Poprzedni rozdział. | Przetwarzanie informacji przez mózgi - spis treści.


8.1 Wyobraźnia

Brak notatek ... tu są stare fragmenty

Wyobraźnia jest zdolnością pobudzenia skojarzonych z danym kontekstem lub powstających spontanicznie wyobrażeń, wrażeń, wspomnień i skojarzeń. Aktywacja różnych fragmentów pamięci pozwala złożyć z nich całkiem nowe sceny.
Wyobraźnia odgrywa istotną rolę w procesach decyzyjnych, rozwiązywania problemów, planowania, twórczości wszelkiego rodzaju.
Są dowody (Buchsbaum i inn 2012) na to, że wyobrażenia przywołują podobny stan mózgu jak percepcja czy fizyczna aktywność ruchowa.

William James a przed nim Hume i Berkeley pisali o obrazach mentalnych jako reprezentacji pojęć.
Te obrazy mentalne daje się do pewnego stopnia odczytać za pomocą metod obrazowania.

Wyobraźnia ruchowa pozwala na trenowanie pewnych działań na poziomie mentalnym. Odgrywa znaczna rolę w treningu muzyków (Lotze i inn 2003) , tancerzy, sportowców (Jeannerod 1997), ale i w rehabilitacji neurologicznej. Zwykle łączy się wyobraźnię ruchową z wizualną.
Rehabilitacja neurologiczna wykorzystuje wyobraźnię ruchową w przypadku takich schorzeń jak stwardnienie rozsiane, utrzymanie postury u osób starszych, rehabilitacja po udarach.
Wiele badań wykorzystujących neuroobrazowanie pokazało, że wyobraźnia ruchowa aktywizuje obszary mózgu, które uczestniczą w początkowych etapach kontroli ruchu, łącznie z pierwotną i wtórną korą ruchową, płacikiem ciemieniowym dolnym, jądrami podstawy mózgu i móżdżkiem. Blokowany jest tylko końcowy etap przesyłania sygnałów do mięśni. Wyobraźnia motoryczna jest więc formą podprogowej aktywizacji systemu kontroli ruchów ciała.
Symulacje mentalne wzrokowo-ruchowe angażują system neuronów lustrzanych, dlatego wyobraźnię wizualno-ruchową można powiązać z rozumieniem intencji działania ludzi i zwierząt, rozumieniem własnych intencji, fundamentem na którym można zbudować teorię innych umysłów.

Hesslow (2002) uważa, że cały proces myślenia to symulacja interakcji ze środowiskiem, zarówno przez symulację aktywności ruchowej, wykonanych działań, symulację postrzegania, antycypację przez skojarzenia tych symulowanych ruchów i wizualizacji.
Stephen Kosslyn rozkłada proces wyobraźni na generację obrazu przez aktywację pamięci długotrwałej, która staje się wówczas aktywna jako reprezentacja w pamięci krótkotrwałej, doświadczenie obrazu mentalnego i jego reinterpretacja, utrzymanie, transformacja i przekształcanie obrazów.
Lewa półkula sprawniej tworzy wyobrażenia związane z kategoriami obiektów a prawa z przykładami i reprezentacją relacji przestrzennych.

Przywołanie stanu pamięci epizodycznej, blended learning, rotacja mentalna,

Cooper i Shepard (1973): rotacja obiektów w umyśle, np. Tetris.
Czas obrotu jest proporcjonalny do kąta, bierze w tym udział kora ciemieniowa i ruchowa.

Baars: Globalna Przestrzeń Robocza (GPR), pozwalająca na oddziaływanie wyspecjalizowanych procesorów przetwarzających informację.
Procesory silnie pobudzone wysyłają przez GPR informację do całego systemu.
Podobne do architektury typu "tablicy ogłoszeń" w systemach ekspertowych.

Większość operacji zachodzi nieświadomie.
Pamięć zawiera reprezentacje zdarzeń i obiektów widzianych i przeżywanych poprzednio, ale częściowe pobudzenia mogą się ze sobą łączyć w różne konfiguracje i wywoływać wyobrażenia.
Mark Turner i Gilles Fauconnier zbudowali teorię łączenia się pojęć (conceptual blending ), która jest ogólną teorią poznania, w szczególności analizuje rozumienie metafor.
The power of imagination, czyli jak to działa nie tylko dla języka.

