Imagine, for a second, a duck teaching a French class,
a ping-pong match in orbit around a black hole,
a dolphin balancing a pineapple.
You probably haven't actually seen any of these things,
but you could imagine them instantly.
How does your brain produce an image of something you've never seen?
That may not seem hard,
but that's only because we're so used to doing it.
It turns out that this is actually a complex problem
that requires sophisticated coordination inside your brain.
That's because to create these new, weird images,
your brain takes familiar pieces and assembles them in new ways,
like a collage made from fragments of photos.
The brain has to juggle a sea of thousands of electrical signals
getting them all to their destination at precisely the right time.
When you look at an object,
thousands of neurons in your posterior cortex fire.
These neurons encode various characteristics of the object:
spiky, fruit, brown, green, and yellow.
This synchronous firing strengthens the connections between that set of neurons,
linking them together into what's known as a neuronal ensemble,
in this case the one for pineapple.
In neuroscience, this is called the Hebbian principle,
neurons that fire together wire together.
If you try to imagine a pineapple later,
the whole ensemble will light up, assembling a complete mental image.
Dolphins are encoded by a different neuronal ensemble.
In fact, every object that you've seen
is encoded by a neuronal ensemble associated with it,
the neurons wired together by that synchronized firing.
But this principle doesn't explain the infinite number of objects
that we can conjure up in our imaginations without ever seeing them.
The neuronal ensemble for a dolphin balancing a pineapple doesn't exist.
So how come you can imagine it anyway?
One hypothesis, called the Mental Synthesis Theory,
says that, again, timing is key.
If the neuronal ensembles for the dolphin and pineapple
are activated at the same time,
we can perceive the two separate objects as a single image.
But something in your brain has to coordinate that firing.
One plausible candidate is the prefrontal cortex,
which is involved in all complex cognitive functions.
Prefrontal cortex neurons are connected to the posterior cortex
by long, spindly cell extensions called neural fibers.
The mental synthesis theory proposes that like a puppeteer pulling the strings,
the prefrontal cortex neurons send electrical signals
down these neural fibers
to multiple ensembles in the posterior cortex.
This activates them in unison.
If the neuronal ensembles are turned on at the same time,
you experience the composite image just as if you'd actually seen it.
This conscious purposeful synchronization
of different neuronal ensembles by the prefrontal cortex
is called mental synthesis.
In order for mental sythesis to work,
signals would have to arrive at both neuronal ensembles at the same time.
The problem is that some neurons
are much farther away from the prefrontal cortex than others.
If the signals travel down both fibers at the same rate,
they'd arrive out of sync.
You can't change the length of the connections,
but your brain, especially as it develops in childhood,
does have a way to change the conduction velocity.
Neural fibers are wrapped in a fatty substance called myelin.
Myelin is an insulator
and speeds up the electrical signals zipping down the nerve fiber.
Some neural fibers have as many as 100 layers of myelin.
Others only have a few.
And fibers with thicker layers of myelin
can conduct signals 100 times faster or more
than those with thinner ones.
Some scientists now think that this difference in myelination
could be the key to uniform conduction time in the brain,
and consequently, to our mental synthesis ability.
A lot of this myelination happens in childhood,
so from an early age,
our vibrant imaginations may have a lot to do with building up brains
whose carefully myelinated connections
can craft creative symphonies throughout our lives.
تخيل لثانية، أن هناك بطة تُدرّسُ الفرنسية
أو مباراة كرة طاولة في مدار ما حول الثقب الاسود،
أو دولفيناً يوازنُ حبة أناناس.
ربما لم ترَ في الواقع أياً من هذه الأشياء،
لكنك تستطيع أن تتخيلها سريعاً.
كيف يقوم العقل بإنتاج صورة لشيء لم ترَه من قبل؟
قد لا يبدو هذا صعباً،
ولكن ذلك فقط لأننا معتادون جداً على القيام بذلك.
وتبين في الواقع أن هذه مشكلة معقدة
وتتطلب تنسيقاً متطوراً داخل العقل.
لأنه لإنشاء هذه الصور الجديدة الغريبة،
يأخذ عقلك قطعاً مألوفة ويجمعها بطرق جديدة،
كملصقات مكونة من أجزاء من الصور.
على الدماغ أن يتلاعب ببحرٍ من آلاف الإشارات الكهربائية
لإيصال كل منها إلى وجهته في الوقت المناسب تماماً.
عندما تنظر إلى شيء ما،
تُطلق آلاف من الخلايا العصبية في قشرة الدماغ الخلفية لديك.
هذه الخلايا العصبية ترمّز العديد من خصائص الشيء:
شائك، فاكهة، بنّي، أخضر، وأصفر.
هذا الإطلاق المتزامن يقوّي الوصلات بين تلك الخلايا العصبية،
يربطها معاً فيما يعرف بالمجموعة العصبية،
في هذه الحالة، هي مجموعة الأناناس.
يسمى هذا في علم الأعصاب بمبدأ هابيان،
حيث أن الخلايا العصبية التي تُطلق معاً تتصل معاً.
إذا حاولت أن تتخيل حبة أناناس فيما بعد،
سوف تضيء المجموعة بأكملها، لتجميع صورة ذهنية كاملة.
يُرمَّز الدولفين بمجموعة عصبية أخرى.
في الحقيقة، كل شيء رأيته
يُرمَّز بمجموعة عصبية مرتبطة به،
التي هي خلايا عصبية مرتبطة معاً بواسطة الإطلاق المتزامن.
لكن هذا المبدأ لا يفسر الأشياء اللامتناهية العدد
التي نستطيع أن نستحضرها في خيالنا دون رؤيتها حتى.
المجموعة العصبية لدولفين يُوازن حبة أناناس غيرُ موجودة.
إذاً، كيف يمكنك أن تتخيلها على كل حال؟
هناك افتراضٌ واحدٌ، يسمى نظرية التركيب العقلي،
تقول مجدداً بأن التوقيت هو المفتاح.
إذا تم تفعيل المجموعة العصبية للدولفين والأناناس
في نفس الوقت،
يمكننا أن نتصور هذين الشيئين المنفصلين كصورة واحدة.
لكنّ شيئاً ما في العقل يجب أن يوجّه ذلك الإطلاق.
المرشح المعقول الوحيد لذلك هو قشرة الفص الجبهي،
التي تشارك في جميع الوظائف المعرفية المعقدة.
ترتبط الخلايا العصبية في قشرة الفص الجبهي مع قشرة الدماغ الخلفية
عبر نهايات خلوية طويلة ورفيعة، تدعى بالألياف العصبية.
ترجح نظرية التركيب العقلي أنه كما يسحب لاعب الدمى المتحركة خيوط الدمى،
ترسل الخلايا القشرية الجبهية إشاراتٍ كهربائية
عبر هذه الألياف العصبية
لكي تضاعف المجموعات في خلايا القشرة الخلفية.
مما ينشطها في انسجامٍ معاً.
إذا تم تشغيل المجموعات العصبية في نفس الوقت،
ستواجه صورة مركبة تماماً كما لو كنت فعلاً قد رأيتها.
هذا التزامن الهادف الواعي
لمختلف المجموعات العصبية في القشرة الجبهية
يسمى بالتركيب العقلي.
كي يعمل التركيب العقلي،
يجب أن تصل الإشارات إلى كلتا المجموعتين العصبيتين في نفس الوقت.
المشكلة أن هناك بعض الخلايا العصبية
أبعدُ بكثير عن قشرة الفص الجبهي من غيرها
فإذا انتقلت الإشارات عبر كل الألياف بنفس المعدل،
ستصل دون تزامن.
ليس بإمكانك تغيير طول الوصلات،
لكنّ دماغك، خاصةً عند تطور نموه في مرحلة الطفولة،
يملك طريقته في تغيير سرعة التوصيل.
إن ألياف الخلايا العصبية مغلفة بمادة دهنية تسمي ميالين.
حيث أن الميالين مادة عازلة
تسرّع الإشارات الكهربائية المندفعة عبر ألياف الخلايا العصبية.
تمتلك بعض الألياف مئات الطبقات من الميالين.
ويمتلك البعض الآخرعدداً قليلاً منها.
يمكن للألياف ذات الطبقة الأثخن من الميالين،
أن تنقل الإشارات أسرع بمئة مرة أو أكثر
من تلك التي تملك طبقات ميالين رفيعة.
يعتقد بعض العلماء الآن أن هذا الاختلاف في تكوّن الميالين
يمكن أن يكون المفتاح لتوحيد وقت التوصيل في الدماغ،
وبالنتيجة، نملك حينها قدرة التركيب العقلي.
يحدث الكثير من هذا التكوين للميالين في مرحلة الطفولة.
لهذا، وفي سن مبكر،
قد يتوجب على مخيلتنا النشيطة أن تفعل الكثير لبناء عقلنا
الذي يمكن لوصلاته المغلفة بالمايلين بشكل موزون
أن تصنع التناغم الإبداعي في حياتنا.
Imagina per un instant un ànec impartint una classe de francès,
una partida de ping-pong en òrbita, al voltant d'un forat negre,
o un dofí fent equilibris amb una pinya.
És probable que no hagis vist mai cap d'aquestes coses,
però les has pogut imaginar al moment.
Com s'ho fa el cervell per a produir la imatge d'una cosa que no has vist mai?
No sembla gaire difícil,
però és només perquè estem acostumats a fer-ho.
Resulta que, de fet, es tracta d'un problema complex
que requereix d'una sofisticada coordinació a l'interior del teu cervell.
Això passa perquè, per a crear imatges noves i estranyes,
el teu cervell pren peces conegudes i les acobla de noves maneres,
com si fos un collage fet de fragments de fotos.
El cervell ha de fer malabarismes entre milers de senyals elèctriques
duent-les totes cap al seu destí al moment oportú precís.
Quan mires un objecte,
s'activen milers de neurones del teu còrtex posterior.
Aquestes neurones codifiquen diverses característiques de l'objecte:
amb punxes, fruit, marró, verd i groc.
L'activació sincrònica reforça les connexions en aquest grup de neurones,
enllaçant-les en el que es coneix com a "conjunt neuronal",
en aquest cas, el d'una pinya.
En neurociència, això s'anomena el principi de Hebbian:
les neurones que s'activen juntes, s'interconnecten.
Si més tard proves d'imaginar una pinya,
tota el conjunt s'il·luminarà, i muntarà una imatge mental completa.
Els dofins són codificats per un conjunt neuronal diferent.
De fet, cada objecte que hagis vist
és codificat per un conjunt neuronal que se li associa,
les neurones interconnectades per aquella activació sincrònica.
Però aquest principi no explica l'infinit nombre d'objectes
que podem evocar amb la imaginació sense haver-los vist mai.
El conjunt neuronal per a un dofí que fa equilibris amb una pinya no existeix.
Llavors, com és que tot i així podem imaginar-ho?
Una hipòtesi, anomenada Teoria de la Síntesi Mental,
diu que, de nou, la sincronització n'és la clau.
Si els conjunts neuronals per al dofí i la pinya
s'activen al mateix temps,
podem percebre els dos objectes independents com una única imatge.
Però quelcom al teu cervell ha de coordinar aquesta activació.
Un candidat plausible és el còrtex prefrontal,
que està implicat en totes les funcions cognitives complexes.
Les neurones del còrtex prefrontal estan connectades amb les del posterior
per unes extensions cel·lulars allargades anomenades fibres neuronals.
La teoria de la síntesi mental proposa que, com un titellaire que mou els fils,
les neurones del còrtex prefrontal envien senyals elèctrics
a través d'aquestes fibres neuronals
a múltiples conjunts al còrtex posterior.
Això les activa a l'uníson.
Si els conjunts neuronals s'encenen al mateix temps,
experimentes la imatge composta tal com si ja l'haguessis vist abans.
La sincronització conscient i intencionada
de diferents conjunts neuronals a través del còrtex prefrontal
s'anomena síntesi mental.
Per a què la síntesi mental funcioni,
els senyals haurien d'arribar als dos conjunts neuronals alhora.
El problema és que algunes neurones
estan molt més allunyades del còrtex prefrontal que altres.
Si els senyals viatgéssin per ambdues fibres a la mateixa velocitat,
arribarien desincronitzades.
No pots canviar la llargada de les connexions,
però el teu cervell, especialment mentre es desenvolupa,
té una manera de canviar la velocitat de conducció.
Les fibres neuronals estan recobertes d'una matèria greixosa que es diu mielina.
La mielina és un aïllant
i accelera els senyals elèctrics comprimint la fibra nerviosa.
Algunes fibres nervioses tenen fins a 100 capes de mielina.
Altres, només unes quantes.
I les fibres amb capes més gruixudes de mielina
poden transportar els senyals 100 vegades més ràpidament, o més,
que les que en tenen una capa més fina.
Alguns científics creuen ara que aquesta diferència en la mielinització
podria ser la clau de la unificació dels temps de transmissió al cervell,
i, per tant, de la nostra capacitat de síntesi mental.
Molta d'aquesta mielinització es produeix durant la infància.
Per tant, des de ben petits
la nostra imaginació pot tenir a veure amb el desenvolupament del cervell,
les connexions mielinitzades del qual
poden elaborar simfonies creatives al llarg de les nostres vides.
Stell dir eine Ente vor, die Französisch unterrichtet,
ein Tischtennisspiel in der Umlaufbahn eines schwarzen Lochs,
ein Delfin, der eine Ananas balanciert.
Vermutlich hast du nichts davon schon einmal wirklich gesehen,
aber du konntest es dir sofort vorstellen.
Wie erschafft dein Gehirn ein Bild von etwas, das du noch nie gesehen hast?
Es klingt einfach,
aber nur deshalb, weil wir so daran gewöhnt sind.
Genau genommen ist es ein komplexes Problem,
das anspruchsvolle Koordination deines Gehirns erfordert.
Um neue, sonderbare Bilder zu erschaffen
nimmt dein Gehirn bekannte Stücke und ordnet sie neu an,
wie eine Collage aus Stücken von Fotos.
Das Gehirn jongliert mit tausenden elektrischen Signalen,
damit alle zur richtigen Zeit am richtigen Ort sind.
Wenn du einen Gegenstand siehst,
werden tausende Neuronen im hinteren Kortex abgefeuert.
Diese Neuronen kodieren verschiedene Merkmale eines Objekts:
stachelig, Frucht, braun, grün und gelb.
Dieser synchrone Abschuss verstärkt die Verbindungen zwischen den Neuronen
und verbindet sie zu einem neuronalen Ensemble,
in diesem Fall zu einer Ananas.
Man nennt dies Hebb'sches Prinzip:
Neuronen, die zusammen aktiv sind, reagieren bevorzugt miteinander.
Wenn du dir eine Ananas vorstellst,
wird das ganze Ensemble aufleuchten und ein vollständiges gedankliches Bild bauen.
Delfine werden durch ein anderes neuronales Ensemble kodiert.
Jeder Gegenstand, den du siehst,
wird durch neuronale Ensembles kodiert, die damit verbunden sind,
durch Neuronen, die durch ihre synchrone Aktivität miteinander verkabelt sind.
Das erklärt aber nicht die endlose Anzahl von Gegenständen,
die wir uns vorstellen können, ohne sie vorher gesehen zu haben.
Das neuronale Ensemble für einen Delfin, der eine Ananas balanciert, gibt es nicht.
Wieso kannst du es dir dann vorstellen?
Eine Annahme, die Theorie der gedanklichen Synthese,
besagt, dass Timing entscheidend ist.
Wenn die neuronalen Ensembles für den Delfin und die Ananas
zur gleichen Zeit aktiviert sind,
können wir beide Objekte als einzelnes Bild wahrnehmen.
Dein Gehirn muss diese Aktivierung irgendwie koordinieren.
Ein möglicher Kandidat ist der präfrontalen Kortex,
der an allen komplexen kognitiven Funktionen beteiligt ist.
Neuronen des präfrontalen Kortex sind mit dem hinteren Kortex
durch lange, spindeldürre Verlängerungen, Nervenfasern genannt, verbunden.
Laut der Theorie der gedanklichen Synthese senden Neuronen des präfrontalen Kortex,
so wie ein Puppenspieler an Fäden zieht,
elektrische Signale entlang der Nervenfasern
zu mehreren Ensembles im hinteren Kortex.
