها، پستانداران به یک راه حل برخورد کردند: در طول روز در زیر زمین پنهان شوید.

با این حال، غذای زیادی در زیر زمین رشد نمی کند. برای غذا خوردن، پستانداران باید بالای سطح زمین سفر می‌کردند – اما ایمن‌ترین زمان برای جستجوی علوفه شب بود، زمانی که دایناسورها کمتر تهدیدی بودند. در حال تکامل به خون گرم بودن به این معنی است که پستانداران می توانند در شب حرکت کنند. با این حال، این راه حل با یک معاوضه همراه بود: پستانداران مجبور بودند به ازای هر واحد وزن، غذای بسیار بیشتری نسبت به دایناسورها بخورند. تا متابولیسم بالای خود را حفظ کنند و دمای ثابت درونی بدن خود را در حدود 99 درجه فارنهایت (37 درجه سانتیگراد) حفظ کنند.

اجداد پستانداران ما باید پیدا می کردند 10 برابر غذای بیشتر در طول زمان کوتاه بیداری خود، و آنها باید آن را در تاریکی شب پیدا می کردند. چگونه این وظیفه را انجام دادند؟

پستانداران برای بهینه‌سازی غذای خود، سیستم جدیدی را برای به خاطر سپردن کارآمد مکان‌هایی که غذا پیدا کرده‌اند توسعه دادند: پیوند بخشی از مغز که جنبه‌های حسی منظره را ثبت می‌کند – اینکه یک مکان چگونه به نظر می‌رسد یا بوی آن – به بخشی از مغز که کنترل می‌کند. جهت یابی. آنها ویژگی های چشم انداز را در نئوکورتکس، خارجی ترین لایه مغز رمزگذاری کردند. آنها ناوبری را در قشر آنتورینال رمزگذاری کردند. و کل سیستم به هم متصل بود توسط ساختار مغزی به نام هیپوکامپ. انسان ها هنوز از این سیستم حافظه استفاده می کنند برای به خاطر سپردن اشیاء و رویدادهای گذشته، مانند ماشین شما و مکانی که آن را پارک کرده اید.

گروه های نورون در نئوکورتکس این خاطرات اشیاء و رویدادهای گذشته را رمزگذاری می کند. به یاد آوردن یک چیز یا یک قسمت همان نورون ها را دوباره فعال می کند که در ابتدا آن را رمزگذاری کرد. همه پستانداران احتمالاً می توانند اشیاء و رویدادهای رمزگذاری شده قبلی را با فعال کردن مجدد این گروه از نورون ها به خاطر بیاورند و دوباره تجربه کنند. این سیستم حافظه مبتنی بر نئوکورتکس-هیپوکامپ که 200 میلیون سال پیش تکامل یافت، اولین قدم کلیدی به سوی تخیل شد.

بلوک ساختمان بعدی، قابلیت ساخت یک «حافظه» است که واقعاً اتفاق نیفتاده است.

"خاطرات" غیر ارادی ساخته شده

ساده ترین شکل تصور اشیاء و صحنه های جدید در رویا اتفاق می افتد. این فانتزی های غیرارادی واضح و عجیب در افرادی که در مرحله خواب با حرکت سریع چشم (REM) هستند، مرتبط است.

دانشمندان فرض می کنند که گونه هایی که استراحت آنها شامل دوره های خواب REM است رویاها را نیز تجربه کنید. پستانداران کیسه‌دار و جفتی خواب REM دارند، اما پستانداران تخم‌گذار اکیدنا خواب ندارند، که نشان می‌دهد این مرحله از چرخه خواب پس از جدا شدن این خطوط تکاملی تکامل یافت 140 میلیون سال پیش در واقع، ضبط از نورون های تخصصی در مغز به نام سلول های محل نشان داد که حیوانات می توانند "رویای رفتن" را ببینند مکان هایی که قبلاً هرگز ندیده اند.

در انسان، راه حل هایی که در هنگام خواب دیدن پیدا می شوند، می توانند کمک به حل مشکلات. نمونه های متعددی از راه حل های علمی و مهندسی وجود دارد که به طور خود به خود در هنگام خواب تجسم می شوند.

