Umysł oznacza głównie system poznawczy oparty na wyższych, złożonych czynnościach psychicznych.
Elementarne czynności związane są z percepcją, pamięcią,
uwagą, procesy widocznie u niższych zwierząt.
Złożone czynności psychiczne to
świadomość,
jaźń,
osobowość,
teoria umysłów,
kreatywność,
mowa,
myślenie,
rozumowanie,
wola,
wyobraźnia,
... czyli subiektywnie uświadamiane procesy wynikające ze złożonej pracy różnych obszarów mózgu.
Czy i w jakim stopniu takie czynności są zlokalizowane? Czy w ich realizacji zaangażowana jest większość struktur mózgu czy tylko nieliczne?
Aktywność mózgu w czasie percepcji skupiona jest na wyróżnionych obszarach, ale to jest wynik postrzegania najprostszych bodźców, bo tak prowadzi się eksperymenty.
Mowa angażuje obszary kontrolujące ruch, ale to nie znaczy, że reszta mózgu jest nieaktywna. Takie obrazki jak tu przedstawione to wynik specyficznej techniki neuroobrazowania, w której odejmuje się od siebie aktywacje by zobaczyć gdzie pojawiają się różnice. Mówienie zwykle wymaga myślenia ...
Na ile myślenie lub inne złożone czynności są w mózgu zlokalizowane?
Pełna lokalizacja takich czynności jest mało prawdopodobna, ale również lokalizacja prostszych czynności jest kwestionowana (Anderson, 2010). Mózg może wykorzystywać te same obszary do różnych celów, dlatego można im przypisać udział w wielu funkcjach, ale żaden z tych obszarów nie jest za nie w pełni odpowiedzialny.
Główne struktury zaangażowane w rozumienie i tworzenie mowy:
|
|
W mózgu makaka przetwarzanie informacji słuchowej ma dwie drogi, podobnie jak dla informacji wzrokowej.
Jest strumień brzuszny (zielony), informacja z jąder wzgórza (MGd, MGv)
trafia do sodkowo-bocznej (ML) i tylno-bocznej (AL) części kory słuchowej, a stąd do okolic pasa słuchowego (parabelt cortex, PB) i obszarów T2/T3 s przedniej części bruzdy skroniowej górnej (STS) i do kory przedczólowej (PFC).
Z obrazowania mózgu u osób o lewopółkulowej dominacji funkcji językowych wiemy że:
Widzenie słowa i liczenie znajdujących się w nim sylab wywołuje całkiem inne pobudzenie niż widzenie i zastanawianie się nad znaczeniem słowa. Koncepcja narzędzia, którym potrafimy się posługiwać: obszar połączony z somatyczną i wzrokową korą sensoryczną, korą ruchową, a więc blisko ośrodków przetwarzających sygnały o ruchu ręki i analizujących wzrokowe sygnały związane z ruchem. |
|
Pojęcia, nazwy rzeczownikowe i czasownikowe kodowane są w innych obszarach kory. Uszkodzenia mogą doprowadzić do zaniku zdolności posługiwania się jakąś kategorią pojęć językowych, np. pojęć rzeczy znanych bezpośrednio w odróżnieniu od abstrakcyjnych nazw.
|
|
VWFA, czyli Visual Word Form Area to region w obszarze zakrętu wrzecionowatego (BA 37), w tylnej górnej części zakrętu dolnoskroniowego. W jaki sposób rozpoznajemy i nazywamy kolory? Sposób widzenia kolorów i struktura barw są niezależne od kultury, ale
pojęcia dotyczące kolorów
są kulturowo uwarunkowane.
T. King, Human Color Perception, Cognition, and Culture: Why “Red” is Always Red.
Nazwy kolorów kodowane są w obszarze tylnej kory skroniowej i dolnej ciemieniowej, lezje tych obszarów wywołują zaburzenia fonologiczne.
Wypowiedzenie słowa czy zdania wymaga aktywności obszarów ruchowych (ośrodka Broka i kory przedruchowej) i inicjacji tego procesu przez zwoje podstawy mózgu. |
|
Myślenie koncepcyjne opiera się na specyficznych aktywacjach mózgu, a słowa, pojęcia, mają istotną składową w obszarach kodujących ich formę, gdzie trafia znaczna część energii (oscylacji neuronów) związanej z danym pobudzeniem.