Das aktiviert alle gemeinsam.
Wenn die neuronalen Ensembles gleichzeitig aktiviert werden,
nimmst du ein zusammengesetztes Bild wahr, als hättest du es gerade gesehen.
Diese bewusste, gezielte Gleichschaltung
verschiedener neuronaler Ensembles des präfrontalen Kortex
wird gedankliche Synthese genannt.
Damit diese gelingt,
müssen die Signale beide neuronalen Netze zur gleichen Zeit erreichen.
Das Problem ist, dass manche Neuronen
weiter vom präfrontalen Kortex entfernt sind als andere.
Wenn das Signal durch beide Fasern gleich schnell übertragen wird,
kommen sie nicht gleichzeitig an.
Die Länge der Verbindungen ist unveränderbar,
aber dein Gehirn kann, besonders während der Entwicklung in der Kindheit,
die Leitgeschwindigkeit verändern.
Nervenfasern sind in eine fettige Substanz namens Myelin gewickelt.
Myelin ist ein Isolator
und beschleunigt elektrische Signale entlang der Nervenfasern.
Manche Nervenfasern haben bis zu 100 Schichten Myelin.
Andere haben nur wenige.
Fasern mit einer dickeren Myelinschicht
leiten Signale 100 Mal schneller weiter,
als Fasern mit dünneren Schichten.
Manche Wissenschaftler denken, dass der Unterschied in der Myelinisation
entscheidend für die gleichmäßige Übertragung im Gehirn ist
und somit für unsere Fähigkeit der gedanklichen Darstellung.
Ein Großteil der Myelinisation passiert in der Kindheit,
von klein an auf also
scheint unsere lebhafte Vorstellungskraft
mit dem Aufbau des Hirns zu tun zu haben,
dessen sorgsam myelinisierte Verbindungen
kreative Symphonien während unseres ganzen Lebens schaffen.
Φανταστείτε, για ένα δευτερόλεπτο, μια πάπια να διδάσκει Γαλλικά,
έναν αγώνα πινγκ-πονγκ σε τροχιά γύρω από μια μαύρη τρύπα,
ένα δελφίνι να ισορροπεί έναν ανανά.
Το πιο πιθανό είναι να μην έχετε δει τίποτα από όλα αυτά,
αλλά θα μπορούσατε να τα φανταστείτε αμέσως.
Πώς ο εγκέφαλός σας παράγει μια εικόνα από κάτι που δεν έχετε δει ποτέ;
Μπορεί να μην φαίνεται δύσκολο,
αλλά μόνο επειδή έχουμε συνηθίσει να το κάνουμε.
Φαίνεται ότι είναι τελικά ένα πολύπλοκο πρόβλημα,
που χρειάζεται ραφιναρισμένο συντονισμό μέσα στο μυαλό σας.
Γιατί για να φτιάξει αυτές τις νέες, παράξενες εικόνες,
το μυαλό σας παίρνει γνωστά κομμάτια και τα συναρμολογεί με νέους τρόπους,
όπως ένα κολάζ που φτιάχνεται από κομμάτια φωτογραφιών.
Το μυαλό πρέπει να παίξει με πολλές χιλιάδες ηλεκτρικά σήματα
οδηγώντας τα όλα στον προορισμό τους ακριβώς τη σωστή στιγμή.
Όταν κοιτάτε ένα αντικείμενο,
ανάβουν χιλιάδες νευρώνες στον οπίσθιο φλοιό σας.
Αυτοί οι νευρώνες κωδικοποιούν διάφορα χαρακτηριστικά του αντικειμένου:
αιχμηρό, φρούτο, καφέ, πράσινο και κίτρινο.
Αυτή η συγχρονισμένη πυροδότηση ενισχύει τις συνδέσεις μεταξύ αυτών των νευρώνων,
ενώνοντάς τους σε αυτό που είναι γνωστό ως νευρωνικό δίκτυο,
σε αυτήν την περίπτωση αυτό για τον ανανά.
Στη νευροεπιστήμη, αυτό είναι το Θεώρημα του Ντόναλντ Χεμπ,
ότι νευρώνες που ενεργοποιούνται μαζί, συνδέονται μεταξύ τους.
Αν φανταστείς έναν ανανά αργότερα,
το όλο δίκτυο θα ανάψει, συναρμολογώντας μια πλήρη νοητική εικόνα.
Τα δελφίνια κωδικοποιούνται από ένα διαφορετικό νευρωνικό δίκτυο.
Στην πραγματικότητα, κάθε αντικείμενο που έχετε δει
κωδικοποιείται από ένα νευρωνικό δίκτυο το οποίο σχετίζεται με αυτό,
τους νευρώνες που συνδέθηκαν μέσω της συγχρονισμένης πυροδότησης.
Αυτό το θεώρημα, όμως, δεν εξηγεί τον άπειρο αριθμό αντικειμένων
που μπορούμε να πλάσουμε στη φαντασία μας χωρίς να τα έχουμε δει ποτέ.
Το νευρωνικό δίκτυο για ένα δελφίνι που ισορροπεί έναν ανανά, δεν υπάρχει.
Πώς, λοιπόν, μπορούμε να το φανταστούμε;
Μία υπόθεση που λέγεται Θεωρία της Ψυχικής Σύνθεσης,
λέει ότι, και πάλι, το κλειδί είναι ο συγχρονισμός.
Αν τα νευρωνικά δίκτυα για το δελφίνι και τον ανανά
ενεργοποιούνται την ίδια στιγμή,
βλέπουμε τα δύο ξεχωριστά αντικείμενα ως μια ενιαία εικόνα.
Κάτι, όμως, στο μυαλό σας πρέπει να συντονίσει αυτήν την πυροδότηση.
Ένας εύλογος υποψήφιος είναι ο προμετωπιαίος φλοιός,
ο οποίος συμμετέχει σε όλες τις σύνθετες γνωστικές λειτουργίες.
Οι νευρώνες του προμετωπιαίου φλοιού είναι συνδεδεμένοι με τον οπίσθιο φλοιό,
μέσω μακριών, λεπτών κυτταρικών επεκτάσεων που λέγονται νευρικές ίνες.
Η θεωρία ψυχικής σύνθεσης προτείνει ότι, όπως ο μαριονετίστας κινεί τα νήματα,
έτσι οι νευρώνες του προμετωπιαίου φλοιού στέλνουν ηλεκτρικά σήματα
κατά μήκος αυτών των νευρικών ινών
για να πολλαπλασιαστούν τα δίκτυα στον οπίσθιο φλοιό.
Αυτό τα ενεργοποιεί ταυτόχρονα.
Αν τα νευρωνικά δίκτυα ανάβουν ταυτόχρονα,
βιώνεις τη σύνθετη εικόνα ακριβώς σαν να την είχες δει στα αλήθεια.
Αυτός ο συνειδητός χρήσιμος συγχρονισμός
των διαφορετικών νευρωνικών δικτύων από τον προμετωπιαίο φλοιό
λέγεται ψυχική σύνθεση.
Για να λειτουργήσει η ψυχική σύνθεση,
θα πρέπει να φτάσουν σήματα και στα δύο νευρωνικά δίκτυα ταυτόχρονα.
Το πρόβλημα είναι ότι κάποιοι νευρώνες
είναι πολύ πιο μακριά από τον προμετωπιαίο φλοιό από ό,τι άλλοι.
Αν τα σήματα ταξιδεύουν και στις δύο ίνες με τον ίδιο ρυθμό,
τότε φτάνουν εκτός συγχρονισμού.
Δεν μπορείτε να αλλάξετε το μήκος των συνδέσεων,
αλλά το μυαλό σας, ειδικά καθώς αναπτύσσεται στην παιδική ηλικία,
έχει τρόπο να αλλάξει την ταχύτητα μεταβίβασης.
Οι νευρικές ίνες είναι τυλιγμένες σε μια λιπαρή ουσία που λέγεται μυελίνη.
Η μυελίνη είναι ένας μονωτής που επιταχύνει τα ηλεκτρικά σήματα
που ταξιδεύουν κατά μήκος της νευρικής ίνας.
Κάποιες νευρικές ίνες έχουν έως και 100 στρώματα μυελίνης.
Κάποιες άλλες έχουν μόνο λίγα.
Οι ίνες με τα παχύτερα στρώματα μυελίνης
μπορούν να διάγουν σήματα 100 φορές πιο γρήγορα ή περισσότερα
από αυτές με τα πιο λεπτά στρώματα.
Κάποιοι επιστήμονες πιστεύουν πλέον ότι αυτή η διαφορά στη μυελίνωση
μπορεί να είναι το κλειδί της ομοιομορφίας του χρόνου αγωγής στο μυαλό,
και συνεπώς, της ικανότητας της ψυχικής σύνθεσης.
Μεγάλο μέρος αυτής της μυελίνωσης συμβαίνει στην παιδική ηλικία,
έτσι από πολύ νεαρή ηλικία,
η υπερδραστήρια φαντασία μας ίσως να έχει να κάνει με την ανάπτυξη του μυαλού,
του οποίου οι προσεκτικά εμμύελες συνδέσεις
μπορούν να κατασκευάσουν δημιουργικές συμφωνίες
κατά τη διάρκεια της ζωής μας.
Imagina, por un segundo, a un pato impartiendo una clase de francés,
un partido de ping-pong en órbita alrededor de un agujero negro,
un delfín que hace equilibrios con una piña.
Es probable que no hayas visto realmente ninguna de estas cosas,
pero te lo puedes imaginar al instante.
¿Cómo produce su cerebro una imagen de algo que nunca has visto?
Eso puede no parecer difícil,
pero eso es sólo por estar muy acostumbrados a hacerlo.
Resulta que esto es, en realidad, un problema complejo
que requiere la coordinación sofisticada dentro del cerebro.
Esto se debe a que, para crear estas imágenes nuevas y extrañas,
tu cerebro toma piezas conocidas y las ensambla en nuevas formas,
como un collage a partir de fragmentos de las fotos.
El cerebro tiene que hacer malabares con un mar de miles de señales eléctricas
para que hagan todo, precisamente en el momento adecuado.
Cuando nos fijamos en un objeto,
miles de neuronas en el córtex posterior se encienden.
Estas neuronas codifican diversas características del objeto:
de punta, fruta, marrón, verde y amarillo.
Esta cocción síncrona fortalece las conexiones entre ese conjunto de neuronas,
enlazándolas en lo que se conoce como un conjunto neuronal,
en este caso el de la piña.
En neurociencia, esto se llama el principio de Hebb,
las neuronas que se encienden juntas, se conectan.
Si intentas imaginar una piña después,
todo el conjunto se iluminará, el montaje de una imagen mental completa.
Los delfines son codificados por un conjunto neuronal diferente.
De hecho, todos los objetos que has visto,
se codifican en un conjunto neuronal asociado a cada uno de ellos,
las neuronas conectados entre sí mediante su activación sincronizada.
Pero este principio no explica el número infinito de objetos
que podemos evocar en nuestra imaginación sin haberlos visto nunca.
El conjunto neuronal de un delfín que hace equilibrios con una piña no existe.
Así que ¿cómo es posible imaginarlo de todos modos?
Una hipótesis llamada la Teoría de Síntesis mental,
dice que, de nuevo, el tiempo es la clave.
Si los conjuntos neuronales para el delfín y la piña
se activan al mismo tiempo,
podemos percibir los dos objetos separados como una sola imagen.
Pero algo en su cerebro tiene que coordinar la activación.
Un candidato plausible es la corteza prefrontal,
implicada en todas las funciones cognitivas complejas.
Las neuronas de la corteza prefrontal se conectan a la corteza posterior
mucho tiempo, mediante extensiones celulares delgadas, las fibras neuronales.
La teoría de la síntesis mental dice que como un titiritero que mueve los hilos,
las neuronas de la corteza prefrontal envían señales eléctricas
por estas fibras neurales
a múltiples conjuntos de la corteza posterior.
Esto las activa al unísono.
Si los conjuntos neuronales se activan al mismo tiempo,
experimentas la imagen compuesta como si en realidad la hubieras visto.
Esta sincronización con propósito consciente
de diferentes conjuntos neuronales de la corteza prefrontal
se llama síntesis mental.
Para que la síntesis mental funcione,
las señales deben llegar a ambos conjuntos neuronales a la vez.
El problema es que algunas neuronas
están mucho más lejos de la corteza prefrontal que otras.
Si las señales viajan a través de ambas fibras a la misma velocidad,
podrían dejar de estar sincronizadas.
No se puede cambiar la longitud de las conexiones,
pero su cerebro, especialmente en lo desarrollado en la infancia,
tiene una forma de cambiar la velocidad de conducción.
las fibras nerviosas están recubiertas de una sustancia grasa llamada mielina.
La mielina es un aislante
y acelera las señales eléctricas pasando con velocidad por la fibra nerviosa.
Algunas fibras nerviosas tienen hasta 100 capas de mielina.
Otras sólo tienen unas pocas.
Y las fibras con capas más gruesas de mielina
puede conducir señales 100 veces más rápido o más
que aquellas más delgadas.
Algunos científicos creen ahora que esta diferencia en la mielinización
podría ser la clave para el tiempo de conducción uniforme en el cerebro,
y, en consecuencia, de nuestra capacidad de síntesis mental.
Mucho de esta mielinización ocurre en la infancia,
por lo que, desde una edad temprana, nuestra imaginación vibrante
pueden tener mucho que ver con la construcción de cerebros
cuyas conexiones cuidadosamente mielinizadas
pueden crear sinfonías creativas a lo largo de nuestras vidas.
یه لحظه اینها را تصور کنید اردکی که در یک کلاس فرانسه تدریس میکند،
یک مسابقه پینگپنگ که در مدار یک سیاهچاله در جریان است،
دلفینی که یک آناناس را نگهداشته.
احتمالا چنین چیزهایی را در واقعیت ندیدهاید،
اما میتوانید فوراً تصورشان کنید.
مغز شما چگونه از چیزی که هرگز ندیدهاید تصویر میسازد؟
به نظر کار سختی نیست،
اما چون به آن عادت کردهایم اینطور فکر میکنیم.
معلوم شده که این مسئلهی پیچیدهای است
که نیازمند همکاریهای ماهرانهای در مغز شماست،
چونکه برای خلق چنین تصاویر عجیب غریب و تازه،
مغز شما قطعات آشنا را گرفته و به روشی تازه سرهمشان میکند،
مثل کلاژی که از پارههای عکسها درست شده باشد.
مغز باید هزاران پیام عصبی را هماهنگ کند
و همه آنها را در زمانی دقیق به مقصد برساند.
وقتی به یک شئ نگاه میکنید،
هزاران نورون در قشر پشتی مغزتان روشن میشود.
این نورونها ویژگیهای متفاوتی از آن شئ را کدگذاری میکنند:
تیز، میوه، قهوهای، سبز، و زرد.
این روشن شدن همزمان، ارتباطهای بین مجموعهی نورونها را تقویت کرده،
آنها را به مجموعهای به اسم مجموعهی نورونی پیوند میدهد،
که در این مورد میشود آناناس.
در عصبشناسی، آن را اصل هیب مینامند.
نورونهایی که با هم روشن میشوند به هم متصل میشوند.
دفعهی بعد که خواستید یک آناناس را تصور کنید،
تمام این مجموعه روشن خواهند شد، که یک تصویر کامل ذهنی را میسازد.
تصویر دلفینها با مجموعهی نورونی متفاوتی رمزگذاری میشود.
در واقع، هر چیزی که دیدهاید
توسط مجموعهی نورونیای مرتبط با خودش رمزگذاری میشود،
نورونهایی که با روشن شدن همزمان به هم وصل شدهاند.
اما این قانون، توضیح نمیدهد که چرا بینهایت شئ را میتوانیم
در تصوراتمان بیاوریم بدون اینکه آنها را دیده باشیم.
مجموعهی نورونی برای دلفینی در حال بازی، وجود ندارد.
پس چگونه تصور کردنش ممکن است؟
یک فرضیه به نام نظریهی همگذاری ذهنی،
باز هم راهحل را در زمانبندی میداند.
اگر مجموعههای نورونی برای دلفین و آناناس
همزمان تشکیل شوند،
آنگاه میتوانیم دو شئ گوناگون را در یک تصویر ذهنی ببینیم.