Otto Loewi، عصب شناس، آزمایشی را دید که ثابت کرد تکانه های عصبی وجود دارد شیمیایی منتقل می شود. او بلافاصله برای انجام آزمایش به آزمایشگاه خود رفت و بعداً جایزه نوبل را برای این کشف دریافت کرد.

الیاس هاو، مخترع اولین چرخ خیاطی، ادعا کرد که نوآوری اصلی، قرار دادن سوراخ نخ در نزدیکی نوک سوزن، در خواب به سراغش آمد.

دیمیتری مندلیف دیدن در خواب را توصیف کردجدولی که در آن تمام عناصر در صورت لزوم در جای خود قرار می گیرند. وقتی بیدار شدم، بلافاصله آن را روی یک تکه کاغذ یادداشت کردم.» و این جدول تناوبی بود.

این اکتشافات با همان مکانیسم تخیل غیر ارادی که برای اولین بار توسط پستانداران 140 میلیون سال پیش به دست آمد، امکان پذیر شد.

تخیل عمدی

تفاوت بین تخیل ارادی و تخیل غیر ارادی مشابه تفاوت بین کنترل ارادی عضلات و اسپاسم عضلانی است. کنترل داوطلبانه عضلات به افراد اجازه می دهد تا عمدا حرکات عضلانی را ترکیب کنند. اسپاسم خود به خود رخ می دهد و قابل کنترل نیست.

به طور مشابه، تخیل اختیاری به افراد اجازه می دهد تا افکار را عمدی ترکیب کنند. هنگامی که از شما خواسته می شود دو مثلث قائم الزاویه یکسان را در امتداد لبه های بلند یا هیپوتنوس به صورت ذهنی ترکیب کنید، یک مربع را تصور می کنید. وقتی از شما خواسته می شود که یک پیتزا گرد را به صورت ذهنی با دو خط عمود برش دهید، چهار برش یکسان را تجسم می کنید.

این ظرفیت عمدی، پاسخگو و قابل اعتماد برای ترکیب و ترکیب مجدد اشیاء ذهنی، سنتز پیش پیشانی نامیده می شود. این بر توانایی قشر جلوی مغز واقع در قسمت جلویی مغز برای کنترل بقیه نئوکورتکس تکیه دارد.

چه زمانی گونه ما توانایی سنتز پیش پیشانی را به دست آورد؟ هر مصنوع مربوط به 70,000 سال پیش می‌توانست توسط خالقی ساخته شود که فاقد این توانایی باشد. از سوی دیگر، از همان زمان، آثار باستان شناسی مختلفی وجود دارد که به طور واضح وجود آن را نشان می دهد: اشیاء فیگوراتیو ترکیبی، مانند شیر مرد; سوزن های استخوانی با چشم; کمان و فلش; آلات موسیقی; خانه های ساخته شده; تدفین های آراسته شده نشان دهنده اعتقادات به زندگی پس از مرگ است، و بسیاری دیگر.

چندین نوع از مصنوعات باستان شناسی که به طور واضح با سنتز پیش پیشانی مرتبط هستند، به طور همزمان در حدود 65,000 سال پیش در چندین مکان جغرافیایی ظاهر می شوند. این تغییر ناگهانی در تخیل توسط مورخ یووال هراری به عنوان "انقلاب شناختی" به ویژه، تقریباً منطبق است با بزرگترین نام علمی انسانمهاجرت به خارج از آفریقا.

تجزیه و تحلیل ژنتیکی نشان می دهد که چند نفر این توانایی سنتز پیش‌پیشانی را به دست آوردند و سپس ژن‌های خود را با حذف سایر مردان هم‌زمان با استفاده از استراتژی تخیل و سلاح‌های تازه توسعه‌یافته، به دور و دراز گسترش دادند.

بنابراین این یک سفر میلیون‌ها سال تکامل برای گونه‌های ما بوده است تا به تخیل مجهز شوند. اکثر پستانداران غیرانسانی پتانسیلی برای تصور آنچه وجود ندارد یا به طور غیرارادی در طول خواب REM اتفاق نیفتاده را دارند. فقط انسان ها می توانند به طور داوطلبانه اشیاء و رویدادهای جدید را با استفاده از سنتز پیش پیشانی در ذهن ما تداعی کنند.گفتگو

درباره نویسنده

آندری ویشدسکی، استاد علوم اعصاب ، دانشگاه بوستون

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

کتاب_آگاهی