U osób głuchych, które uczą się języka migowego, reprezentacja symboliczna nie jest tak jednoznaczna jak w przypadku osób słyszących,
stąd skojarzenia pojęć są mniej precyzyjne (McEvoy, Marschark, & Nelson, 1999).
Karen Emmorey (San Diego State University) zbadał osoby posługujące się językiem migowym, aktywacje mózgu są podobne jak u osób używających języka mówionego.
Pojemność pamięci roboczej dla długich słów jest mniejsza niż dla krótkich, np. cyfry walijskie są długie więc mniej można zapamiętać.
Ograniczenie może wynikać z czasu potrzebnego do wypowiedzenia zapamiętanych słów czy cyfr w ciągu 2 sekund (Marschark, Mayyer 1998), co wiąże się z czasem spontanicznego zaniku aktywności neuronów.
Powtarzanie sobie zdania ma więc sens, utrzymuje aktywność odpowiednich wzorców w mózgu dłużej, dając większe szanse na pojawienie się interesujących skojarzeń.
Ośrodki mózgu zaangażowane w rozumienie i generowanie mowy kategoryzują stany mózgu i przypisują im etykiety słowne, które umożliwiają komunikację.
"Interpretator" to zachodzący w mózgu proces, który usiłuje stworzyć racjonalny model zachowania, przypisując komentarze słowne do serii powiązanych ze sobą stanów mózgu (Gazzaniga 1997). Ważną rolę gra tu z pewnością ośrodek Wernickiego, znajdujący się w górnym płacie skroniowym (dokładniej w tylnej części zakrętu skroniowego) kory mózgu.
Interpretator ma jednak ograniczony dostęp do informacji, nie wszystko co dzieje się w mózgu do niego dociera, a jego możliwości skojarzenia danej kategorii stanów z reprezentacjami fonologicznymi słów są dalekie od doskonałości.
Narracyjny model w pełni opisujący zachowanie, które jest wynikiem działania całego mózgu, nie istnieje. "Ja" nie może w pełni kontrolować zachowania. W efekcie teoretyzowanie na temat przyczyn swojego zachowania prowadzi do konfabulacji i racjonalizacji, a nie odkrywania prawdy o sobie.
"Myślenie to najtrudniejsza praca, zapewne dlatego tak niewielu się w nią angażuje" (Henry Ford).
Język i komunikacja:
Albert Mehrabian uważa, że uczucia i nastawienia są tylko w niewielkim stopniu przekazywane werbalnie, jego słynna reguła to: w ocenie na ile lubimy daną osobę liczy się w
7% słowa, 38% ton głosu i 55% wyraz twarzy i język ciała.
Jak smakuje durian? Jak to opisać komuś, kto go nie probował?
Język nie pozwala zbyt precyzyjnie opisać obiektów lub wrażeń, których nie znamy, służy bardziej do wskazywania na stany mózgu, które umożliwiają zrozumienie.
Czy język wpływa na sposób myślenia?
Hipoteza Sapira-Whorfa głosi, że różnice w sposobie wyrażania różnych kulturowych i poznawczych kategorii mają wpływ na sposób myślenia.
Jest rzeczą oczywistą, że znajomość specjalistycznego słownictwa pozwala ekspertom myśleć w inny sposób o problemie, nowe pojęcia zmieniają możliwe skojarzenia, języka ma więc wielki wpływ na myślenie.
Różne języki z powodu swojej konstrukcji wymagają ujawniania informacji różnego typu, np.
"I met neighboor" nie ujawnia płci, a "Spotkałem sąsiada" tak. Chińczyk musi określić czy chodzi o starszego czy młodszego brata, bo ma na to różne słowa.
Jednakże nie o to tylko chodzi w hipotezie Sapira-Whorfa:
Słowa określające emocje są trudne do przetłumaczenia, ale rozpinają tą samą przestrzeń odczuć, chociaż aproksymują afektywne reakcje w różny sposób.
Użycie odpowiednich metafor na początku dyskusji wpływa na ocenę argumentów, np. jeśli przestępstwo to wirus to lepiej leczyć, jeśli bestia to lepiej zamykać w klatce i karać.