اما چیزی در مغز شما باید این روشن شدنها را هماهنگ کند.
یکی از گزینههای محتمل قشر پیشانی است.
که همهی وظایف شناختی پیچیده را برعهده دارد.
نورونهای قشر پیشانی به قشر پشتی مغز متصل هستند
به وسیله امتدادهای سلولی دوکی شکلی به نام فیبرهای عصبی.
نظریه همگذاری ذهنی پیشنهاد میکند که مانند عروسکگردان که نخها را در دست دارد،
نورونهای قشر پیشانی نیز سیگنالهای الکتریکی میفرستند
از طریق این سلسله عصبها
به چندین مجموعه در قشر پشتی مغز.
این کار آنها را هماهنگ روشن میکند.
اگر مجموعههای نورونی همزمان روشن شوند،
تصویر ترکیبشدهای را طوری تجربه میکنید مثل اینکه آن را ببینید.
این همگامسازی هدفمند و آگاهانه
از مجموعههای نورونی گوناگون توسط قشر پیشانی مغز
همگذاری در ذهن خوانده میشود.
برای اینکه همگذاری ذهنی اتفاق بیفتد،
سیگانالها باید همزمان به هر دوی مجموعههای نورونی برسد.
مشکل اینجاست که بعضی از نورونها
نسبت به دیگر نورونها خیلی دورتر از قشر پیشانی مغز قرار دارند.
اگر سیگنالها از دو سلسله عصب با یک سرعت عبور کنند،
همزمان به مقصد نمیرسند.
نمیتوانید طول اتصالها را عوض کنید،
اما مغز شما، مخصوصاً هنگام رشدش در بچگیتان،
به طریقی میتواند سرعت انتقالات را اصلاح کند.
سلسله عصبهای نورونی در مادهای چربیمانند به نام غلاف عصب پیچیده شدهاند.
غلاف عصب یک نارسانا است.
و سینگالهای الکتریکی را سرعت میبخشد و به فیبر عصبی نیرو میدهد.
بعضی فیبرهای نورونی تا ۱۰۰ لایه غلاف عصبی دارند.
بعضی هم خیلی کمتر.
و فیبرهای با غلافهای عصبی ذخیمتر
میتوانند سیگنالها را ۱۰۰ برابر سریعتر منتقل کنند.
نسبت به انواع نازکتر خود.
بعضی دانشمندان امروزه فکر میکنند این گوناگونی در غلافسازیهای عصبی
میتواند راهحل رسانایی همزمان در مغز
و در نتیجه، توانایی همگذاری ذهنی ما باشد.
خیلی از این غلافسازیهای عصبی در کودکی انجام میشود،
بنابراین از سنین خیلی پایین،
تخیلات چالاک ما شاید تأثیر زیادی در رشد مغزیمان داشته باشد.
این کار که به دقت اتصالات را غلافسازی عصبی میکند
میتواند سمفونیهای خلاقانهای را در طول حیاتمان بسازد.
Imaginez un canard professeur de français,
un match de ping-pong en orbite autour d'un trou noir,
un dauphin jonglant avec un ananas.
Vous n'en avez certainement jamais été témoin.
Pourtant, vous pouvez l'imaginer instantanément.
Comment notre cerveau peut-il produire une image de quelque chose d'inédit ?
Cela peut sembler anodin,
mais uniquement parce que nous y sommes habitués.
C'est en fait une mécanique complexe
qui requiert une coordination laborieuse à l'intérieur de notre cerveau.
Car, pour générer ces images inédites et étranges,
le cerveau prend des morceaux familiers
avant de les assembler de diverses manières
comme on fait un collage de plusieurs photographies.
Le cerveau doit jongler avec une multitude de signaux électriques
pour tous les amener à destination au bon instant.
Lorsqu'on regarde un objet,
des milliers de neurones s'illuminent dans le cortex postérieur.
Ils encodent plusieurs caractéristiques de l'objet en question :
piquant, fruit, marron, vert et jaune.
Ce déclenchement synchronisé connecte cet ensemble de neurones
et les relie pour créer un circuit neuronal.
Dans ce cas précis, celui destiné à l'ananas.
En neurosciences, c'est ce qu'on appelle la règle de Hebb,
les neurones qui s'allument à l'unisson sont mutuellement reliés.
Si vous tentez d'imaginer un ananas,
l'ensemble du circuit s'allumera et assemblera une image mentale.
Les dauphins sont encodés à travers un autre circuit neuronal.
En fait, chaque objet que vous avez vu
a été crypté par un circuit neuronal donné
dont les neurones ont été connectés grâce à un déclenchement synchronisé.
Mais cette règle n'explique pas le nombre infini d'objets
que notre imagination peut générer sans les avoir jamais aperçus.
Le circuit neuronal d'un dauphin jonglant avec un ananas n'existe pas.
Alors, comment pouvons-nous l'imaginer ?
Une hypothèse, appelée la Théorie de la synthèse mentale,
explique qu'une fois encore, le timing y joue un rôle crucial.
Si les circuits neuronaux du dauphin et de l'ananas
sont déclenchés au même instant
nous pouvons alors visualiser deux objets distincts en une seule image.
Mais quelque chose dans le cerveau doit se charger de tout coordonner.
Un candidat potentiel peut être le cortex préfrontal
qui est impliqué au sein de toute fonction cognitive complexe.
Les neurones du cortex préfrontal sont reliés au cortex postérieur
à travers des prolongements de neurones appelés fibres nerveuses.
Cette théorie affirme que tel un marionnettiste tenant les fils,
les neurones du cortex préfrontal envoient des signaux électriques
le long de ces fibres nerveuses
afin d'ajouter des ensembles neuronaux dans le cortex postérieur.
C'est ce qui leur permet de s'allumer à l'unisson.
Si ces ensembles neuronaux se déclenchent au même instant
nous visualisons alors l'image composée comme si nous l'avions déjà aperçue.
Cette synchronisation intentionelle
de plusieurs ensembles neuronaux par le cortex préfrontal
est appelée synthèse mentale.
Pour qu'elle fonctionne,
les signaux doivent tous arriver aux ensembles neuronaux au même moment.
Le problème, c'est que certains neurones
sont bien plus éloignés du cortex préfrontal que d'autres.
Si tous les signaux traversaient la fibre à la même vitesse,
ils seraient incapables d'arriver au même moment.
Il est impossible de modifier la longueur des connexions
mais le cerveau, spécialement durant l'enfance
est capable de modifier la vitesse de conduction.
Les fibres nerveuses sont entourées d'une substance adipeuse appelée myéline.
La myéline permet d'isoler
et d'accélérer les signaux électriques le long des fibres nerveuses.
Certaines peuvent avoir jusqu'à 100 couches de myéline.
D'autres se contentent de quelques-unes.
Celles possédant le plus de couches de myéline
peuvent conduire des signaux 100 fois plus rapidement
que celles qui en possèdent moins.
Certains scientifiques affirment que cet écart de myélinisation
serait la clé de cette conduction uniforme à l'intérieur de notre cerveau
et ainsi de notre capacité à élaborer une synthèse mentale.
La plus grande partie de la myélinisation se déroule durant l'enfance.
Ainsi, dès notre plus jeune âge,
une imagination débordante peut être liée à notre construction cérébrale
dont les connexions myélinisées
réalisent des symphonies novatrices tout au long de notre vie.
דמיינו, לשניה, ברווז מלמד שיעור צרפתית,
משחק פינג פונג במסלול סביב חור שחור,
דולפין מאזן אננס על אפו.
כנראה לא ראיתם אף אחד מאלה במציאות,
אבל יכולתם לדמיין זאת מיידית.
איך המוח שלכם מייצר תמונה של משהו שמעולם לא ראיתם?
זה אולי לא נראה קשה,
אבל זה רק מפני שאנחנו כל כך רגילים לעשות זאת.
מסתבר שזוהי למעשה בעיה מורכבת
שדורשת תאום מורכב בתוך המוח שלכם.
זאת משום שעל מנת ליצור את התמונות החדשות והמוזרות האלו,
המוח שלכם לוקח מראות מוכרים ומרכיב אותם בדרכים חדשות,
כמו קולאג' שעשוי מגזרי תמונות.
המוח צריך להשתלט על ים של אלפי אותות חשמליים
ולהביא את כולם ליעד בדיוק בזמן הנכון.
כשאתם מביטים בעצם,
אלפי נוירונים באונה הקודקודית האחורית שלכם יורים אותות חשמלים.
הנוירונים האלה מקודדים תכונות שונות של העצם:
משונן, פרי, חום, ירוק, וצהוב.
ירי האותות הסינכרוני הזה מחזק את החיבורים בין קבוצת נוירונים זו,
ומקשר אותם יחד למה שקרוי הרכב נוירוני,
במקרה הזה, הרכב המקושר לאננס.
במדעי המוח, זה נקרא הכלל ההביאני,
נוירונים שיורים יחד חוברים יחד.
אם תנסו לדמיין אננס לאחר מכן,
כל ההרכב יואר, וירכיב תמונה מנטלית מושלמת.
דולפינים מקודדים על ידי הרכב נוירונים אחר.
למעשה, כל עצם שראיתם
מקודד על ידי הרכב נוירונים שמקושר אליו,
אותם נוירונים שחברו יחד בעקבות הירי המסונכרן הזה.
אבל העיקרון הזה לא מסביר את המספר האינסופי של עצמים
שאנחנו יכולים להעלות בדמיוננו למרות שמעולם לא ראינו אותם.
ההרכב הנוירוני לדולפין המאזן אננס על אפו לא קיים.
אז איך ניתן בכל זאת לדמיינו?
היפותזה אחת, שנקראת תאורית הסינתזה המנטלית,
חוזרת ומדגישה שהתזמון הוא המפתח.
אם הרכבי הנוירונים של דולפין ואננס
מופעלים בו זמנית,
אז שני העצמים הנפרדים הללו יכולים להיתפס על ידינו כתמונה אחת.
אבל משהו במוח שלכם צריך לתאם את הירי הזה.
מועמדת אחת אפשרית היא האונה הקדם מצחית,
שמעורבת בכל הפעולות הקוגניטיביות המורכבות.
הנוירונים של האונה הקדם מצחית מחוברים לאונה הקודקודית האחורית
על ידי שלוחות תאים ארוכות ומפותלות הנקראות סיבים עצביים.
תאורית הסינתזה המנטלית מציעה שכמו בובאי שמושך בחוטים,
כך הנוירונים של האונה הקדם מצחית שולחים אותות חשמליים
דרך הסיבים העצביים הללו
למספר רב של הרכבי נוירונים באונה הקודקודית האחורית.
זה גורם להם לפעול בתאום מלא.
אם הרכבי הנוירונים מופעלים בו זמנית,
אתם חווים את התמונה המורכבת ממש כאילו ראיתם אותה בעבר.
הסינכרון המכוון והמודע הזה
של הרכבי נוירונים שונים על ידי האונה הקדם מצחית
נקרא סינתזה מנטלית.
כדי שסינתזה מנטלית תעבוד,
אותות יצטרכו להגיע לשני הרכבי הנוירונים בו זמנית.
הבעיה היא שמספר נוירונים
רחוקים יותר מאחרים מהאונה הקדם מצחית.
אם האותות נעים דרך שני הסיבים באותו קצב,
הם לא יגיעו מסונכרנים.
לא ניתן לשנות את אורך החיבורים,
אבל למוח שלכם, בעיקר כשהוא מתפתח בילדות,
יש דרכים לשנות את מהירות ההעברה.
סיבים נוירונים נעטפים בחומר שומני הנקרא מיילין.
מיילין הוא מבודד
המאיץ את האותות החשמליים שעוברים דרך סיב העצב.
מספר סיבים עצביים עטופים בלא פחות מ-100 שכבות של מיילין.
אחרים עטופים במספר שכבות בודדות בלבד.
וסיבים עם שכבות עבות יותר של מיילין
יכולים להעביר אותות במהירות גדולה פי 100 או יותר
מאשר אלה עם השכבות הדקות יותר.
מספר מדענים חושבים כיום שההבדל הזה במיילינציה
יכול להיות המפתח לזמני ההעברה האחידים במוח,
וכתוצאה מכך, ליכולת הסינתזה המנטלית שלנו.
רוב המיילינציה הזו מתרחשת בילדות,
אז מגיל צעיר,
לדמיון הנמרץ שלנו יש קשר הדוק עם בניית מוח
שחיבוריו העטופים במיילין
יכולים ליצור סימפוניות יצירתיות במהלך חיינו.
Képzeljünk el egy pillanatra egy franciaórát tartó kacsát,
egy pingpongmeccset egy fekete lyuk körüli pályán,
egy ananászt egyensúlyozó delfint.
Valószínűleg soha nem láttuk egyik dolgot sem,
mégis azonnal el tudtuk képzelni.
Hogy hoz létre az agy egy képet valamiről, amit soha nem láttunk?
Talán nem tűnik nehéznek,
de ez csak azért van, mert annyira hozzászoktunk.
Tulajdonképpen ez egy összetett feladat,
mely finom összehangolást tesz szükségessé az agyban.
Hogy ilyen új, fura képeket alkossunk,
az agy megszokott képeket használ, és új módon állítja őket össze,
mint egy fényképdarabokból alkotott kollázst.
Az agynak zsonglőrködnie kell a tengernyi elektromos jellel,
hogy mindegyiket pont időben a rendeltetési helyére juttassa.
Mikor egy tárgyra nézünk,
idegsejtek ezreit mozgósítja az agyunk a hátsó lebenyben.
Az idegsejtek kódolják a tárgy különböző jellemzőit:
szúrós, gyümölcs, barna, zöld és sárga.
Ez az összehangolt működés megerősíti a kapcsolatot a csoport idegsejtjei között,
összekapcsolva őket ún. neuronegyüttessé,
amely ebben az esetben az ananászé.
Az idegtudományban ezt Hebb-elvnek nevezik,
mely szerint az egyszerre aktivált neuronok összekapcsolódnak.
Ha később megpróbálunk elképzelni egy ananászt,
akkor az egész rendszer aktiválódik, létrehozva így a teljes mentális képet.
A delfint egy másik neuronegyüttes kódolja.
Valójában minden látott tárgy
kódolva van egy kapcsolódó neuronegyüttes által,
az együtt aktiválódott neuronok összekapcsolt rendszere által.
Azonban ez az elv nem ad magyarázatot a végtelen számú tárgyra,
melyeket el tudunk képzelni anélkül, hogy valaha láttuk volna őket.
Az "ananászt egyensúlyozó delfin" neuronegyüttes nem létezik.
De akkor hogyan tudjuk elképzelni?
Egyik feltevés, a Mentális Szintézis Elmélet,
azt mondja, hogy az időzítés a kulcs.
Ha a delfin és az ananász neuronegyüttese
egyszerre aktiválódik,
a két különböző dolgot el tudjuk képzelni egy képben.
De valami összehangolja ezt az aktiválódást az agyunkban.
Az egyik valószínű jelölt a prefrontális lebeny,
melynek fontos szerepe van minden összetett kognitív tevékenységben.
A prefrontális lebeny kapcsolódik a hátsó lebenyhez
hosszú, vékony sejtnyúlványokkal, melyeket idegrostoknak nevezünk.
A mentális szintézis elmélet szerint úgy, ahogy a bábjátékos húzza a köteleket,
a prefrontális lebeny idegsejtjei elektromos jeleket küldenek
ezeken az idegrostokon lefelé
több rendszerbe a hátsó lebenyben.
Ezek összhangban aktiválódnak.
Ha a neuronegyüttesek egy időben aktiválódnak,
akkor úgy észleljük az összetett képet, mintha éppen valóban láttuk volna.
Ez a prefrontális lebeny általi
tudatos céllal történő összehangolása a különböző neuronegyütteseknek,
melyet mentális szintézisnek nevezünk.
A mentális szintézis működéséhez
a jeleknek mindkét neuronegyütteshez egyszerre kell érkezniük.
A probléma az, hogy egyes neuronok
a többihez képest messzebb vannak a prefrontális lebenytől.
Ha a jelzések mindkét idegpályán egyforma sebességgel haladnak,
akkor nem egyszerre érkeznének meg.
Az összekapcsolódás hosszát nem tudjuk megváltoztatni,
de az agy - főleg a gyermekkori fejlődés során -
képes változtatni a jel haladási sebességét.