Kwestionariusz Vividness of Visual Imagery Questionnaire (VVIQ)
Tradycje tybetańskie wykorzystujące wizualizacje wykorzystywały ćwiczenia wyobraźni jako formę psychoterapii (Lazarus 2000) i rozwoju duchowego.

  1. Jeannerod, M. (1997). The Cognitive Neuroscience of Action. Wiley-Blackwell.
  2. Hesslow, G. (2002). Conscious thought as simulation of behavior and perception. Trends in Cognitive Sciences, 6, 242-247.
  3. Lotze, M., Scheler, G. i inn. (2003). The musician's brain: functional imaging of amateurs and professionals during performance and imagery. Neuroimage, 20, 1817-1829.
  4. Piotr Francuz, Obrazy w umyśle. Studia nad percepcją i wyobraźnią, Wydawnictwo Naukowe SCHOLAR, Warszawa 2007.
  5. Jacob Bronowski, Źródła wiedzy i wyobraźni, Państwowy Instytut Wydawniczy, Warszawa 1984.
  6. Arnold Lazarus, Wyobraźnia w psychoterapii, Gdańskie Wydawnictwo Psychologiczne, Gdańsk 2000.

08.2 Talent, inteligencja i geniusz


Do jakiego stopnia powinniśmy pamiętać szczegóły przeżytych epizodów, zapamiętanych obiektów?
Skąd mózg miałby to wiedzieć? Musi być rozrzut takich zdolności, od ogólnej identyfikacji typu "niebezpieczne zwierzę", do szzegółowego przypomnienia zachowania, możliwości, kształtu, koloru. Nie wiadomo co się okaże ważne.
Rozrzut takich zdolności do przypominania pociąga za sobą różnice w sprawności wstecznych projekcji od obszarów skojarzeniowych do kory zmysłowej. Silne projekcje pobudzą korę zmysłową umożliwiając pamięć ejdetyczną, słabe wystarczą tylko do ogólnej identyfikacji.
Przykład: identyfikacja piosenki nie wymaga tak szczegółowej analizy słyszanych dźwięków jak identyfikacja utworu instrumentalnego, neuroobrazowanie to potwierdza.

Za ojca psychometrii można uznać Francisa Galtona (zajmował się również biometria, w tym odciskami palców).
Rozkład wartości współczynnika inteligencji jest w przybliżeniu rozkładem Gaussa o średniej 100 i wariancji 15, a to znaczy, że ma duże odchylenia od średniej.
Średnia co pokolenie może zwiększyć się nawet o 10 punktów - jest to efekt Flynna, który wynika prawdopodobnie zarówno z poprawy warunków zdrowotnych, lepszego odżywiania, bogatszego środowiska (np. zabawek) i wychowania dzieci rozbudzającego aktywność intelektualną.
Ok. 2/3 osób w rozkładzie Gaussa ma IQ w przedziale [85,115], a 96% w przedziale [70,130], a wiec 1/6 ma IQ powyżej 115 a 2% powyżej 130.

Wyniki różnią się dość istotnie dla różnych populacji. Wśród najbardziej inteligentnych ludzi przeważają obecnie Azjaci (dla IQ>200 prawie wyłącznie).
Trudno wyciągać jednoznaczne wnioski z takich badań bo zbyt wiele czynników wpływa na wyniki (np. populacja hiszpańskojęzyczna w USA nie jest reprezentatywna, bo dominują w niej najbiedniejsi emigranci o niskim IQ).
Motywacja i nagrody pieniężne za wyniki testów mogą polepszyć wynik testu IQ nawet o 10-15 punktów (2/3-1 odchylenia standardowego)!