Większy wpływ na użyte metafory zaobserwowano u demokratów niż u republikanów, co zgadza się z ogólnymi przewidywaniami wynikającymi z rozumienia stabilności i plastyczności - republikanie są bardziej konserwatywni, ich mózg mniej plastyczne (Thibodeau, Boroditsky 2011).
Wpływ ten jest jednak złożony, korelacje często są słabe, związki pomiędzy językiem, kulturą i poznawaniem bada psycholingwistyka.
Chater i inn (2009) stworzyli teoretyczny model ewolucji wpływu czynników genetycznych na rozwój języka.
Geny mogą być odpowiedzialne za rozwój języka tylko dla jego bardzo stabilnych aspektów, tymczasem język zmienia się zbyt szybko by genetyka mogła go kontrolować.
Biologia nie mogła ko-ewoluować wraz ze zmianami w językach; dotyczy to większości aspektów gramatyk i własności syntaktycznych.
Własności genetyczne umożliwiające powstanie mowy nie zmieniały się wraz z kultura ale były od niej wcześniejsze; to język ewoluował tak, by dopasować się do możliwości mózgu a nie odwrotnie.
Aleksja bez
agrafii to niezdolność do czytania przy zachowanej zdolności kopiowania i pisania słów.
Głośne czytanie może być możliwe, ale przy cichym nie pobudza się sens słów.
Ciche czytanie rozpowszechniło się prawdopodobnie późno [Saenger 1977), między 11-14 wiekiem, chociaż wyjątki mogły pojawiać się wcześniej (Eisenstein 1983). Być może mechanizm semantycznego pobudzania mózgu bezpośrednio po identyfikacji grafemów mógł się najłatwiej rozwinąć przez połączenie postrzegania i działania (mowy), którą słysząc można rozumieć.
Wielu ludzi głośno do siebie mówi, jest to uznawane za normalne zachowanie, chociaż jest też częstym objawem schizofrenii, jest też częste u dorosłych z syndromem Downa.
Modele czytania: potrzebne są przynajmniej 3 obszary, związane z ortografią, fonologią i semantyką, oraz obszary pośrednie, pozwalające na przetwarzanie informacji pomiędzy tymi obszarami.
Model dysleksji (PPT)
Rozumienie poezji wymaga większej aktywności mózgu niż rozumienie prozy, aktywacje semantyczne są bardziej rozległe, powstają różnorakie, często niejednoznaczne skojarzenia (M. Fischer, Dundee).
Sposób czytania - szybkość, forma, hipertekst - wpływa na działanie mózgu potrzebne do przyswajania informacji (Barber, 2011).
Zrozumienie wymaga utrzymania informacji, podtrzymania uwagi na jednym temacie, skakanie od linku do linku, przeładowanie dużą ilością informacji, co powoduje znaczne rozproszenie i w efekcie płytkie przyswajanie; Small i Vorgan (2008) nazywa to techno-wypaleniem mózgu.
Elektroniczne media, a zwłaszcza serwisy społecznościowe, bardziej rozpraszają niż pomagają w studiowaniu.
Informacja nie jest już cenna, najbardziej brakuje utrzymania uwagi i skupienia na studiowanym zagadnieniu.
Instynkt muzyczny jest wrodzony.
Lateralizacja funkcji obu półkul widoczna jest już u niemowląt;
najczęstsze są preferencje lewouszne dla muzyki i prawouszne dla mowy.
Związek muzyki z emocjami jest wyraźny.
|
|
Słuch absolutny jest rzadki, ma go 1 osoba na 10.000.
W kulturach, które posługują się językiem tonalnym (np. chińskim czy wietnamskim) występuje znacznie częściej (por. Diana Deutsch).
Amusia to niezdolność do określenia względnej wysokości dźwięku, powtórzenia melodii;
zwykle prowadzi to do całkowitego braku zainteresowania muzyką.
Amusia prawie nie występuje tam, gdzie są języki tonalne.
Śpiewanie ma dobroczynny wpływ na osoby z chorobą Alzehimera, Parkinsona i inne, pobudzając emocje.
Śpiewanie czy wybijanie rytmu ma wpływ na synchronizację procesów w mózgu (Clive Ballard, King's College, London).