Az idegrostokat egy vastag anyag, az ún. mielinhüvely veszi körül.
A mielin egy szigetelés.
felgyorsítja az elektromos jeleket, ahogy az idegrostokon siklanak lefelé.
Egyes neuronoknak száz mielinétege is van.
Másoknak alig néhány.
Azok az idegrostok, amelyeken vastagabb a mielinréteg,
százszor vagy még annál is többször gyorsabban vezetik a jelet,
mint a vékonyabb rétegekkel rendelkezők.
Egyes tudósok szerint a mielinrétegek közti különbség
lehet a kulcsa az átvezetési idő állandósításának az agyban,
következésképpen a mentális szintézis képességünkhöz is.
A mielinréteg nagyrészt gyerekkorban alakul ki,
tehát egészen kis kortól
a gazdag képzeletvilágunk sokat tehet az agyunk felépítéséért
a mielinnel gondosan kialakított kapcsolatokkal,
az élethosszig tartó kreatív szimfóniánk kialakításáért.
Bayangkan sejenak, seekor bebek mengajar kelas bahasa Prancis,
pertandingan ping-pong di orbit sekitar lubang hitam.
lumba-lumba menyeimbangkan nanas.
Kamu mungkin belum pernah melihat langsung hal-hal itu.
Tapi kamu seketika itu bisa membayangkannya.
Bagaimana otak menciptakan gambar dari sesuatu yang belum pernah dilihat?
Kedengarannya tidak sulit,
itu karena kita sangat terbiasa melakukannya.
Tapi ternyata, ini adalah proses yang sangat rumit
yang butuh koordinasi canggih dalam otakmu.
Karena untuk membuat gambaran baru yang aneh ini,
otakmu mengambil penggalan lama dan menyusunnya dengan cara baru,
seperti kolase yang dibuat dari potongan foto.
Otak harus menyalurkan ribuan sinyal listrik dalam sekejap,
mengantarkan semuanya ke tujuan di saat yang tepat.
Ketika kamu melihat sebuah objek,
ribuan sel saraf dalam korteks posterior menembakkan sinyal.
Sel-sel saraf ini menyandikan berbagai karakteristik objek itu:
tajam, buah, cokelat, hijau, dan kuning.
Lecutan serempak ini memperkuat hubungan di antara kumpulan sel saraf itu,
mengaitkan mereka dalam sesuatu yang disebut ensambel saraf,
dalam hal ini, ensembel untuk nanas.
Dalam ilmu saraf, ini disebut prinsip Hebb.
Sel saraf yang melecut bersamaan, terhubung bersama.
Jika nanti kamu mencoba membayangkan nanas,
keseluruhan set akan menyala, menyusun gambaran mental yang lengkap.
Lumba-lumba disandi oleh ensambel saraf yang berbeda.
Bahkan, setiap objek yang pernah kamu lihat
disandi oleh ensambel saraf yang terkait dengan itu,
sel saraf yang terhubung bersama akibat lecutan serempak.
Tapi prinsip ini tak menjelaskan tak terbatasnya jumlah objek
yang kita bisa bayangkan tanpa pernah melihatnya.
Ensambel saraf untuk lumba-lumba menyeimbangkan nanas, tidak ada.
Jadi, kenapa kamu tetap bisa membayangkannya?
Satu hipotesis, yang disebut Teori Sintesis Mental,
mengatakan bahwa, sekali lagi, waktu adalah kuncinya.
Jika ensambel saraf untuk lumba-lumba dan nanas
diaktifkan pada saat yang sama,
kita bisa melihat dua benda terpisah sebagai gambar tunggal.
Tapi pasti ada sesuatu dalam otak yang mengkoordinasi aktivasi itu.
Salah satu kandidat yang masuk akal adalah korteks prefrontal,
yang terlibat dalam semua fungsi kognitif rumit.
Sel-sel saraf korteks prefrontal terhubung ke korteks posterior
melalui juluran sel yang tipis dan panjang, yaitu serabut saraf.
Teori sintesis mental menyatakan bahwa sebagaimana dalang menarik tali wayang,
sel saraf korteks prefrontal mengirim sinyal listrik
sepanjang serabut saraf ini
ke beberapa ensembel di korteks posterior.
Ini mengaktifkan mereka serentak.
Jika ensambel saraf diaktifkan pada saat yang sama,
kamu memperoleh gambar gabungan seakan benar-benar melihatnya.
Sinkronisasi sadar yang disengaja
dari berbagai ensambel saraf oleh korteks prefrontal ini
disebut sintesis mental.
Agar sintesis mental bekerja,
sinyal harus tiba di kedua ensambel saraf pada saat yang sama.
Masalahnya, beberapa sel saraf
berada lebih jauh dari korteks prefrontal daripada yang lain.
Jika sinyal melewati kedua serabut dengan kecepatan yang sama,
mereka akan tiba tidak serentak.
Kita tak bisa mengubah panjang koneksinya.
Tapi otak kita, terutama saat berkembang di masa kecil,
memiliki cara untuk mengubah kecepatan konduksinya.
Serabut saraf diselubungi zat lemak yang disebut mielin.
Mielin adalah insulator
dan mempercepat sinyal listrik melewati serabut saraf.
Beberapa serabut saraf memiliki hingga 100 lapisan mielin.
Yang lainnya hanya memiliki sedikit.
Serat dengan lapisan mielin yang lebih tebal
bisa menghantarkan sinyal 100 kali lebih cepat, bahkan lebih,
dibandingkan yang lebih tipis.
Beberapa ilmuwan kini berpikir perbedaan mielinisasi ini
adalah kunci penting penyeragaman waktu konduksi dalam otak,
dan alhasil, kemampuan sintesis mental yang kita miliki.
Banyak mielinisasi ini terjadi di masa kanak-kanak.
Jadi, sejak usia dini,
imajinasi dinamis kita mungkin sangat berperan dalam membangun otak
di mana koneksi mielinnya yang cermat
dapat menciptakan simfoni kreatif sepanjang hidup kita.
Immaginate, per un secondo, una papera che insegna francese,
una gara di ping pong in orbita intorno a un buco nero,
un delfino che tiene in equilibro un ananas.
Probabilmente non avrete mai visto niente di tutto ciò,
ma lo potreste immaginare all'istante.
Come fa il cervello a produrre un'immagine di una cosa mai vista?
Non sembra difficile,
ma solo perchè siamo abituati a farlo.
In realtà è un problema complesso
che richiede una coordinazione sofisticata all'interno del cervello.
Ciò in quanto, per creare queste nuove e strane immagini,
il cervello prende dei pezzi noti e li assembla in modi nuovi,
come un collage fatto di frammenti di foto.
Il cervello deve destreggiarsi in un mare di segnali elettrici
portandoli tutti a destinazione precisamente al momento giusto.
Quando guardiamo un oggetto,
migliaia di neuroni nella corteccia posteriore si attivano.
Questi neuroni codificano varie caratteristiche dell oggetto:
appuntito, frutto, marrone, verde e giallo.
Questa attivazione sincrona rafforza le connessioni in quel gruppo
di neuroni, connettendoli in una rete neuronale,
in questo caso quella relativa all'ananas.
In neuroscienze, questo è chiamato principio hebbiano,
i neuroni che si attivano insieme si interconnettono.
Se provate in seguito a immaginare un ananas,
l'intera rete si accenderà, assemblando una completa immagine mentale.
I delfini sono codificati da una diversa rete neuronale.
Infatti, ogni oggetto da noi visto
è codificato da una rete neuronale ad esso associata,
i neuroni si sono legati insieme da quell'attivazione sincronizzata.
Ma questo principio non spiega l'infinito numero di oggetti
che possiamo immaginare senza averli mai visti.
La rete neuronale per un delfino che tiene in equilibrio un ananas non esiste.
Quindi com'è possibile immaginarlo?
Un'ipotesi, chiamata teoria della sintesi mentale,
dice che il tempo è la chiave, di nuovo.
Se le reti neuronali per il delfino e l'ananas
sono attivate nello stesso momento,
possiamo percepire i 2 oggetti separati come un'unica immagine.
Ma qualcosa nel nostro cervello deve coordinare quell'accensione.
Un candidato plausibile è la corteccia prefrontale,
che è coinvolta in tutte le funzioni cognitive complesse.
I neuroni della corteccia prefrontale sono connessi alla corteccia posteriore
da lunghe estensioni cellulari chiamate fibre neurali.
La teoria della sintesi mentale ipotizza che come un burattinaio che tiene i fili,
i neuroni della corteccia prefrontale inviano segnali elettrici
attraverso queste fibre neurali
a reti multiple nella corteccia posteriore.
Questa le attiva all'unisono.
Se le reti neuronali sono accese nello stesso momento,
si vivrà l'immagine composita proprio come se si fosse vista.
Questa sincronizzazione cosciente e mirata
di differenti reti neuronali da parte della corteccia prefrontale
è chiamata sintesi mentale.
Affinché la sintesi mentale funzioni,
i segnali dovrebbero arrivare a entrambe le reti neuronali nello stesso momento.
Il problema è che alcuni neuroni
sono più distanti dalla corteccia prefrontale rispetto ad altri.
Se i segnali viaggiano su tutte le fibre alla stessa velocità,
non arrivano simultaneamente.
Non si può cambiare la lunghezza delle connessioni,
ma il cervello, specialmente durante lo sviluppo,
ha un modo di cambiare la velocità di conduzione.
Le fibre neurali sono avvolte in una sostanza grassa, la mielina.
La mielina è un isolante
e aumenta la velocità dei segnali elettrici lungo le fibre nervose.
Alcune fibre neurali hanno fino a 100 strati di mielina.
Altre ne hanno solo alcuni.
E le fibre con strati più spessi
possono condurre il segnale 100 volte più velocemente
rispetto a quelle con strati più sottili.
Alcuni scienziati ora pensano che questa differenza di mielinizzazione
possa essere la chiave nell'uniformare il tempo di conduzione
nel cervello, e quindi della nostra abilità di sintesi mentale.
Molta di questa mielinizzazione avviene nell'infanzia,
quindi sin dalla tenera età,
le nostre vibranti fantasie hanno molto a che fare con lo sviluppo
del cervello, le cui connessioni
ben mielinizzate creano fantastiche armonie per tutta la vita.
ちょっと想像してみてください 「フランス語の授業をするアヒル」
「ブラックホールの周りを回りながら 卓球の試合をする」
「パイナップルのバランスをとるイルカ」
こんなものを きっと実際には 見たことないでしょう
でも即座に想像できてしまうんです
脳はどうやって 見たこともない事物の イメージを生み出すのでしょう？
難しいことではなさそうだと思うのは
単に それに慣れてしまっているからです
これは実際には 複雑な問題だと 分かってきました
脳の中で高度な協調の機能を 必要とするのです
これらの新しくて 奇妙なイメージを 作りあげるためには
脳は馴染みのある断片を 新たな形に 組み立てることになるからです
写真の切れ端から コラージュを作るようなものです
脳は何千という電気信号の洪水を 手際よく処理して
全てを正確なタイミングで 送らなければなりません
あなたが何か物を見るとき
後頭葉皮質にある 何千ものニューロンが発火します
これらのニューロンは 物体の様々な特徴を符号化しています
尖った、果物、茶色、緑色、黄色
発火が同期して起こることで 一連のニューロン間の結合が強まり
ひとまとまりになります これをニューロン集団と呼びます
パイナップルの例も これで説明できます
神経科学では これを ヘッブの法則と呼んでいます
同時に発火したニューロンは 結合するというものです
パイナップルを 後から想像しようとすると
集団全体が発火し 完全な心像が組み立てられます
イルカのイメージは別の ニューロン集団によって符号化されています
実際 あなたが目にしてきた あらゆる物は
それに関連付けられた ニューロン集団によって符号化されており
先ほどの同期的な発火によって それらのニューロンが結びつきます
でも この原理では 説明できないことがあります
今まで見たことがない物でも いくらでも想像で作り出せることです
パイナップルのバランスをとるイルカ用の ニューロン集団は存在しないのに
ではいったいどうして それが想像できるのでしょうか？
心的統合理論という ある仮説では
やはりタイミングが重要だと言います
イルカとパイナップルに関連付けられた ニューロン集団が
同時に活性化されると
私たちはこの２つの別々の物を 単一のイメージとして認識します
でも脳内の何かが この発火を 協調させないといけません
その１つの候補として有力なのが 前頭前皮質です
複雑な認知機能のすべてに 関与する部位です
前頭前皮質のニューロンは 後部皮質とつながっています
つなげているのは 神経線維という ひょろ長く伸びた細胞です
心的統合理論では
ヒモを操るパペット使いのように 前頭前皮質のニューロンが
この神経繊維を通して 電気信号を
後頭葉皮質にある複数の集団に 伝えるのではないかと考えます
これが一斉に各集団を活性化します
ニューロン集団が同時に発火すれば
そこで合成されたイメージを 実際に見たことがあるかのように経験します
前頭前皮質による この意識的・意図的な
異なるニューロン集団間の同期を
心的統合と呼んでいます
心的統合を機能させるためには
両方のニューロン集団に 信号が同時に届かなければなりません
問題なのは いくつかのニューロンは
前頭前皮質から 非常に遠く離れていることです
信号が同じ速さで 両方の繊維を伝わるのなら
同期はできません
つながる距離は 変えられませんからね
でも脳は 子どもの頃に とくに発達するので
伝導速度を変える方法を備えています
神経線維はミエリンという脂質で 覆われています
ミエリンは絶縁体で
電気信号が神経線維を駆け抜けるのを スピードアップできます
神経線維にはミエリンが100層も 重なっているものもあれば
数層しかないものもあります
ミエリンの分厚い層をもつ繊維は
薄い層のものに比べ 100倍以上の速さで
信号を伝導できます
現在 科学者のなかには このようなミエリン形成の差異が
脳内での伝導にかかる時間を均一にし
結果的に心的統合を可能にする 重要な役目を果たしていると考える人もいます
このミエリン形成の多くは 子どもの頃に起こります
ですから人生の早いうちから
私たちの活発な想像力は 脳の発達と 結びつきがあるのかもしれません
精緻にミエリンが形成された ニューロンのつながりが
創造的なシンフォニーを 人生を通じて生み出しうるのです
오리가 불어를 가르치는 모습
블랙홀 주위에서 하는 탁구 경기
파인애플을 갖고 노는 돌고래를 상상해보세요.
아마 한번도 보지 못한 모습일 겁니다.
하지만 바로 상상할 수 있죠.
뇌는 한 번도 보지 못한 이미지를 어떻게 만들 수 있을까요?
너무나 익숙해져 있기 때문에
어렵지 않다고 느낄 수 있습니다.
그러나 실제로는 복잡한 문제로서
뇌 안에서 정교한 조합이 필요합니다.
이와 같은 새롭고 이상한 이미지를 만들기 위해서
뇌는 익숙한 조각들을 새롭게 조합해야 하기 때문이죠.
마치 사진 조각들로 만든 콜라주처럼요.
뇌는 수천 개의 전기 신호를
정확한 시간에 맞게 목적지로 보내야 합니다.
여러분이 어떤 물체를 바라볼 때
후부 피질 안의 수천 개의 신경세포가 활성화됩니다.
이 신경세포들은 물체의 다양한 특징을 암호화합니다.
날카로움, 과일, 갈색, 녹색, 노랑색.
동시에 발생하는 신경세포들의 활성화는 이 신경세포들의 관계를 강화시키고
연결시켜서 뉴런 앙상블을 만듭니다.
이 경우에는 파인애플이죠.
신경과학에서는 헤비안 이론이라고 합니다.
같이 활성화되고 연결되는 신경세포들이죠.
암호화 이후에 파인애플을 상상하면
앙상블이 점화되어서 완전한 이미지를 만들죠.
돌고래는 다른 뉴런 앙상블로 암호화됩니다.
사실, 본 적이 있는 모든 물체는
관련된 뉴런 앙상블로 암호화 되어 있습니다.
동시 활성화로 연결된 신경세포들이죠.
하지만 이 이론은 우리가 보지 못한 무한개의 물체를
어떻게 상상할 수 있는지 설명할 수 없습니다.
파인애플을 갖고 노는 돌고래에 대한 뉴런 앙상블은 없습니다.
