Развитая способность к абстрактному мышлению считается одним из главных преимуществ нашего вида. Несмотря на то, что она воспринимается как должное, ученые пока не конца понимают ее нейробиологические основы.
Как отмечает Eurek Alert, большинство представлений о работе мозга основаны на анализе того, как он обрабатывает информацию, полученную извне благодаря органам чувств.
Однако у абстрактных концепций, например, этики или математики, нет аналогов в реальном мире. Это осложняет изучение проблемы.
Исследователи из Университета Карнеги-Мелллона решили выяснить, в каких областях мозга локализованы механизмы, связанные с понятиями, не имеющими физического воплощения. Они сделали МРТ-снимки головного мозга девяти добровольцев, которым демонстрировали слова, означающие определенные абстрактные концепции, и просили подумать о них в течение трех секунд. Полученные изображения проанализировали с помощью инструментов машинного обучения.
В общей сложности авторы протестировали 28 концепций. Они относились к семи категориям: математика (вычитание, равенство, вероятность, умножение), наука (гравитация, сила, тепло, ускорение), социальные взаимодействия (сплетня, запугивание, прощение, комплимент), эмоции (счастье, грусть, гнев, гордость), право (договор, этика, преступление, освобождение от ответственности), метафизика (причинность, сознание, истина, необходимость) и религиозность (божество, духовность, кощунство, вера).
Оказалось, что в отличие от конкретных понятий, которые локализованы в определенных областях мозга, абстрактные отражаются в нем в виде сложных схем, охватывающих сразу по три участка.
Первый из них связан с речью, второй — с социальными взаимоотношениями, а третий определяет, относится ли понятие к внешнему или внутреннему миру.
Авторы сравнивают этот механизм с системой координат или картотечным каталогом в библиотеке. Исследователей особенно удивило, что у разных людей одни и те же понятия проявлялись в виде сходных схем нейронной активности. Это значит, что, например, концепции духовности или вероятности устроены у всех примерно одинаково, несмотря на разный жизненный и интеллектуальный опыт.
В ходе опытов на крысах ученые идентифицировали область, которая отвечает за импульсивное поведение. Возможно, у людей она связана с перееданием, наркоманией и другими психическими проблемами.