Vědci objevili v mozku „mentální psací stroj“: Klíč k abstraktnímu myšlení a kreativitě

Když dítě kreslí neexistující zvíře, často intuitivně kombinuje části z těch skutečných – například tělo tuleně se sloním chobotem a chapadly chobotnice. Tato schopnost brát známé, diskrétní komponenty a rekombinovat je do zcela nových nápadů se nazývá kompoziční generalizace.

Když dítě kreslí neexistující zvíře, často intuitivně kombinuje části z těch skutečných – například tělo tuleně se sloním chobotem a chapadly chobotnice. Tato schopnost brát známé, diskrétní komponenty a rekombinovat je do zcela nových nápadů se nazývá kompoziční generalizace. Je to základní kognitivní schopnost, která je klíčová pro řešení problémů, porozumění novým situacím a kreativní myšlení.

Nový výzkum publikovaný v časopise Nature, provedený laboratoří Neural Systems na Rockefellerově univerzitě, přináší první definitivní důkazy o neurálních substrátech, které tento proces umožňují. Tým vědců lokalizoval tento „symbolický motor“ ve ventrální premotorické kůře, části čelního laloku. Tato oblast se jeví jako klíčový prostředník mezi prefrontální kůrou, zodpovědnou za plánování na vysoké úrovni, a motorickou kůrou, která provádí fyzické pohyby.

Pro překonání omezení lidských zobrazovacích technologií, které nemají dostatečné rozlišení pro sledování jednotlivých nervových buněk, vědci trénovali makaky, aby kreslili jednoduché geometrické tvary (čáry, oblouky, čtverce) na dotykových obrazovkách. Každý tvar byl považován za diskrétní „akční symbol“. Když byly opice postaveny před úkol nakreslit složité, zcela nové tvary, aktivně se rozhodly strategicky rekombinovat naučené symboly, aby obrazy vytvořily, namísto aby se spoléhaly na jednoduchou, bezmyšlenkovitou strategii obkreslování. To prokázalo, že chápaly tyto akce jako abstraktní symbolické stavební kameny.

Objev zásadně mění tradiční pohledy na motorický systém a redefinuje roli ventrální premotorické kůry. Dlouho byla tato oblast chybně charakterizována jako základní zóna pro plánování motoriky prstů. Nová data však dokazují, že funguje jako abstraktní „mentální psací stroj“, který specifikuje symbolickou „klávesu“, jež má být stisknuta, než instruuje motorickou kůru k provedení skutečného tahu.

Poznámky k poruchám lidského mozku

Mechanistické dekódování toho, jak se symboly skládají, poskytuje rámec pro výrazné zlepšení rozhraní mozek-počítač (BCI), což umožní zařízením překládat neurální záměr do plynulé řeči nebo fyzické akce. Tento koncept také nabízí diagnostické cesty pro poruchy plánování akcí, jako je konstrukční apraxie, a psychiatrické stavy, například schizofrenie. Vědci plánují spolupracovat s neurochirurgy a jejich pacienty, aby shromáždili data o mozkové aktivitě od lidí, kteří podstoupili zákrok zahrnující mozkové implantáty, například kvůli epilepsii. Cílem je zlepšit lidské životní podmínky prostřednictvím hlubšího pochopení základních vlastností lidské povahy – myšlení.