그렇다면 어떻게 상상할 수 있을까요?
정신 통합 이론이라는 가설은
시간이 중요하다는 것을 다시 한 번 말합니다.
돌고래와 파인애플에 대한 뉴런 앙상블이
동시에 활성화되면
우리는 다른 두개의 이미지를 하나로 감지할 수 있죠.
하지만 뇌 안의 무언가가 이 활성화를 조율해야 합니다.
그럴듯한 후보로는 전두엽 피질로서
모든 복잡한 인지 기능과 관련되어 있습니다.
전두엽 피질 신경 세포들은 후부 피질에
신경 섬유라는 긴 막대 같은 연장된 세포로 연결되어 있습니다.
정신 통합 이론은 마치 꼭두각시를 조종하는 것처럼
전두엽 피질 세포들이
전기 신호를 신경 섬유로 보내서
후부 피질의 많은 앙상블로 전합니다.
이는 그들이 동시에 활성화되게 합니다.
뉴런 앙상블이 같은 시각에 활성화되면
실제로 본 듯한 합성영상을 경험하게 됩니다.
이처럼 전두엽 피질에 의한
서로 다른 뉴런 앙상블의 의도적인 동기화를
정신 통합이라고 부릅니다.
정신 통합이 작용하려면
신호가 동시에 두 신경 앙상블에 도달해야 합니다.
문제는 몇몇 뉴런이
전두엽 피질로부터 훨씬 멀리 떨어져있다는 점입니다.
만약 신호가 동일한 속도로 양쪽 섬유를 타고 내려온다면
신호가 동시에 도착할 수 없습니다.
연결된 길이를 바꿀 수는 없지만
뇌는 특히 어린 시절에 발달했기에
전도 속도를 변화시킬 수 있습니다.
신경 섬유는 미엘린이라는 지방질로 감싸져 있습니다.
미엘린은 부도체이고
신경 섬유를 달려내려가는 전기 신호를 가속화시킵니다.
몇몇 신경 섬유는 100겹의 미엘린층을 갖고 있습니다.
미엘린 층이 몇 개 없는 것도 있죠.
미엘린 층이 더 두꺼운 섬유는
얇은 층을 가진 것보다
100배 이상 빨리 신호를 전달합니다.
현재 몇몇 과학자들은 이러한 미엘린 형성의 차이가
뇌에서 전도 시간을 형성하는 열쇠일 뿐더러
정신 통합 능력에 대한 열쇠라고 생각합니다.
미엘린 형성의 대부분은 어렸을 때 일어납니다.
그러므로 어렸을 때부터
우리의 활발한 상상력은 두뇌의 개발과 많은 관련이 있고
미엘린 형성으로 정교하게 연결된 신경이
우리가 살아가는 내내 창조적인 교향곡을 만들 수 있습니다.
Pabandykite įsivaizduoti antį, kuri veda prancūzų kalbos pamoką,
stalo teniso partiją orbitoje aplink juodąją skylę,
ar delfiną, nosimi balansuojantį ananasą.
Iš tiesų, tikriausiai nesate matę nei vieno iš šių dalykų.
Tačiau akimirksniu galėjote juos įsivaizduoti.
Kaip mūsų smegenys sukuria vaizdinį to, ko mes niekada nematėme?
Galbūt neatrodo sudėtinga,
bet tik todėl, kad esame prie to įpratę.
Iš tiesų, tai – sudėtinga užduotis,
reikalaujanti įgudusios koordinacijos mūsų smegenyse.
Nes, kad sukurtų šiuos keistus vaizdinius,
mūsų smegenys turi sujungti atskirus matytus vaizdus i vieną,
kaip koliažą iš daugybės atskirų fotografijų dalių.
Smegenys turi žongliruoti tūkstančius elektrinių signalų,
taip, kad visi pasiektų paskirties vietą tiksliai tuo pačiu metu.
Kuomet žiūrite į objektą,
jūsų viršutinėje momentinėje smegenų skiltyje suaktyvėja tūkstančiai neuronų.
Šie neuronai perduoda įvairiausią informaciją apie objektą,
pavyzdžiui: spygliuotas, vaisius, ruda, žalia ir geltona.
Neuronams sinchroniškai suaktyvėjus, jungtys tarp jų sustiprėja,
ir jie susijungia į taip vadinamą neuronų ansamblį,
šiuo atveju – reprezentuojantį ananasą.
Neurologijoje, tai vadinama Hebbo taisykle –
neuronai, kurie suaktyvėja kartu, susijungia.
Jei vėliau mėginsite įsivaizduoti ananasą,
neuronų ansamblis suaktyvės, sukurdamas vieną užbaigtą vaizdą jūsų mintyse.
Delfiną reprezentuoja kitas neuronų ansamblis.
Kiekvienas jūsų kada nors matytas objektas
yra susijęs su skirtingu neuronų ansambliu,
kurių kiekvienas susidarė neuronams kartu suaktyvėjus.
Tačiau ši taisyklė nepaaiškina begalinio skaičiaus objektų,
kuriuos galime įsivaizduoti, nors niekados nesame jų matę.
Neuronų ansamblio, susijusio su delfinu, nosimi balansuojančiu ananasą, nėra.
Tai kodėl vis tiek galime tai įsivaiduoti?
Viena hipotezė, pavadinimu Mintinės sintezės teorija,
teigia, kad svarbiausia – laiko tikslumas.
Jei neuronų ansambliai, skirti delfinui ir ananasui,
suaktyvėja tuo pačiu metu,
mes galime suvokti du atskirus vaizdus, kaip vieną vaizdinį.
Tačiau kažkas smegenyse privalo koordinuoti šį suaktyvėjimą.
Tikėtina, kad tai – apatinė kaktinės skilties smegenų dalis,
atsakinga už visas sudėtingas kognityvines funkcijas.
Apatinės kaktinės skilties neuronai jungiasi su viršutine momentine skiltimi
ilgomis neuronų ataugomis – aksonais.
Pasak Mintinės Sintezės Teorijos, kaip lėlininkas, tampantis virveles,
apatinės kaktinės skilties neuronai siunčia elektrinius signalus
šiais aksonais,
daugybei ansamblių viršutinėje momentinėje smegenų srityje.
Taip suaktyvuodama juos unisonu.
Jeigu neuronų ansambliai aktyvuojami tuo pačiu metu,
mintyse patiriame vaizdinį taip, lyg iš tikrųjų būtume anksčiau jį matę.
Ši sąmoninga ir tikslinga
skirtingų neuronų ansamblių sinchronizacija
vadinama mintine sinteze.
Kad mintinė sintezė įvyktų,
elektriniai signalai privalo pasiekti abu neuronų ansamblius vienu metu.
Tačiau kai kurie neuronai
yra kur kas toliau nuo apatinės kaktinės srities, nei kiti.
Jei signalas išsiunčiamas iš abiejų aksonų tuo pat metu,
jie pasieks tikslą skirtingu metu.
Mes negalime pakeisti šių jungčių ilgio,
tačiau mūsų smegenys, ypač vystydamosis vaikystėje,
turi būdą pakeisti signalų laidumo greitį.
Aksonus juosia riebalinė medžiaga – mielino dangalas.
Tai – izoliatorius,
kuris pagreitina elektroninius signalus, keliaujančius aksonu.
Kai kurie aksonai turi net 100-ą mielino dangalo sluoksnių.
Kiti – vos kelis.
Aksonai, turintys daugiau mielino,
gali perduoti signalus 100-ą, ar daugiau kartų, greičiau,
nei aksonai, turintys mažiau mielino.
Kai kurie mokslininkai mano, kad būtent šie mielino dangalo skirtumai
yra atsakingi už uniforminių signalų siuntimą smegenyse.
O taip pat ir mūsų mintinės sintezės gebėjimus.
Dauguma mielino dangalų susiformuoja vaikystėje,
tad galbūt jau nuo mažumės
mūsų lakios vaizduotės turi daug įtakos formuojant smegenis,
kur kruopščiai mielinu dengtos jungtys
visą gyvenimą kuria vaizdingas simfonijas.
Wyobraźcie sobie przez sekundę kaczkę uczącą francuskiego,
mecz ping-ponga na orbicie dookoła czarnej dziury,
delfina balansującego ananasem.
Pewnie nigdy nie widzieliście żadnej z tych rzeczy,
ale wyobrażenie ich sobie przyszło wam bez trudu.
W jaki sposób mózg wytwarza obraz czegoś, czego się nigdy przedtem nie widziało?
Nie wydaje się to trudne,
ale to tylko dlatego, że jesteśmy do tego przyzwyczajeni.
Okazuje się jednak, że to bardzo złożony problem,
który wymaga wyrafinowanej koordynacji wewnątrz mózgu.
Dzieje się tak, bo do tworzenia nowych, dziwnych obrazów
mózg używa znanych już elementów, i składa je na nowe sposoby,
niczym kolaż zrobiony z fragmentów zdjęć.
Mózg musi manipulować setkami tysięcy elektrycznych sygnałów,
kierując je do celu w odpowiednim czasie.
Na widok przedmiotu
tysiące neuronów aktywują się w tylnej korze.
Te neurony kodują różne właściwości obiektu:
spiczasty, owoc, brązowy, zielony, żółty.
Zsynchronizowana aktywacja wzmacnia połączenia między zbiorem neuronów,
łącząc je w to, co nazywamy zespołem neuronowym,
w tym przypadku ten dotyczący ananasa.
W neuronauce nazywa się to regułą Hebba:
neurony, które działają jednocześnie, łączą się.
Jeśli spróbujesz później wyobrazić sobie ananasa,
cały zespół zacznie działać, układając kompletny pamięciowy obraz.
Delfiny są zakodowane przez inny zespół neuronowy.
Tak naprawdę każda napotkana rzecz
jest zakodowana przez zespół neuronowy z nią związany,
neurony, które połączyła zsynchronizowana aktywacja.
Jednak ta zasada nie tłumaczy nieskończonej liczby rzeczy,
które możemy sobie wyobrazić, nigdy ich wcześniej nie widząc.
Zespół neuronowy o delfinie z ananasem nie istnieje.
Więc jak możesz go sobie wyobrazić?
Jedna z hipotez, teoria syntezy myślowej,
mówi, że znów liczy się czas.
Jeśli zespoły neuronowe dotyczące delfina i ananasa
są aktywowane w tym samym momencie,
dwie osobne rzeczy zlewają się w jeden obraz.
Ale coś w mózgu musi koordynować tę aktywację.
Sensownym kandydatem jest kora przedczołowa,
która angażuje się we wszystkie złożone funkcje poznawcze.
Neurony kory przedczołowej są przyłączone do kory tylnej
przez długie, patykowate przedłużenia komórkowe,
zwane włóknami nerwowymi.
Teoria syntezy myślowej proponuje, że tak jak lalkarz pociąga za sznurki,
neurony kory przedczołowej wysyłają sygnały elektryczne
wzdłuż włókien neuronowych
do wielu zespołów w korze tylnej.
To aktywuje je wszystkie jednocześnie.
Tak pobudzone zespoły neuronowe dają złożony obraz,
jakbyś rzeczywiście to zobaczył.
Ta świadoma celowa synchronizacja
różnych zespołów neuronowych przez korę przedczołową
nazywa się syntezą myślową.
Aby synteza myślowa działała,
sygnały muszą dotrzeć do obu zespołów neuronowych równocześnie.
Sęk w tym, że nie wszystkie neurony
są tak samo oddalone od kory przedczołowej.
Gdyby sygnał biegł wzdłuż obu włókien w tym samym tempie,
dotarłyby do celu w różnym czasie.
Nie da się zmienić długości połączeń,
ale mózg, zwłaszcza podczas rozwoju w dzieciństwie,
umie zmienić prędkość przewodzenia.
Włókna neuronowe owija tłuszczowa substancja, zwana mieliną.
Mielina jest izolatorem
i przyspiesza impulsy elektryczne płynące po włóknie nerwowym.
Niektóre włókna neuronowe mają aż 100 warstw mieliny.
Inne mają tylko kilka.
Włókna z grubszymi warstwami mieliny
mogą przewodzić impulsy 100 razy szybciej albo i więcej,
niż te z cieńszymi.
Niektórzy naukowcy myślą obecnie, że różnica w mielinizacji
może być kluczem do uniwersalnego czasu przewodzenia w mózgu
i w konsekwencji do umiejętności syntezy umysłowej.
Mielinizacja w dużym stopniu odbywa się w dzieciństwie,
więc od młodego wieku
bujna wyobraźnia może znacznie przyczyniać się do rozbudowy mózgu,
którego starannie zmielinizowane połączenia
umieją wykreować w życiu twórcze symfonie.
Imaginem, por instantes, um pato a ensinar uma aula de francês.
Uma partida de pingue-pongue em órbita à volta dum buraco negro.
Um golfinho a equilibrar um ananás.
Provavelmente nunca viram uma coisa destas.
Mas podemos imaginá-las instantaneamente.
Como é que o cérebro produz uma imagem duma coisa que nunca vimos?
Pode não parecer difícil,
mas isso é porque estamos habituados a fazê-lo.
Na verdade, isto é um problema complexo
que exige uma coordenação sofisticada no interior do cérebro.
Isso porque, para criar estas novas imagens, esquisitas,
o cérebro agarra em pedaços conhecidos e organiza-os de um modo diferente,
como uma colagem feita de fragmentos de fotos.
O cérebro tem que manipular um mar de milhares de sinais elétricos
levando-os a todos até ao seu destino precisamente na altura certa.
Quando olhamos para um objeto,
disparam milhares de neurónios no córtex posterior.
Estes neurónios codificam diversas características do objeto:
pontiagudo, fruto, castanho, verde e amarelo.
Estes disparos sincronizados reforçam as ligações
entre esse conjunto de neurónios,
interligando-os naquilo que se conhece como um conjunto neuronal,
neste caso, para um ananás.
Na neurociência, chama-se a isto o princípio de Hebb,
os neurónios que disparam em conjunto interligam-se em conjunto.
Se, posteriormente, tentarem imaginar um ananás.
todo o conjunto se iluminará, formando uma imagem mental completa.
Os golfinhos são codificados por um conjunto neuronal diferente.
Com efeito, cada objeto que viram
é codificado por um conjunto neuronal a ele associado,
os neurónios interligados por aquele disparo sincronizado.
Mas este princípio não explica o número infinito de objetos
que podemos evocar na nossa imaginação sem sequer os termos visto.
Não existe nenhum conjunto neuronal para um golfinho a equilibrar um ananás.
Então, como o conseguimos imaginar?
Uma hipótese, chamada Teoria da Síntese Mental,
diz que, mais uma vez, a sincronização é fundamental.
Se os conjuntos neuronais para o golfinho e o ananás
forem ativados ao mesmo tempo,
percebemos os dois objetos separados como uma única imagem.
Mas tem que haver qualquer coisa no cérebro para coordenar esses disparos.
Um candidato plausível é o córtex pré-frontal,
que está envolvido em todas as funções cognitivas complexas.
Os neurónios do córtex pré-frontal estão ligados ao córtex posterior
por extensões de células longas e delgadas chamadas fibras nervosas.
A teoria da síntese mental propõe que,
tal como um bonecreiro manipula os cordéis,
os neurónios do córtex pré-frontal enviam sinais elétricos,
através das fibras nervosas,
para múltiplos conjuntos no córtex posterior.
Isso ativa-os em uníssono.
Se os conjuntos neuronais forem ativados ao mesmo tempo,
obtemos a imagem composta tal como se a tivéssemos visto.
Esta sincronização consciente e intencional
de diferentes conjuntos neuronais pelo córtex pré-frontal
chama-se síntese mental.
Para que a síntese mental funcione
os sinais têm que chegar ao mesmo tempo a ambos os conjuntos neuronais.
O problema é que alguns neurónios
estão muito mais afastados do córtex pré-frontal do que outros.
Se os sinais viajarem pelas fibras à mesma velocidade,
vão chegar dessincronizados.
Não podemos alterar o comprimento das interligações,
mas o cérebro, principalmente quando se desenvolve na infância,
tem forma de alterar a velocidade da condução.
As fibras nervosas estão envolvidas numa substância lípida, chamada mielina.
A mielina é um isolante
e acelera os sinais elétricos que percorrem a fibra nervosa.