Tradycyjny pomiar inteligencji racjonalnej był często krytykowany, gdyż mierzy tylko jeden rodzaj aktywności człowieka, stąd pomysł wyodrębnienia różnych składowych inteligencji. Można to zrobić na wiele sposobów.
Philip Vernon odróżnił zdolności werbalne (czynnik słowny, liczbowy, szkolny) i zdolności praktyczne (sprawność mechaniczna, zdolności przestrzenne i zdolności manualne).
Donald Hebb a po nim Raymond Cattell rozróżnił inteligencję płynną, biologicznie zdeterminowaną podstawę sprawności wszelkich czynności intelektualnych, od inteligencji skrystalizowanej, wyniku zastosowania inteligencji płynnej w życiu.
L.L. Thurstone uznał rozumienie słów, płynność słowna, zdolności liczbowe, przestrzenne, rozumowanie, pamięć i szybkość spostrzegania za czynniki w miarę niezależne, które można mierzyć, oraz istnienie czynnika nadrzędnego, który nazwał zdolnością indukcji.
Szukanie niezależnych czynników doprowadziło J.P. Guilforda do wyróżnienia wielu (ok. 120) nieskorelowanych ze sobą (ortogonalnych) czynników składających się na strukturę intelektu, czynników dotyczących rodzaju operacji umysłowych (ocenianie, zapamiętywanie i przypominanie, poznawanie, rozumienie, uświadamianie sobie, konwergencyjne i dywergencyjne myślenie, kreatywność, zdolność do oceny), rodzaju działania bądź mentalnego przedstawienia (behawioralny - działania ludzi, semantyczny, symboliczny, konkretny, wyobrażony), wytworów mentalnych operacji (przekształcenia, implikacje, klasy, relacje, systemy, elementy, jednostki).

Howard Gardner rozwinął teorię inteligencji wielorakiej, wyróżniającą 8 głównych aspektów funkcjonowania:

Daniel Goleman wprowadził pojęcie inteligencji emocjonalnej, związanej z inte i intra-personalną w inteligencji wielorakiej.
Inteligencja emocjonalna ma według niego obejmować:

Inteligencja duchowa to pojęcie opisujące zdolność do integracji informacji (również wynikające z własnych doświadczeń) i nadawania im uogólniającego sensu.
Pojęcie inteligencji duchowej rozumiane jest w różny sposób, istotny jest tu meta-poziom integracji informacji racjonalnych i emocji, transcendencja pozwalająca na dostrzeganie sensu.
Inteligencja zmienia się z wiekiem, ten rodzaj inteligencji pojawia się późno, jeśli w ogóle.
Analizę korelacji pomiędzy wiekiem i osiągnięciami nazywa się

W ciągu ostatnich 3 mln lat doszło dwukrotnie do duplikacji genu SGRAP2 i jak pokazano (Megan Dennis, Uni. Washington, 2011) miało to wpływ na migrację neuronów i powiększenie kory mózgu.
Są silne indywidualne korelacje u dojrzewającej młodzieży; po 4 latach skany mózgów pokazały dramatyczne różnice w rozwoju kory, skorelowane z różnicami w testach IQ: w ekstermalnych przypadkach było to zmniejszenie o 18 i zwiększenie o 21 punktów procentowych.

Wyjątkowymi zdolnościami, przejawiającymi się w kreatywności i oryginalności dzieł uznawanych za genialne zajmował się Sir Francis Galton, w szczególności stworzył historiometrię, wykładając swoje poglądy w książce "Hereditary Genius" (1869).
Nie ma jednak jednoznacznej definicji geniuszu, chociaż proponowano by np. uznać osoby z IQ powyżej 180 za genialne.
Powyżej IQ ~120 zanika korelacja pomiędzy sukcesami a wynikami testów na inteligencję. To oznacza, że potrzebne jest pewne minimum ale superinteligencja nie gwarantuje sukcesu.

Cudowne dzieci osiągają wyniki dorosłych ekspertów przez skończeniem 15 roku życia.

Wielu geniuszy cierpi na upośledzenia specyficznych funkcji, można więc być geniuszem w jednej dziedzinie a w innych zupełnie sobie nie radzić.
Istnieje korelacja pomiędzy geniuszem a szaleństwem: ewolucja eksperymentuje na ślepo (Andreasen 2005; Pickover 1998).
Aż 80% wśród najbardziej uznanych pisarzy cierpi z powodu zaburzeń emocjonalnych i zaburzeń nastroju, poeci często z powodu cyklofrenii (Andreasen 2005).
Wytrwałość w dążeniu do celów jest jedną z podstaw sukcesu. Powtarzanie pomyłek, upór, związane jest z mutacją A1 receptorów dopaminowych D2, co wpływa na interakcje przyśrodkowej kory przedczołowej (pMFC) z hipokampem (Ullsperger, Klein, 2007, 2008).