Wyobrażenie melodii prowadzi do aktywacji kory słuchowej w tylnej części górnego zakrętu skroniowego prawej półkuli, co widać w eksperymentach przy użyciu fMRI (Halpern et al. 2004).
Pojawienie się wyobrażonego wrażenia wymaga aktywacji odpowiedniej kory zmysłowej, która analizuje w specyficzny sposób dane dochodzące z receptorów; dzięki takiemu pobudzeniu wtórne obszary zmysłowe mogą dokonać właściwej interpretacji.
Podobnie dzieje się w przypadku wyobrażeń wizualnych, które aktywizują pierwotną korę wzrokową.
Opis relacji przestrzennych przedmiotów i zwierząt aktywizuje korę ciemieniową.
Drażnienie prądem kory zmysłowej wywołuje halucynacje.
Czy w konstrukcji muzyki w różnych regionach świata są jakieś niezmienniki?
Podział na
dysonanse i konsonanse
jest wszędzie podobny, chociaż skale muzyczne są różne.
Kołysanki mają wszędzie podobną strukturę, powolne tempo, proste powtarzające się elementy.
Ani tamaryny ani
marmozety nie wykazały preferencji dla konsonantów, mogąc wybierać miejsca w labiryncie, w których było słychać różne akordy.
Zdradzają natomiast preferencje do kołysanek w porównaniu z techno, prawdopodobnie z powodu wolniejszego tempa.
Ponieważ najbardziej preferują ciszę można sądzić, że dźwięki kołysanek mniej im przeszkadzały słyszeć inne dźwięki, które zwierzęta uważają za istotne.
Muzyka i mózgi (Wikipedia).
Skąd wiem, że 2+2=4 lub 5>4? Zapamiętałem i mam wrażenie, że rozumiem, że to prawda.
Rozumienie pojęcia liczb naturalnych mają do pewnego stopnia zwierzęta.
Trzeba się orientować czy liczba przeciwników jest większa niż członków stada.
Lwy atakują jeśli mają przewagę liczebną, potrafią więc ocenić, że 5>3.
Noworodki potrafią skojarzyć obrazki składające się z 4-18 geometrycznych elementów z sekwencjami sylab o tej samej liczbie elementów - słysząc sygnały patrzą dłużej na obrazki, jeśli liczba różnych sylab w sekwencji zgadzała się z liczbą obiektów na obrazku
(V. Izard i inn, PNAS 2009).
Zaskoczeniem było odkrycie, że plemiona
Piraha i Munduruku znad Amazonki nie znają liczebników, nie potrafią liczyć i nie odróżniają pudełka z rysunkiem 3 i 4 ryb, ale mają pewne wyczucie wielkości liczb
(por. dyskusja na końcu tej strony).
Mundurucú nie potrafią liczyć (dodawać, porównywać liczb) powyżej 5 ale już w wieku 7-13 lat wykazują zrozumienie abstrakcyjnych pojęć geometrycznych, chociaż nie uczą się w szkole.
Na wiele pytań dotyczących geometrii płaskiej - punktów reprezentujących wioski, linii, odległości - odpowiadali prawidłowo w 90% a geometrii na sferze w 70%.
Porównywalne wyniki osiągają dzieci w szkołach USA i Francji ucząc się geometrii
(V. Izard i inn. PNAS 2011).
Język Piraha ma 3 samogłoski i 8 spółgłosek, może być zarówno mówiony jak i gwizdany (co przydaje się w dżungli).
Składających się na niewiele ponad 50 słów, np. jedno na ojca i matkę, brak określeń kolorów - można więc żyć prawie bez języka.
W efekcie nie mają tańców, muzyki, sztuki i religii.
W języku Indian Amondawa znad Amazonki nie ma określenia na czas, osobnego pojęcia na zdarzenia w czasie, zmienia się imiona gdy zmienia się role dorastając.
Zaburzenia płata ciemieniowego po wylewie nie zaburzają pamięci,
ale czasem nie pozwalają odpowiedzieć na pytanie: czy 5 leży pomiędzy 2 i 4?
Płaty skroniowe odpowiedzialne są za pamięć faktów, np. tabliczki mnożenia.
Płaty ciemieniowe konieczne są do wyobraźnia arytmetycznej, podobnie jest u zwierząt.