Algumas fibras nervosas têm 100 camadas de mielina.
Outras só tem umas poucas.
As fibras com camadas mais espessas de mielina
podem conduzir sinais 100 vezes mais depressa, ou mais ainda,
do que as que têm camadas delgadas.
Alguns cientistas pensam que esta diferença nas camadas de mielina
podem ser a causa da uniformização do tempo de condução no cérebro
e, por consequência, da nossa capacidade de síntese mental.
Muita desta mielinização ocorre na infância,
por isso, desde tenra idade,
a nossa imaginação vibrante tem muito a ver com a formação do cérebro
cujas interligações cuidadosamente mielinizadas
podem estimular sinfonias criativas durante toda a nossa vida.
Imaginem, por um momento, um pato dando uma aula de francês,
uma partida de pingue-pongue ao redor de um buraco negro,
um golfinho que equilibra um abacaxi.
Você provavelmente nunca viu nenhuma dessas coisas,
mas você pode imaginá-las instantaneamente.
Como o seu cérebro produz uma imagem de algo que você nunca viu?
Pode não parecer difícil,
mas é só porque estamos acostumados a fazê-lo.
Acontece que, na verdade, isto é um problema complexo
que exige uma coordenação sofisticada dentro de seu cérebro.
Pois, para criar estas novas e estranhas imagens,
seu cérebro usa peças conhecidas para montá-las de novas maneiras,
como uma colagem feita a partir de fragmentos de fotos.
O cérebro tem que controlar um mar de milhares de sinais elétricos
para fazê-los chegar ao seu destino, no instante exato.
Quando você olha para um objeto,
milhares de neurônios disparam em seu córtex posterior.
Esses neurônios codificam várias características do objeto:
espinhoso, fruta, marrom, verde e amarelo.
Este disparo síncrono
fortalece as conexões entre aquele conjunto de neurônios,
ligando-os no que é conhecido como conjunto neuronal.
Neste caso, o conjunto para o abacaxi.
Na neurociência, isso é chamado de princípio hebbiano:
neurônios que disparam juntos se interligam.
Se, mais tarde, você tentar imaginar um abacaxi,
todo o conjunto irá se ativar para montar uma imagem mental completa.
Os golfinhos são codificados por um conjunto neuronal diferente.
Com efeito, cada objeto que você já viu
é codificado por um conjunto neuronal associado a ele,
os neurônios interligados devido aos disparos sincronizados.
Mas este princípio não explica o número infinito de objetos
que podemos imaginar sem nunca tê-los visto.
O conjunto neuronal de um golfinho que equilibra um abacaxi não existe.
Como, ainda assim, podemos imaginá-lo?
Uma das hipóteses, chamada de "Teoria da Síntese Mental",
afirma que, mais uma vez, o "timing" é fundamental.
Se os conjuntos neuronais para o golfinho e o abacaxi
forem ativados ao mesmo tempo,
podemos perceber estes dois objetos como uma única imagem.
No entanto, algo em seu cérebro precisa coordenar os disparos.
Um candidato plausível é o córtex pré-frontal,
que está envolvido em todas as funções cognitivas complexas.
Os neurônios do córtex pré-frontal estão ligados ao córtex posterior
por extensões celulares longas e delgadas chamadas fibras neurais.
A teoria da síntese mental propõe que, tal qual um marionetista puxando cordas,
os neurônios do córtex pré-frontal enviam sinais elétricos
por estas fibras neurais
para múltiplos conjuntos no córtex posterior,
ativando-os ao mesmo tempo.
Se os conjuntos neuronais são ativados ao mesmo tempo,
obtemos a imagem composta tal como se a tivéssemos realmente visto.
Essa sincronização proposital consciente
de diferentes conjuntos neuronais pelo córtex pré-frontal
é chamada de síntese mental.
Para que a síntese funcione,
os sinais precisariam alcançar os dois conjuntos neuronais ao mesmo tempo.
O problema é que alguns neurônios
estão muito mais afastados do córtex pré-frontal do que outros.
Se os sinais viajam pelas fibras na mesma velocidade,
eles chegam fora de sincronia.
Você não pode alterar o comprimento das interligações,
mas seu cérebro, principalmente durante seu desenvolvimento na infância,
encontra um modo de mudar a velocidade de condução.
As fibras neurais estão envolvidas por uma substância gordurosa chamada mielina.
A mielina é um isolante
que acelera os sinais elétricos que viajam pela fibra nervosa.
Algumas fibras neurais têm até 100 camadas de mielina.
Outras têm apenas algumas.
E as fibras com camadas mais espessas de mielina
podem conduzir sinais 100 vezes mais rápido, ou mais,
que as fibras mais finas.
Alguns cientistas consideram que esta diferença na mielinização
poderia ser a resposta para o tempo de condução uniforme,
e consequentemente, para nossa capacidade de síntese mental.
Grande parte desta mielinização acontece na infância,
então, desde uma idade precoce,
nossas imaginações vibrantes podem ter muito a ver com a formação do cérebro
cujas conexões cuidadosamente mielinizadas
podem criar sinfonias criativas ao longo de nossas vidas.
Imaginează-ți pentru o clipă o rață care predă o lecție de franceză,
un meci de ping-pong în jurul unei găuri negre,
un delfin care ține-n echilibru un ananas.
Probabil n-ai văzut niciunul din aceste scenarii,
dar ți le-ai putut imagina imediat.
Cum produce creierul o imagine a ceva nemaivăzut?
Poate nu pare dificil,
dar doar pentru că suntem obișnuiți.
De fapt, asta e o problemă complexă
care necesită coordonare delicată în creier.
Pentru a crea imagini noi, ciudate,
creierul ia piese familiare și le asamblează în moduri noi,
ca un colaj din fragmente de fotografii.
Creierul trebuie să jongleze cu mii de semnale electrice
și să le transmită pe toate în timp la destinația lor.
Când privești un obiect,
sunt activați mii de neuroni în cortexul posterior.
Acești neuroni codifică diverse caracteristici ale obiectului:
țepos, fruct, maro, verde, galben.
Activarea sincronizată întărește conexiunile dintre grupul de neuroni,
unindu-i într-un ansamblu neuronal,
în acest caz, unul pentru ananas.
În neuroștiință, asta se numește Legea lui Hebb,
neuronii activați împreună se conectează.
Dacă mai târziu încerci să-ți imaginezi un ananas,
întregul ansamblu se va aprinde, formând o imagine mentală completă.
Delfinii sunt codificați de un ansamblu neuronal diferit.
De fapt, fiecare obiect pe care l-ai văzut
e codificat de un ansamblu neuronal asociat cu acesta,
de neuronii conectați între ei prin activare sincronizată.
Dar această lege nu explică numărul infinit de obiecte
pe care ni le putem imagina fără să le fi văzut.
Ansamblul neuronal pentru un delfin ce balansează un ananas nu există.
Deci cum poate fi imaginat?
O ipoteză numită Teoria Sintezei Mentale
spune că sincronizarea e cheia.
Dacă ansamblurile neuronale pentru delfin și ananas
sunt activate în același timp,
putem percepe două obiecte separate ca o singură imagine.
Dar ceva în creier trebuie să coordoneze activarea.
Un posibil candidat e cortexul prefrontal,
implicat în toate funcțiile cognitive complexe.
Neuronii din cortexul prefrontal sunt conectați la cortexul posterior
prin extensii lungi, subțiri, numite fibre nervoase.
Teoria Sintezei Mentale propune că, asemenea unui păpușar,
neuronii din cortexul prefrontal transmit semnale electrice
prin fibrele nervoase
la mai multe ansambluri din cortexul posterior.
Astfel, ele sunt activate la unison.
Dacă ansamblurile neuronale sunt oprite în același timp,
percepi imaginea compozită ca și cum chiar ai fi văzut-o.
Această sincronizare conștientă
a diferitelor ansambluri neuronale de către cortexul prefrontal
se numește sinteză mentală.
Pentru ca ea să funcționeze,
semnalele trebuie să ajungă concomitent la ambele ansambluri neuronale.
Problema e că unii neuroni
sunt mult mai îndepărtați decât alții de cortexul prefrontal.
Dacă semnalele ar parcurge ambele fibre cu aceeași viteză,
ar ajunge desincronizat.
Nu poți modifica lungimea conexiunilor,
dar creierul tău, mai ales când se dezvoltă în copilărie,
are o metodă de a modifica viteza transmisiei.
Fibrele nervoase sunt învelite într-o substanță numită mielină.
Mielina e un izolant
și accelerează semnalele electrice transmise prin fibra nervoasă.
Unele fibre nervoase pot avea 100 de straturi de mielină.
Altele au doar câteva.
Fibrele cu straturi groase de mielină
pot conduce semnale de 100 de ori mai repede
decât cele cu straturi subțiri.
Unii oameni de știință cred că diferența de mielinizare
ar putea fi cheia transmisiei sincronizate în creier
și, prin urmare, a abilității de sinteză mentală.
Marea parte a mielinizării are loc în copilărie,
deci de la o vârstă fragedă,
imaginația noastră bogată ar putea avea mult de-a face
cu formarea creierelor ale căror conexiuni mielinizate
pot crea simfonii creative pe parcursul vieții noastre.
На секунду представьте себе в роли учителя французского... утку,
игру в пинг-понг где-то рядом с чёрной дырой,
дельфина, у которого на клюве ананас.
Скорее всего, вы никогда раньше не встречали ничего подобного.
Но вы можете почти мгновенно себе это представить.
Как же в мозге создаётся изображение того, чего вы никогда не видели?
Кажется, что всё просто,
но это только потому, что вы часто себе что-то представляете.
Оказывается, что это весьма непростая задача,
для выполнения которой необходима сложная координация работы мозга.
Ведь для новых, необычных образов
мозг берёт знакомые фрагменты и создаёт из них новые комбинации,
как делают коллаж из фрагментов фотографий.
Мозг вынужден задействовать мириады электросигналов,
направляя их в одном направлении точно в определённое время.
Когда смотришь на предмет,
возбуждаются тысячи нейронов в задней части коры головного мозга.
Эти нейроны кодируют различные свойства предмета:
колючий, фрукт, коричневый, зелёный, жёлтый.
Благодаря синхронной активации укрепляются связи между пучками нейронов
и образуются так называемые нейронные ансамбли.
В нашем случае — ананаса.
В нейробиологии это называется принципом Хебба:
нейроны, возбуждаемые вместе, связываются друг с другом.
Если представить себе ананас позже,
возбуждается вся их совокупность, и в мозге возникает целостный образ.
Дельфины кодируются другой нейронной совокупностью.
Фактически любой увиденный вами предмет
кодируется соответствующей ему нейронной совокупностью,
а нейроны в совокупности связаны вместе одновременным возбуждением.
Но этот принцип не может объяснить, почему мы в состоянии представлять себе
неограниченное число предметов, которые мы никогда раньше не видели.
Нейронной совокупности для дельфина с ананасом на клюве не существует.
Так как же вы можете его себе представить?
Одна гипотеза, так называемая теория синтеза умственной структуры,
утверждает, что, опять-таки, самое главное — это время.
Если нейронные совокупности дельфина и ананаса
возбудятся одновременно,
мы сможем представить два отдельных предмета как единый образ.
Но в мозге что-то должно управлять возбуждением нейронов.
Первый наиболее подходящий кандидат на эту роль — префронтальная кора,
которая выполняет все сложные когнитивные функции.
Нейроны префронтальной коры связаны с задней теменной корой
с помощью длинных, веретенообразных отростков — нервных волокон.
В теории предполагается, что так же, как кукловод дёргает за нитки,
нейроны префронтальной коры передают электрические сигналы
по нервным волокнам
многочисленным совокупностям задней теменной коры.
Благодаря этому процессу нейроны возбуждаются в унисон.
Если нейронные совокупности включаются одновременно,
вам кажется, будто вы только что увидели составленный вами образ.
Эта сознательная, целенаправленная синхронизация
различных нейронных совокупностей префронтальной коры
называется синтезом умственной структуры.
Для того, чтобы происходил синтез умственной структуры,
сигналы должны поступать одновременно в обе нейронные совокупности.
Однако сложность в том, что некоторые нейроны
слишком удалены от префронтальной коры по сравнению с другими.
Если сигналы идут по обоим волокнам с той же частотой,
то они поступят не в унисон.
Невозможно регулировать длину соединений,
но ваш мозг, особенно в период его развития в детстве,
способен менять свою скорость проводимости.
Нервные волокна покрыты жирообразной оболочкой — миелином.
Миелин служит изоляционным материалом,
а также увеличивает скорость прохождения электросигналов по нервному волокну.
Некоторые нервные волокна содержат до 100 слоёв миелина.
А некоторые — всего несколько.
Волокна, на которых слой миелина толще,
могут проводить сигналы в сто и более раз быстрее,
чем те, у которых этот слой тонкий.
Некоторые учёные считают, что различием в толщине миелинового слоя
может объясняться одинаковое время прохождения сигнала в мозге
и, как следствие, способность к синтезу умственной структуры.
Формирование миелиновой оболочки происходит в детстве,
так что с раннего возраста
наши самые яркие фантазии, возможно, связаны с процессом формирования мозга,
а его старательно завёрнутые в миелиновую оболочку соединители
способны творить в нашей жизни симфонии огромной созидательной силы.
Zamislite, na sekund, patku koja drži čas francuskog,
ping-pong partiju u orbiti oko crne rupe,
delfina kako balansira ananas.
Verovatno nikada niste zapravo videli nijednu od ovih stvari,
ali ste mogli odmah da ih zamislite.
Kako naš mozak može da proizvede sliku nečega što nikada nismo videli?
To možda ne izgleda teško,
ali samo zato što smo navikli da to radimo.
Ispostavlja se da je ovo u stvari kompleksan problem
koji zahteva sofisticiranu koordinaciju unutar našeg mozga.
Jer da bismo stvorili te nove, čudne slike,
mozak uzima poznate delove koje spaja na nove načine,
kao kolaž sastavljen od fragmenata slika.
Mozak mora da žonglira gomilom od hiljadu električnih signala,
postavljajući ih na njihovu destinaciju u tačno određeno vreme.
Kada pogledate neki predmet,
aktiviraju se hiljade neurona u vašem posteriornom korteksu.
Ovi neuroni kodiraju razne karakteristike predmeta:
šiljato, voće, braon, zeleno i žuto.
Sinhronizovano aktiviranje pojačava veze između tog skupa neurona,
povezujući ih u nešto što nazivamo neuronski ansambl,
u ovom slučaju, ansambl za ananas.
U neuronaukama, ovo se naziva Hebov princip -
neuroni koji se zajedno aktiviraju, zajedno se umrežavaju.
Ako kasnije pokušate da zamislite ananas,
ceo ansambl će se aktivirati, stvarajući celokupnu mentalnu sliku.
Delfini su kodirani drugačijim neuronskim ansamblom.
Zapravo, svaki predmet koji ste videli
kodiran je neuronskim ansamblom koji se vezuje za njega,
neuronima koji su zajedno umreženi tim sinhronizovanim aktiviranjem.
Ali ovaj princip ne objašnjava beskonačan broj predmeta
koje možemo da prizovemo maštajući, a da ih prethodno nismo videli.
Neuronski ansambl za delfina koji balansira ananas ne postoji.
Pa, kako ga možete onda ipak zamisliti?
Jedna hipoteza, zvana teorija mentalne sinteze,
kaže da je vreme ključno.
Ako se neuronski ansambli za delfina i ananas
aktiviraju u isto vreme,
možemo da opazimo dva različita predmeta
kao jednu sliku.
Ali nešto u našem mozgu mora da koordiniše to aktiviranje.
Jedan verodostojan kandidat je prefrontalni korteks,
koji je uključen u sve kompleksne kognitivne funkcije.
Neuroni prefrontalnog korteksa su povezani sa posteriornim korteksom
tankim i dugim ćelijskim produžetkom koji se naziva neuronsko vlakno.
Teorija mentalne sinteze predlaže da kao što lutkar vuče konce,
neuroni prefrontalnog korteksa šalju električne signale
niz ova neuronska vlakna
do višeslojnih ansamblova u posteriornom korteksu.
Ovo ih aktivira usklađeno.
Ako se neuronski ansambli aktiviraju u isto vreme,
dobijamo složenu sliku kao da smo je zapravo i videli.
