Въображението ни прави хора

Вашият мозък може да си представи неща, които не са се случили или дори не съществуват. Лесно можете да си представите как карате велосипед на небето, въпреки че това не е нещо, което всъщност може да се случи. Можете да си представите как правите нещо, което никога не сте правили преди – като каране на водни ски – и може би дори да си представите по-добър начин да го направите от всеки друг.

Въображението включва създаване на ментален образ на нещо, което не е налице за вашите сетива, или дори нещо, което не е някъде в реалността. Въображението е една от ключовите способности, които ни правят хора. Но откъде идва то? Аз съм невролог, който изучава как децата придобиват въображение. Особено се интересувам от неврологичните механизми на въображението.

След като идентифицираме кои мозъчни структури и връзки са необходими за умствено конструиране на нови обекти и сцени, учени като мен могат да погледнат назад в хода на еволюцията, за да видят кога са се появили тези мозъчни области – и потенциално са дали началото на първите видове въображение.

След като животът се появява на Земята преди около 3,4 милиарда години, организмите постепенно стават по-сложни. Преди около 700 милиона години невроните са се организирали в прости невронни мрежи, които след това са еволюирали в мозъка и гръбначния мозък преди около 525 милиона години.

Динозаврите са еволюирали преди около 240 милиона години, а бозайниците са се появили няколко милиона години по-късно. Докато споделят пейзажа, динозаврите са много добри в улавянето и яденето на малки бозайници. Динозаврите обаче са били студенокръвни и, подобно на съвременните хладнокръвни влечуги, са можели да се движат и да ловуват ефективно само през деня, когато е топло. За да избегнат хищничеството на динозаврите, бозайниците са намерили решение: да се скрият под земята през деня.

Не много храна обаче расте под земята. За да се хранят, бозайниците трябва да пътуват над земята – но най-безопасното време за търсене на храна е през нощта, когато динозаврите не са такава заплаха. Това решение обаче идва с компромис: бозайниците трябва да ядат много повече храна от динозаврите на единица тегло, за да поддържат високия си метаболизъм и да поддържат постоянната си вътрешна телесна температура около 37 градуса по Целзий. Нашите предци от бозайниците е трябвало да намерят 10 пъти повече храна по време на краткото си будно време и е трябвало да я намерят в тъмната нощ.

Как са изпълнили тази задача? Те са кодирали пейзажа в неокортекса, най-външния слой на мозъка. Те са кодирали навигацията в енториналния кортекс. И цялата система е свързана от мозъчната структура, наречена хипокампус. Хората все още използват тази система за памет за запомняне на обекти и минали събития, като например вашата кола и къде сте я паркирали.

Група неврони в неокортекса кодират тези спомени за обекти и минали събития. Спомнянето на нещо или епизод реактивира същите неврони, които първоначално са го кодирали. Всички бозайници вероятно могат да си спомнят и преживеят кодирани преди това обекти и събития чрез повторно активиране на тези групи от неврони. Тази базирана на неокортекс-хипокампус система на паметта, която еволюира преди 200 милиона години, стана първата ключова стъпка към въображението.

Следващият градивен елемент е способността да се изгради „памет“, която наистина не се е случила. Неволни измислени „спомени“ – Най-простата форма на представяне на нови обекти и сцени се случва в сънищата. Тези ярки, странни неволни фантазии се свързват при хората със стадия на бързо движение на очите (REM) на съня. Учените предполагат, че видовете, чиято почивка включва периоди на REM сън, също сънуват. Торбестите и плацентарните бозайници имат REM сън, но яйцеснасящият бозайник ехидната не го прави, което предполага, че този етап от цикъла на съня е еволюирал, след като тези еволюционни линии са се разделили преди 140 милиона години.

Всъщност запис от специализирани неврони в мозъка, наречени клетки на място, демонстрира, че животните могат да „мечтаят“ да отидат на места, които никога преди не са посещавали. При хората решенията, открити по време на сънуване, могат да помогнат за разрешаването на проблеми. Има множество примери за научни и инженерни решения, спонтанно визуализирани по време на сън.

Неврологът Ото Лоуи мечтае за експеримент, който доказва, че нервните импулси се предават по химичен път. Той извършва експеримента – по-късно получи Нобелова награда за това откритие. Елиас Хау, изобретателят на първата шевна машина, твърди, че основното нововъведение, поставянето на отвора за конеца близо до върха на иглата, е дошло при него в съня. Дмитрий Менделеев описва, че е видял насън „маса, където всички елементи са поставени на мястото си, както е необходимо. Събуждайки се, веднага го записва на лист хартия. И това е периодичната таблица. Тези открития са направени от същия механизъм на неволно въображение, придобит за първи път от бозайници преди 140 милиона години.

Разликата между доброволното въображение и неволното въображение е аналогична на разликата между доброволния мускулен контрол и мускулния спазъм. Доброволният мускулен контрол позволява на хората съзнателно да комбинират мускулни движения. Спазъм възниква спонтанно и не може да бъде контролиран.

По същия начин, доброволното въображение позволява на хората съзнателно да комбинират мисли. Когато бъдете помолени да комбинирате мислено два еднакви правоъгълни триъгълника по техните дълги ръбове или хипотенузи, вие си представяте квадрат. Когато бъдете помолени да нарежете мислено кръгла пица с две перпендикулярни линии, визуализирате четири еднакви парчета.

Тази съзнателна, отзивчива и надеждна способност за комбиниране и рекомбиниране на ментални обекти се нарича префронтален синтез. Той разчита на способността на префронталната кора, разположена в самата предна част на мозъка, да контролира останалата част от неокортекса. Кога нашият вид е придобил способността за префронтален синтез? Всеки артефакт, датиран преди 70 000 години, може да е бил направен от създател, който не е притежавал тази способност. От друга страна, от около това време има различни археологически артефакти, които недвусмислено показват присъствието му: съставни фигурални обекти, като човек-лъв; костни игли с ухо; лъкове и стрели; музикални инструменти; построени жилища; украсени погребения, предполагащи вярвания в задгробния живот, и много други. Множество видове археологически артефакти, недвусмислено свързани с префронталния синтез, се появяват едновременно преди около 65 000 години на множество географски места.

Тази рязка промяна във въображението е характеризирана от историка Ювал Харари като „когнитивна революция“. Трябва да се отбележи, че приблизително съвпада с най-голямата миграция на Хомо сапиенс извън Африка. Генетичните анализи предполагат, че няколко индивида са придобили тази способност за префронтален синтез и след това са разпространили гените си надлъж и нашир, като са елиминирали други съвременни мъже с помощта на въобразена стратегия и новоразработени оръжия. Така че е било пътуване от много милиони години на еволюция за нашия вид, за да се оборудваме с въображение. Повечето нечовешки бозайници имат потенциал да си представят какво не съществува или не се е случило неволно по време на REM сън; само хората могат доброволно да извикват нови обекти и събития в съзнанието си, използвайки префронтален синтез.

Публикувано в The Conversation, автор д-р Andrey Vyshedskiy, Ph.D., невролог от Бостънския университет. Той е автор на над 100 научни публикации, публикувани в New England Journal of Medicine, J. of Autism and Developmental Disorders, Thorax, Chest и много други водещи научни списания. Изследванията му се фокусират върху развитието на децата, неврологичните основи на въображението и еволюцията на езика.