Obszary mózgu aktywne w czasie rozwiązywania równań (Luna 2004)
Dyskalkulia to niezdolność do rozumienia liczb i pojęć matematycznych, np. oceny która liczba jest większa.
Może się wiązać z trudnościami oceny upływu czasu, określenia kierunków, porządku sekwencji zdarzeń, ruchów tanecznych i innych sekwencji.
Dyskalkulia rozwojowa jest obecnie rozpoznaną chorobą genetyczną.
Przegląd rezultatów na temat
mechanizmów liczenia w mózgu (Stanislas Dehaene).
Savant syndrome, syndrom sawanta, to niezwykłe zdolności arytmetyczne, pamięciowe, artystyczne czy ruchowe osób upośledzonych.
Oliver Sacks opisał
autystycznych braci dla których przyjemnością było "widzenie liczba pierwszych".
Zdolności wynikają prawdopodobnie ze specjalizacji kory kosztem innych funkcji.
Sawanci są "niewolnikami algorytmu", nie potrafią się adoptować, w większości przypadków cierpią na jakąś formę autyzmu.
Rüdiger Gamm jest niezwykłym przykładem zdolności sawanta, który odkrył swoje zdolności w wieku 21 lat. W odróżnieniu od innych sawantów potrafi stosować swoje zdolności do nowych zadań.
Sawantów bada się między innymi w
Center for the Mind w Sidney; stymulacje za pomocą pola magnetycznego (TMS) wywołują u niektórych ludzi zbliżone efekty.
Czym jest to wrażenie "wiem, rozumiem"?
Prawdopodobnie pobudzeniem układu nagrody (płata czołowego) po prawidłowo wykonanym działaniu, pomagającym stwierdzić, że mózg gotowy jest na nową porcję informacji.
Można pamiętać tabliczkę mnożenia, ale nie mieć poczucia, że zna się prawidłową odpowiedź.
Czym jest talent? Zdolności lub talent oznaczają łatwość osiągnięcia wysokiego poziomu kompetencji w jakiejś dziedzinie.
Talent zależy od rozwoju i współpracy specyficznych obszarów mózgu, dlatego może dotyczyć wybranych dziedzin i nie jest tożsamy z ogólną inteligencją (widać to szczególne w przypadku sawantów).
Do rozwoju talentu potrzebna jest silna motywacja, kombinacja zachowań celowych i sprawności mechanizmów percepcji, które nie zależą bezpośrednio od woli.
Spekulacje: podstawową rolę wydaje się tu grać wyobraźnia.
Odróżnia się amuzję czuciową i amuzję ruchową lub motoryczną (niezdolność do produkowania muzyki).
Amusia jest skorelowana z problemami wyobraźni przestrzennej,
np. Katie M Douglas, David K Bilkey, Amusia is associated with deficits in spatial processing, Nature Neuroscience 2007.
W tym artykule pokazano, że osoby z amuzją gorzej radzą sobie z rotacją mentalną (np. grą w tetrisa), ale za to wykazują mniejszą interferencję przy jednoczesnym wykonywaniu dwóch czynności wymagających wyobraźni słuchowej i przestrzennej.
Wyobraźnia może funkcjonować doskonale w obszarze abstrakcyjnych pojęć czy słowotwórstwa, ale nie wizualnym czy muzycznym.
Mozart słyszał wewnętrznie melodie, po prostu spisywał to, co wytwarzał jego mózg; jest to wbrew pozorom dość częste u kreatywnych ludzi.
Nie każdy potrafi przypomnieć sobie szczegółowo jakiś obiekt, przechowując w pamięci np. wyobrażenie melodii, lub znajomej twarzy.
Trudności w odtworzeniu jak i wyobrażeniu sobie w szczegółach nowych obiektów (wizualnych, dźwiękowych, ruchowych) mogą wynikać z niedostatecznie silnych pobudzeń wstecznych kory zmysłowej.
W tej sytuacji jeśli pamiętam melodię będę słyszał, czy została wybrana właściwa nuta, ale nie będę mógł jej wskazać lub nazwać; osoby obdarzone absolutnym słuchem potrafią nazwać każdą nutę, a osoby ze zwykłym słuchem muzycznym potrafią nazwać kolejną nutę, pamiętając interwał.