Ova svesna svrsishodna sinhronizacija
neuronskih ansambala u prefrontalnom korteksu
naziva se mentalna sinteza.
Kako bi mentalna sinteza funkcionisala,
signali bi morali da stižu na oba neuronska ansambla u isto vreme.
Problem je u tome što su neki neuroni
mnogo udaljeniji od prefrontalnog korteksa nego drugi.
Ako signali putuju niz oba vlakna istom brzinom,
ne stižu u isto vreme.
Ne možemo promeniti dužinu veze.
No, posebno jer se razvija u detinjstvu, naš mozak,
ima način da promeni brzinu prenosa.
Neuronska vlakna su obmotana masnom supstancom koja se naziva mijelin.
Mijelin je izolator
i ubrzava električne signale koji jure niz nervno vlakno.
Neka neuronska vlakna imaju čak 100 slojeva mijelina.
Drugi imaju samo nekoliko.
Vlakna sa debljim slojevima mijelina
mogu da sprovode signale stotinu ili još više puta brže
od onih sa tanjim slojevima.
Neki naučnici sada veruju da ta razlika u mijelinizaciji
može biti ključna u ujednačavanju vremena provođenja u mozgu,
a posledično i za našu sposobnost mentalne sinteze.
Veliki deo mijelinizacije se događa u detinjstvu,
tako da od ranog uzrasta,
naša živopisna mašta može da ima dosta veze sa razvijanjem mozga
čije pažljivo mijelinizovane veze
mogu da stvore kreativne simfonije tokom naših života.
ลองนึกดูสักเดี๋ยวสิ เป็ดที่สอนวิชาภาษาฝรั่งเศส
การแข่งขันปิงปองในวงโคจรรอบ ๆ หลุมดำ
โลมากำลังเลี้ยงลูกสับปะรด
คุณอาจไม่เคยเห็นสิ่งเหล่านี้จริง ๆ
แต่คุณก็สามารถจินตนาการตามได้โดยทันที
สมองของคุณผลิตภาพ ที่คุณไม่เคยเห็นมาก่อนได้อย่างไร
นั่นอาจฟังดูไม่ยากเลย
แต่นั่นเป็นเพียงเพราะ เราคุ้นเคยกับมันเป็นอย่างดี
กลายเป็นว่า อันที่จริงแล้ว นี่เป็นปัญหาที่ซับซ้อน
ที่ต้องการการเชื่อมต่อสุดอัศจรรย์ ภายในสมองของคุณ
นั่นเป็นเพราะว่า เพื่อรังสรรค์ภาพใหม่ อันแปลกตาเหล่านี้
สมองของคุณจะต้องนำชิ้นส่วนที่คุ้นเคย มาประกอบเข้าด้วยกันในแบบใหม่
เหมือนกับภาพปะติด ที่เกิดจากส่วนต่าง ๆ ของภาพถ่าย
สมองจะต้องเล่นกับทะเล แห่งสัญญาณไฟฟ้านับล้าน
โดยนำพวกมันทั้งหมด ไปยังปลายทางให้ถูกเวลา
เมื่อคุณมองดูที่วัตถุ
เซลล์ประสาทนับพัน ในคอร์เทกซ์ส่วนหลังก็ทำงาน
เซลล์ประสาทเหล่านี้เข้ารหัส ลักษณะต่าง ๆ ของวัตถุ เช่น
ความแหลม, ผลไม้, สีน้ำตาล, สีเขียว และสีเหลือง
การส่งสัญญาณที่สอดประสานกันนี้ เน้นการเชื่อมต่อระหว่างชุดของเซลล์ประสาท
โดยเชื่อมต่อพวกมันเข้าด้วยกัน ดังที่เรียกว่า กลุ่มเซลล์ประสาท
ในกรณีก็คือ สับปะรดหนึ่งผล
ในประสาทวิทยา เราเรียกสิ่งนี้ว่า "หลักการของเฮบบ์" (Hebbian principle)
เซลล์ประสาทที่ส่งสัญญาณด้วยกัน มาเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน
ถ้าคุณพยายามจินตนาการ ถึงสับปะรดในเวลาต่อมา
กลุ่มเซลล์ประสาททั้งหมดนี้ก็จะทำงาน และรวมภาพทางความคิดที่สมบูรณ์ขึ้นมา
โลมาถูกเข้ารหัสด้วยกลุ่มเซลล์ประสาท ที่แตกต่างกันไป
อันที่จริง วัตถุทุกอย่างที่คุณเคยเห็น
ถูกเข้ารหัสโดยกลุ่มเซลล์ประสาท ที่มีความเกี่ยงข้องกับมัน
เซลล์ประสาทถูกเชื่อมโยงเข้าด้วยกัน โดยการส่งสัญญาณที่สอดคล้องกัน
แต่หลักการนี้ไม่ได้อธิบาย จำนวนที่ไม่จำกัดของวัตถุ
ที่เราสามารถเนรมิตจินตภาพขึ้นมาได้ โดยไม่ต้องเห็นมันมาก่อน
กลุ่มเซลล์ประสาทสำหรับกรณีของโลมา ที่เลี้ยงลูกสับปะรดอยู่นั้น ไม่ได้มีอยู่
แล้วคุณจินตนาการถึงมันได้อย่างไร
สมมติฐานหนึ่งที่เรียกว่า "ทฤษฎีการสังเคราะห์ทางความคิด"
กล่าวว่า เวลาเป็นกุญแจสำคัญ เช่นเดียวกับทฤษฎีก่อนหน้านี้
ถ้ากลุ่มเซลล์ประสาท สำหรับโลมาและสับปะรด
ถูกกระตุ้นในคราวเดียวกัน
เราสามารถรับรู้วัตถุทั้งสองได้ ในลักษณะที่เป็นภาพเดียวกัน
แต่บางสิ่งในสมองของคุณ จะต้องประสานการส่งสัญญาณ
บริเวณที่น่าจะมีบทบาทก็คือ คอร์เทกซ์ส่วนพรีฟรอนทอล
ซึ่งเป็นสมองส่วนที่ทำงานเกี่ยวข้อง กับการจดจำที่ซับซ้อนทั้งหมด
เซลล์ประสาทในคอร์เทกซ์ส่วนพรีฟรอนทอล เชื่อมต่อกับคอร์เทกซ์ส่วนหลัง
ด้วยใยประสาท ซึ่งเป็นเซลล์ยาว ๆ เหมือนกับเส้นใยที่ยื่นแขนงออกไป
ทฤษฎีการสังเคราะห์ทางความคิดเสนอว่า เช่นเดียวกับที่นักเชิดหุ่นกระบอกดึงคันชักหุ่น
เซลล์ประสาทในคอร์เทกซ์ส่วนพรีฟรอนทอล จะส่งสัญญาณไฟฟ้า
ลงไปตามใยประสาท
ไปยังกลุ่มเซลล์ประสาททั้งหลาย ในคอร์เทกซ์ส่วนหลัง
สิ่งนี้กระตุ้นพวกมันไปพร้อม ๆ กัน
ถ้ากลุ่มเซลล์ประสาท ถูกกระตุ้นการทำงานในคราวเดียวกัน
คุณก็จะได้สัมผัสกับภาพประกอบ ราวกับว่าคุณได้เห็นมันจริง ๆ
การประสานงานอย่างจงใจ ในภาวะที่เรามีสติรู้สึกตัว
ของกลุ่มเซลล์ประสาทต่าง ๆ โดยคอร์เทกซ์ส่วนพรีฟรอนทอลนี้
เรียกว่า การสังเคราะห์ทางความคิด
เพื่อที่จะใช้งาน การสังเคราะห์ทางความคิดนี้
สัญญาณน่าจะต้องไปถึง กลุ่มเซลล์ประสาททั้งสองในเวลาเดียวกัน
ปัญหาก็คือ เซลล์ประสาทบางเซลล์
อยู่ไกลจากคอร์เทกซ์ส่วนพรีฟรอนทอล ออกไปมากเมื่อเทียบกับเซลล์ประสาทอื่น
ถ้าสัญญาณเดินทางไปตามใยประสาท ในอัตราความเร็วที่เท่ากัน
พวกมันก็จะไปถึงไม่พร้อมกัน
คุณไม่สามารถเปลี่ยนความยาว ของการเชื่อมต่อได้
แต่สมองของคุณ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ขณะที่กำลังพัฒนาอยู่ในช่วงวัยเด็ก
มีวิธีการเปลี่ยนความเร็วการนำสัญญาณ
ใยประสาทถูกหุ้มอยู่ในสารจำพวกไขมัน ที่เรียกว่า "ไมอิลิน"
ไมอิลินนั้นเป็นฉนวน
และเร่งความเร็วสัญญาณไฟฟ้า ให้เผ่นลงไปตามใยประสาท
ใยประสาทบางแห่ง มีชั้นไมอิลินมากถึง 100 ชั้น
บางบริเวณอาจมีเพียงไม่กี่ชั้น
ใยประสาทชนิดที่มีชั้นไมอิลินหนา
สามารถที่จะนำสัญญาณ ได้เร็วกว่าใยประสาทที่มีชั้นไมอิลินบางกว่า
ถึง 100 เท่าหรือมากกว่านั้น
ในปัจจุบันนักวิทยาศาสตร์บางคนคิดว่า การสร้างชั้นไมอิลินที่แตกต่างกันนี้
อาจเป็นกุญแจสำคัญที่ทำให้เวลา ในการส่งสัญญาณในสมองมีความเป็นเอกภาพ
และส่งผลต่อความสามารถ ในการสังเคราะห์ทางความคิดของเรา
การสร้างชั้นไมอิลินส่วนใหญ่ เกิดขึ้นในวัยเด็ก
ฉะนั้น ครั้งยังวัยเยาว์
จินตนาการอันสุดบรรเจิดของเรา อาจมีบทบาทในการก่อร่างสร้างสมองของเรา
ซึ่งเส้นการเชื่อมต่อที่ถูกห่อหุ้มด้วยชั้นไมอิลิน อย่างประณีตบรรจง
สามารถประดิษฐ์มโหรีแห่งความสร้างสรรค์ ไปชั่วชีวิตของเราได้
Bir an için, Fransızca dersi veren bir ördeği,
kara delik etrafındaki yörüngede yapılan bir masa tenisi maçını,
bir ananası burnunun ucunda tutan bir yunusu düşün.
Büyük ihtimalle bunlardan hiçbirini aslında görmemişsindir,
ama hepsini hayalinde hemen canlandırabilirsin.
Beynin hiç görmediğin bir şeyin görüntüsünü nasıl oluşturuyor?
Bu, her zaman yaptığımız bir şey olduğu için
zor gibi görünmeyebilir.
Ama aslında, beyinde çok gelişmiş bir koordinasyon olmasını gerektiren
karmaşık bir iştir bu.
Çünkü bu yeni, tuhaf görüntüleri yaratmak için,
beynin bildiği kısımları alıp bunları sanki fotoğraf parçalarından
bir kolaj yapar gibi, yeni bir şekilde birleştirir.
Beyin, hokkabazlıklar yaparak, binlerce elektrik sinyalini
varış noktalarına tam zamanında ulaştırmak zorundadır.
Sen bir cisme baktığında,
arka kortekste binlerce sinir hücresi canlanır.
Bu sinir hücreleri cismin farklı niteliklerini kodlarlar:
Dikenli, meyve, kahverengi, yeşil ve sarı gibi.
Bu eş zamanlı canlanma, o nöron takımı arasındaki bağlantıları
kuvvetlendirir ve buradaki örnekte ananas için olduğu gibi onları
nöronal grup adı verilen bir şekilde birbirine bağlar.
Nörolojide, bu şekilde eş zamanlı canlanan nöronların
birbirine bağlanmasına Hebbian Kuralı denir.
Ananası daha sonra hayal etmeye çalıştığında, bu grubun tamamı
harekete geçerek, zihindeki görüntüyü oluşturur.
Yunuslar daha farklı bir nöronal grupla kodlanır.
Aslında gördüğün her şey,
eşzamanlı canlanıp birbirine bağlanmış
bir nöron grubuyla kodlanmıştır.
Fakat bu prensip, hiç görmemiş olsak bile, sonsuz sayıda şeyi
hayalimizde nasıl canlandırdığımızı açıklamaz.
Burnunun ucunda bir ananası tutan yunusa ait bir nöron grubu yoktur aslında.
Öyleyse, bunu hayalinde nasıl canlandırabiliyorsun?
Zihinsel Sentez Teorisi adındaki bir hipotez, zamanlamanın temel
unsur olduğunu varsayar.
Eğer yunus ve ananasa ait sinir hücresi grupları
aynı anda aktif hâle gelirse,
biz de iki farklı objeyi tek bir görüntü olarak algılayabiliriz.
Fakat beyindeki bir şeylerin bu aktivasyonu düzenlemesi gerekir.
Olası adaylardan biri, birçok karmaşık bilişsel (kavramayla ilgili) işlevde
rol oynayan prefrontal kortekstir.
Prefrontal korteksteki sinir hücreleri, sinir hücresi lifleri adı verilen,
incecik ve uzun hücre uzantıları ile posterior kortekse bağlıdır.
Zihinsel sentez teorisine göre, prefrontal korteksteki sinir hücreleri,
bu sinir hücresi lifleri üzerinden, aynı bir kuklayı iplerinden çekerek
oynatır gibi, arka korteksteki
birçok gruba elektriksel sinyaller yollar.
Bu onları hep birlikte etkinleştirir.
Eğer sinir hücresi grupları aynı anda etkinleşirse, birçok parçadan oluşan
bu görüntüyü sanki gerçekten görüyormuş gibi hissedersin.
Prefrontal korteks tarafından,
farklı nöron gruplarının bu şekilde kasıtlı olarak senkronize edilmesine
zihinsel sentez denir.
Zihinsel sentezin yapılabilmesi için,
sinyallerin her iki nöron grubuna da aynı anda ulaşması gerekir.
Ne var ki, bazı nöronlar prefrontal kortekse diğerlerinin olduğundan
çok daha uzaktır.
Eğer sinyaller her iki lifte de aynı hızda iletilirse,
eş zamanlı olarak ulaşamazlar.
Bağlantıların uzunluğunu değiştiremezsin,
ama beyinde, özelikle de çocuk yaşlardaki gelişimi sırasında,
iletim hızını değiştirmenin bir yolu vardır.
Sinir hücresi lifleri, miyelin adı verilen yağlı bir maddeyle kaplıdır.
Miyelin yalıtkan bir maddedir ve elektrik sinyallerinin sinir lifine doğru
daha hızlı hareket etmesini sağlar.
Bazı sinir hücresi lifleri neredeyse 100 kat miyelin ile kaplıdır,
diğerlerinde ise sadece birkaç kat vardır.
Daha kalın miyelin tabakasıyla kaplı olan lifler,
sinyalleri daha ince tabakaya sahip olanlardan
en az 100 kat daha hızlı iletirler.
Artık bazı bilim insanları, miyelin tabakasındaki bu farklılığın beyindeki
eşit dağılımlı iletim hızının ve buna bağlı olarak da
zihinsel sentez yeteneğimizin temeli olduğunu düşünüyor.
Bu miyelin katmanlarının çoğu çocukluk döneminde oluşur.
O hâlde, çok küçük yaşlardan itibaren
bizim parlak hayal gücümüz,
hayatımız boyunca yaratıcı senfonileri ustalıkla işleyecek miyelin bağlantıları
dikkatle oluşturulmuş beyinler geliştirmekle büyük ölçüde ilgilidir.
Уявіть на хвилинку, як качка викладає французьку,
або гру в пінг-понг на орбіті навколо чорної діри,
чи дельфіна, який балансує ананас.
Ви, ймовірно, ніколи й не бачили такого,
та ви відразу ж їх собі уявили.
Як ваш мозок виробляє зображення чогось, що ви ніколи не бачили?
Це здається не складним,
але тільки тому, що ми звикли до цього.
Вивляється, що це непроста задача,
яка вимагає складної координації всередині вашого мозку.
Бо щоб створити ці нові дивні картинки,
ваш мозок бере знайомі шматки та розташовує їх новими способами,
як колаж, зроблений з фрагментів фото.