08.3 Kreatywność

Wstępne uwagi, wymagają poprawy!

Kreatywność to zdolność do tworzenia rozwiązań które są nowe i interesujące.
Kreatywność wymaga wiedzy, na której może się oprzeć, oraz aktywnego szukania w przestrzeni skojarzeń, które w oparciu o tą wiedzę mogą się utworzyć.
Inteligencja i kreatywność są z sobą słabo skorelowane. Dlaczego?
Inteligencja nie wymaga tworzenia nowych rozwiązań, ale wymaga by istniały ścieżki skojarzeń.
Kreatywność wymaga tworzenia nowych ścieżek, bierze w tym większy udział prawa półkula mózgu.

Jeśli mamy sieć neuronową, nauczoną regularności dla prostych elementów: liter, fonemów, morfemów, prefiksów i sufiksów w danym języku to mamy przestrzeń, w której działają procesy torowania (prymowania).
Procesy te mogą pobudzić fragmenty reprezentacji na tyle, by przez ich przypadkowe połączenia w wyniku fluktuacji, przechodzenia fal EEG, zaczęła działać wyobraźnia, czyli pojawiały się silniej zsynchronizowane fragmenty.
Filtrowanie tych pobudzeń dokonuje się dzięki skojarzeniom fonologicznym, semantycznym i emocjonalnym, dając dostęp do pamięci roboczej, poprzez procesy typu "zwycięzca bierze większość".
Kreatywność = substrat (nauczone sieci) + wyobraźnia (fluktuacje) + filtrowanie (emocje i skojarzenia).

Dzięki temu możemy tworzyć i rozumieć całkiem nowe słowa, ale również analizować i tworzyć obrazy, wyobrażać sobie nowe smaki itd.
Można to nazwać prostą kreatywnością, z której korzystamy bez przerwy.
Chociaż możliwe są inne formy kreatywności są one bardzo rzadkie i nie jest rzeczą jasną, czy nie da się ich wyjaśnić w ten sam sposób.
Przykładem mogą być nietypowe twierdzenia i dowody Ramanujana w matematyce (analizy dokonał J. Rehling w pracy doktorskiej "Letter Spirit (Part Two): Modeling Creativity in a Visual Domain". Indiana University, 2001).
Nowe kierunki sztuki rozpatrywać można jako eksplorację możliwości układu nerwowego, tak jak robi się to w ramach neuroestetyki.

Teoria memów jak i teoria ewolucji są szczególnymi przypadkami zaproponowanej przez psychologa D.T. Campbella (1960) teorii procesów twórczych.
Twórcze procesy - ewolucyjne, kulturowe, indywidualne - wymagają dwóch kroków: wyobraźni, opartej na ślepych (z punktu widzenia celu) kombinacjach elementów (blind-variation, BV), oraz selekcji interesujących (przydatnych) kombinacji (selective-retention, SR), stąd nazwa BVSR tej teorii.
Mózgi dają przestrzeń neuronalną, w której możliwa jest ślepa wariancja, powstawanie kombinacji różnych elementów zgodne z doświadczeniem, które narzuca na ślepe kombinacje strukturę probabilistyczna, nie jest to wiec przypadkowe szukanie.
W przypadku tworzenia nowych słów kombinacje nie dające się łatwo wymówić nigdy nie powstają, a kombinacje nie mające morfemów kojarzących się z istniejącymi słowami nie będą interesujące.
Jest to w dodatku proces dynamiczny, podlegający torowaniu przez poprzednio usłyszane słowa.
Selekcja w mózgu wynika z pojawienia się kombinacji, które pasują do istniejących struktur w mentalnych przestrzeniach, które pobudzają mózgi emocjonalnie.

Referaty na temat kreatywności:


Procesy wglądu (Eureka) są również opisane w tych referatach.
Prace na temat kreatywności są na stronie projektu komputerowej kreatywności.

Literatura


Następny rozdział. | Przetwarzanie informacji przez mózgi - spis treści.