Wydaje się więc, że należy rozróżnić słuch związany z rozpoznawaniem (projekcje wstępne), od tego związanego z odtwarzaniem lub wyobrażaniem (projekcje wsteczne).
Jeśli u kogoś szwankuje ten pierwszy to nie jest zainteresowany muzyką i nie ma szans by się czegokolwiek nauczyć.
Jeśli tylko wsteczne sprzężenie szwankuje to ma się trudności z wyobrażeniem, więc nie ma talentu od grania, chociaż można lubić muzykę.
Podejrzewam, że powinno to być widać w potencjałach wywołanych przez reakcję na kolejne dźwięki prostej melodii.
Osoby, które mogą sobie wyobrazić i przypomnieć dźwięki generują odpowiednie oczekiwania i grając na instrumencie mogą na tej podstawie wykonywać odpowiednie ruchy.
Prawdopodobny schemat pobudzeń:
(tylna kora skroniowa i ciemieniowa - wyobraźnia) =>
pierwotna kora słuchowa => kora przedruchowa.
Równolegle: kora ciemieniowa => kora przedruchowa.
Amuzja wyobrażeniowa osłabia pierwszą drogę, ale druga jest czynna, więc chociaż nie słyszy się wewnętrznie to można grać nie mając pojęcia co z tego wyjdzie, z punktu widzenia świadomości jest się jedynie słuchaczem.
Kreatywność jest niezależna od inteligencji, związana jest bardzie z produktywnością i krytyczną oceną.
Kreatywność wymaga tworzenia wielu idei i odrzucania słabych pomysłów, to główny czynnik wyróżniający kreatyne osoby.
Teoria amerykańskiego psychologa Donalda Campbella
Blind Variation Selective Retention (BVSR), czyli wariantów generowanych na ślepo i selektywnie przesiewanych, ma coraz lepsze uzasadnienie empiryczne, potwierdzają ją też komputerowe symulacje.
Na czym polega poczucie humoru? Jaka jest funkcja śmiechu?
Humor występuje we wszystkich kulturach, chociaż są oczywiste różnice i nie wszystkich śmieszy to samo.
Śmiech nie musi wiązać się z humorem, może być wynikiem
łaskotek, podobne reakcje widać u zwierząt - nawet szczury mają łaskotki!
Porównano wokalizacje pod wpływem łaskotek niemowląt i bardzo młodych antropoidów. Podobieństwo tych dźwięków układa się w taki sam sposób jak drzewa filogenetyczne oparte na informacji genetycznej.
Żarty: pobudzają oczekiwania, napięcie, kończąc się zamianą oczekiwanej interpretacji na inną, równie logiczną.
Podobnie do reakcji wynikającej z procesów twórczych przy szukaniu wyjścia z impasu spowodowanego anomalią.
Śmiech to sygnał społeczny pokazujący, że anomalia jest trywialna, alarm jest fałszywy.
Jeśli napięcie rośnie to zamiast rozładowania przez śmiech może skończyć się strachem.
Jeśli ktoś poślizgnie się na skórce od banana to nas śmieszy; jak rozbije głowę to nie, wkraczają mechanizmy empatii.
Łaskotki: początkowo strach ale potem reakcja zawiadamiająca - nic groźnego się nie dzieje.
Niektórzy nie mogą przezwyciężyć strachu przed łaskotaniem.
Nie można się samemu połaskotać, tak jak trudno się samemu nastraszyć, zbyt dobrze przewidujemy rezultaty swojego działania.
Trzy główne obszary odpowiedzialne za humor:
Asymbolia bólu: uszkodzenie połączeń kory wyspy z korą zakrętu obręczy uniemożliwia prawidłową interpretację sygnałów czuciowych.
W efekcie sygnały bólu nie są interpretowane, nie wywołują negatywnych reakcji, mogą nawet wywołać śmiech.
Niektóre osoby mają tendencję do reagowania uśmiechem obserwując tragiczne sytuacje.
Moje prezentacje na temat języka: nr 56, 51, 46
Prezentacje studentów: Antoni Wójcik, Łukasz Goraczewski, Krzysztofa Moraś, Magdalena Kołodziej
Schematy przetwarzania informacji jezykowej -Antoni + Lukasz (PDF)
Schematy ogólnie - Krzysztofa i Magdalena (PPT)