Мозок має тасувати море тисяч електронних сигналів,
доставивши їх до місця призначення в правильний час.
Коли ви вперше дивитесь на об'єкт,
тисячі нейронів в тім'яній корі загораються.
Ці нейрони декодують різноманітні характеристики об'єкта:
гострий, фрукт, коричневий, зелений і жовтий.
Ця синхронна стрілянина зміцнює зв'язки між набором нейронів,
пов'язуючи їх разом в те, що відомо як нейронна група,
у цьому випадку в ананас.
В нейробіології це називається принцип Хебба,
нейрони, які запускаються разом і передаються разом.
Якщо ви пізніше спробуєте уявити ананс,
запалиться ціла група, зібравши докупи повний ментальний образ.
Дельфіни декодуються іншою нейронною групою.
Фактичо, кожна річ, яку ви бачили,
декодується пов'язаною з нею нейронною групою,
нейрони зв'язуються разом завдяки синхронному вмиканню.
Але цей принцип не пояснює те безмежне число речей,
які ми можемо викликати в нашій уяві, навіть ніколи не бачивши їх.
Нейронна група дельфіна, балансуючого ананас, навіть не існує.
Тож яким чином ми можемо його собі уявити?
Гіпотеза під назвою "ментальна теорія синтезу"
говорить, що знову ж таки, координація є ключовим фактором.
Якщо нейронні групи для дельфіна та ананасу
активізуються в один і той же час,
ми можемо побачити два окремі об'єкти в одному зображенні.
Та щось у вашому мозку повинно координувати цей спалах.
Один із можливих кандидатів - це префронтальна кора,
яка задіяна в усьому комплексі пізнавальних функцій.
Префронтальна кора пов'язана з тім'яною корою
довгими тонкими продовженнями, відомими як нервові волокна.
Теорія ментального синтезу стверджує, що як ляльковод смикає за ниточки,
так і нейрони префронтальної кори пускають електричні сигнали
до нервових волокон,
щоб збільшити групи в тім'яній корі.
Це активує їх одночасно.
Якщо нейронні групи вмикаються одночасно,
ви бачите складене зображення, ніби побачили це насправді.
Ця свідома цілеспрямована синхронізація
різних нейронних груп в префронтальній корі
зветься ментальним синтезом.
Щоб ментальний синтез спрацював,
сигнали мають одначасно дійти до обох нейронних груп.
Проблема в тому, що деякі нейрони
знаходяться на більшій відстані від префронтальної кори, ніж інші.
Якщо сигнали йдуть вниз по обоє волокнах з однаковою швидкістю,
вони прибудуть не синхронно.
Ви не можете змінити довжину зв'язків,
але ваш мозок, особливо під час розвитку в дитинстві,
має спосіб змінити швидкість провідності.
Нервові волокна загорнуті в жирову субстанцію під назвою мієлін.
Мієлін -це ізолятор,
і він прискорює електричні сигнали, які пролітають по волокну.
Деякі нервові волокна мають 100 шарів мієліну.
Інші мають кілька.
Волокна із товстішим шаром мієліну
можуть проводити сигнали у 100 чи навіть більше разів швидше,
ніж волокна із тоншим шаром.
Деякі вчені вважають, що ця різниця в мієланізації
може бути ключем до одночасної провідності в мозку,
і таким чином, до здатності ментального синтезу.
Чимало мієланіну виробляється в дитинстві,
тож з раннього віку
наші яскраві фантазії дуже сильно пов'язані із будовою мозку,
чиї обережно обгорнуті мієланіном зв'язки
можуть створювати творчі симфонії все наше життя.
Hãy tưởng tượng, trong một giây, một con vịt dạy tiếng Pháp,
trận bóng bàn xoay xung quanh lỗ đen,
hay một con cá heo đang giữ thăng bằng một quả dứa.
Có lẽ bạn chưa thấy bất cứ cái gì như thế này,
nhưng bạn có thể tưởng tượng ra ngay lập tức.
Làm thế nào bộ não bạn tạo ra hình ảnh của điều gì đó mà bạn chưa từng thấy?
Có vẻ không khó lắm,
nhưng chỉ vì ta quá quen làm việc này.
Điều này hóa ra lại thực sự là một vấn đề phức tạp
đòi hỏi sự phối hợp tinh vi bên trong não.
Vì để tạo ra những hình ảnh mới mẻ, kỳ quặc,
bộ não lấy những mảnh ghép quen thuộc và ráp lại theo cách mới,
như một bức tranh làm từ những mảnh ghép nhỏ
Bộ não phải điều khiển cùng một lúc hàng ngàn xung điện
đưa tất cả đến đích vào một thời điểm chính xác.
Khi bạn nhìn vào một vật,
hàng ngàn nơ-ron ở vỏ não phía sau (posterior cortex) được kích hoạt.
Những nơ-ron này mã hoá hàng loạt tính chất của vật đó:
lởm chởm, trái cây, nâu, xanh lá và vàng.
Sự kích hoạt đồng bộ này củng cố liên kết giữa các bộ nơ-ron đó,
liên kết chúng lại thành một thứ gọi là "nhóm nơ-ron" (neuronal ensemble)
Trong trường hợp này thì đây là quả dứa.
Trong thần kinh học, điều này được gọi là nguyên lí Hebbian,
nơ-ron cùng được kích hoạt sẽ cùng liên kết với nhau.
Nếu sau đó bạn cố tưởng tượng một quả dứa,
toàn bộ nhóm nơ-ron sẽ khởi động, mô phỏng thành một hình ảnh hoàn chỉnh trong đầu.
Con cá heo lại được mã hoá bằng một nhóm nơ-ron khác.
Thật ra, mỗi vật bạn đã nhìn thấy
đều được mã hoá bằng một nhóm nơ-ron liên kết với nó.
Những nơ-ron này liên kết với nhau bằng kích thích đồng bộ ấy.
Nhưng nguyên tắc này không giải thích tại sao ta lại có thể
hình dung vô số vật trong trí tưởng tượng dù chưa hề nhìn thấy.
Nhóm nơ-ron cho hình ảnh con cá heo thăng bằng quả dứa không tồn tại.
Vậy làm sao bạn tưởng tượng ra được?
Một giả thuyết, gọi là thuyết thần kinh tổng hợp,
cho rằng, một lần nữa, thời gian là điểm quyết định.
Nếu nhóm nơ-ron của con cá heo và quả dứa--
được kích hoạt cùng lúc,
chúng ta có thể đưa được hai vật riêng biệt vào một hình ảnh duy nhất.
Nhưng phải có một bộ phận trong não bạn phối hợp sự kích thích đó.
Một lựa chọn có vẻ hợp lý là vỏ não trước trán (prefrontal cortex),
bộ phận mà liên quan đến mọi hoạt động nhận thức phức tạp.
Nơ-ron vỏ não trước trán được nối với vỏ não phía sau--
bằng những tế bào dài, mảnh , mở rộng được gọi là sợi thần kinh (neural fiber).
Thuyết thần kinh tổng hợp cho rằng : như nghệ nhân múa rối kéo những sợi dây rối,
nơ-ron vỏ não trước trán gửi tín hiêu thần kinh
xuống những sợi thần kinh
đến nhiều nhóm nơ-ron ở vỏ não phía sau.
Điều này đồng loạt kích hoạt chúng.
Nếu những nhóm nơ-ron được kích hoạt cùng lúc,
bạn sẽ tưởng tượng được hình ảnh hợp thể như thể bạn thực sự thấy nó.
Sự đồng bộ ý thức có chủ đích
của những nhóm nơ-ron khác nhau nhờ vỏ não trước trán
gọi là thần kinh tổng hợp.
Để thần kinh tổng hợp xảy ra,
tín hiệu phải đến hai nhóm nơ-ron cùng lúc.
Vấn đề là một số nơ-ron
cách xa vỏ não trước trán rất nhiều so với một số nơ-ron khác.
Nếu tín hiệu đi tới hai sợi thần kinh cùng lúc,
chúng sẽ bị lệch nhau.
Bạn không thể thay đổi độ dài của những liên kết,
nhưng não bạn, đặc biệt khi nó phát triển trong thời thơ ấu,
có cách để thay đổi vận tốc truyền.
Sợi thần kinh được bao bọc bởi một chất béo gọi là myelin.
Myelin là một chất cách ly
và có thể tăng tốc tín hiệu thần kinh truyền qua sợi thần kinh.
Vài sợi thần kinh có đến cả trăm lớp myelin.
Số khác chỉ có một ít.
Sợi thần kinh có những lớp myelin dày--
có thể truyền tín hiệu nhanh hơn 100 lần hoặc hơn
so với sợi có lớp myelin mỏng.
Một số nhà khoa học hiện giờ cho rằng sự khác nhau về lớp myelin
có thể là chìa khoá cho việc đồng nhất thời gian dẫn truyền trong não,
từ đó dẫn đến khả năng tổng hợp của chúng ta.
Sự hình thành myelin này phần nhiều xảy ra vào thời thơ ấu của ta,
vậy nên ngay từ nhỏ,
trí tưởng tưởng phong phú của ta có thể dính dáng rất nhiều tới sự phát triển não,
nơi sợi myelin được liên kết cẩn thận với nhau
có thể tạo nên những bản giao hưởng sáng tạo trong suốt cuộc đời chúng ta.
请想象一下，一只鸭子教法语课。
在环绕黑洞的轨道上，举行的一场乒乓球竞赛。
平衡菠萝的一只海豚。
也许你从没有见过以上任何画面，
但是你能立马想象出来。
你的大脑如何产生一个你从没见过的画面呢？
这个过程也许看起来并不困难，
那只是因为我们习惯了“想象”这一过程。
实际上，这个过程很复杂，
它需要大脑内复杂的配合，
为了“创造”这些新奇诡异的图片，
你的大脑需要取出相近的片段，并重新组合，
就像用部分图片做成拼贴画一样。
大脑需要发送上千的电信号，
将它们在准确的时间内传送到目的地。
当你看到一个物体，
后额皮质内上千的神经元会受到刺激，
这些神经能将物体的特点编码：
带刺，水果，棕色，绿色，黄色。
这一同步的刺激会加强那一组神经元中的联系，
将神经元连起来，成为神经元集群。
也就是，“菠萝”的神经元集群。
在神经系统科学中，这便是“赫布理论”——
同时被刺激的神经元会连接在一起。
当你过一会想象“菠萝”时，
这一神经元集群便会“亮起”， 在大脑中组合成一完整的图片。
“海豚”的想象会是另一组神经元集群。
事实上，你见过的每一物体，
都会有一专门的神经元集群为其编码，
它们，由同时被刺激的神经元组合而成。
但这一理论并不能解释
很多我们没见过，也能想象出来的场景。
为“平衡菠萝的海豚”编码的这一神经元集群并不存在，
那是怎么想象出来的呢？
一个假设，叫做“心理合成理论”，
强调了（神经元被刺激）时间的重要性
如果为“海豚”和“菠萝”解码的神经元集群
同时被刺激，
我们就能在一个画面中，感知到两个不同物体。
但是，大脑中必须有东西来协调这一“刺激”，
一个可能的角色，是前额皮质，
它参与了所有“认知”方面的工作。
前额皮质、后额皮质的神经元是连接在一起的，
其连接物是细长的细胞延伸物——“神经纤维”.
这一理论认为：
像操纵木偶的人一样，
前额皮质的神经元发送电信号
沿着“神经纤维”，
到达后额皮质，
这能同时刺激所需的神经元集群。
如果多组神经元集群同时被“刺激”，
你就能够体验到如同亲眼见过的“合成”场景了。
前额皮质所实施的，这一带有目的性，
能够“刺激”多组神经元集群的同步，
叫做“心理合成”。
为了能够同步，
电信号需要同时到达两种神经元集群。
但问题是，
有的神经元集群距离前额皮质
比其他的集群更远。
如果电信号以同一速度通过“神经纤维”，
那么就无法同时到达。
你不能改变这一距离，
但是你的大脑，尤其是小时候发展时，
能够改变电信号传输的速度。
“神经纤维”被多脂肪的物质“髓鞘层”包裹。
“髓鞘层”是一种绝缘体，
它能够加快电信号通过“神经纤维”的速度。
一些神经纤维有100多“髓鞘层”，
其它神经纤维只有一些。
这些有着较厚“髓鞘层”的神经纤维，
能够以100倍速传输信号，
远超有着较薄“髓鞘层”的神经纤维。
一些科学家认为，“髓鞘层”的区别
是这一“同步”的关键。
从而也是“心理合成”能力的关键。
很多“髓鞘层”在小时候生长，
所以，从小开始，
活跃的想象力就与大脑的建构有很大关系——
只有拥有“髓鞘层”更好的连结，
才能够奏出富有想象力的人生乐章！
花個幾秒鐘想像一下 一隻鴨子在教法文課
一場在黑洞旁軌道上的乒乓球賽
一隻海豚試圖平衡一顆鳳梨
你也許從沒看過剛剛的任何一樣東西
但你可以立刻想像出他們
你的大腦是怎麼產生出一張 你從沒看過東西的畫面呢？
那似乎不是太困難
但那只是因為我們 非常習慣於這件事了
這實際上是個複雜的問題
你的大腦中需要複雜的協調合作
創造出這些新奇的畫面
你的大腦需要取出相近的片段 再將他們用不同的方式組合起來
就像利用各部份相片 完成一幅拼貼畫作
大腦必須應付海一般 成千上萬的電子訊號
並在準確的時間點 將他們放到各自的目的地
當你看著一樣東西
後皮質裡上千個神經元正受到激發
這些神經元編碼出 各種關於這樣東西的特性：
帶刺的、水果、咖啡色、綠色和黃色
這個同步激發使得 那些神經元彼此間的連結更強
讓他們結成了我們所知道的神經元集群
鳳梨這個例子中
在神經科學裡稱之為赫布理論
一同受到激發的神經元會連結在一起
假設過了一下子 你試圖去想像一個鳳梨
整個集群會亮起來 並組合出一個完整的心理意象
海豚則會由不同神經元集群來編碼
事實上，你看到的每一樣物品
皆由一個神經元集群 來產生與它相關的編碼
藉由同時受到激發 而使那些神經元連結在一起
然而這個理論並無法解釋 我們如何想像出無限多種物品
即使我們從未見過那些東西
「一隻海豚試圖平衡鳳梨」 這樣的神經元集群並不存在
那麼，你為什麼能想像這個畫面呢？
有一個假說叫「心理合成理論」
又再次重申了關鍵在於時間點
如果海豚與鳳梨的兩個神經元集群
同時受被激發
我們便能在同一畫面中 感知到兩個不同物品
但必須由你大腦中的某樣東西 來協調這樣的激發
最有可能的角色就是前額皮質
因為它幾乎參與了 所有複雜的認知行為
前額皮質中的神經元 與後皮質連結在一起
藉由長且纖細的細胞延伸 稱之為神經纖維
心理合成理論認為 如同木偶師操縱著繩子
前額皮質神經元傳送出電子訊號
沿著那些神經纖維
抵達數個後皮質中的神經元集群
使得他們行為一致
若那些神經元群集 能夠在同時受到激發
你就如真的看見一般 想像出合成畫面
這個感知有目的的藉由前額皮質
使得數個神經元集群達成同步
稱之為心理合成
為了使它順利運作
訊號必須同時抵達神經元集群
會出現的問題是
有些神經元比其他 前額皮質中的神經元遠的多
如果訊號以同樣速度 在神經纖維中傳輸
他們並無法同時到達
你無法改變連結的長度
但你的大腦，特別是在孩童發展階段
的確有辦法改變傳導速度
神經纖維外層包裹著 富含脂肪的物質稱為髓鞘
髓鞘是一種絕緣體
可以加快電子訊號 在神經纖維中的傳送速度
有些神經纖維外甚至包著 100 層之多的髓鞘
其他的則數量較少
那些包裹著較厚髓鞘層的神經纖維
相較於沒那麼厚的神經纖維
傳導速度可達到或超過 100 倍
部份科學家開始認為 這些髓鞘層的厚薄程度
也許就是平衡大腦中傳導時間的關鍵
所以，對於我們心理合成的能力
大部分的髓鞘生長於孩童時期
因此小時候
我們活躍的想像力 對於建構大腦有很大的作用
有著髓鞘良好發展的連結
能作出富有創造力的生命樂章