Det mentale 'arbejdsværelse' i hjernen er blevet opdaget og kortlagt

Så er det fundet, det netværk af forskellige "moduler" i hjernen der er aktivt og arbejder sammen når vi mentalt skal konstruere og sammensætte en ide eller forestilling ud af enkeltdele vi kender i forvejen.

   På engelske taler man om "the mental workspace", og det er opdaget som så meget anden moderne hjerneforskning ved at give folk opgaver som kræver bestemte mentale processer, og så fortage såkaldt MRI-scannng mens de forsøger at udføre den.

   Sådan ser dette netværk ud  når det "mentale værksted" i hjernen er i brug:

Eleven areas of the brain are showing differential activity levels in a Dartmouth study using functional MRI to measure how humans manipulate mental imagery (credit: Alex Schlegel)

Illustrationen er hentet fra en artikel dateret den 18. september 2013 med rubrikken:

 Where is imagination located in the human brain?

"Imagination" betyder jo noget i retning af fantasi eller forestillingsevne, og det der umiddelbart falder i øjnene i illustrationen, er at modulerne der arbejder sammen her, er spredt over hele hjernen og stort set placeret symmetrisk. Ikke mindst er det værd at notere at de ikke er specielt placeret med overvægten i hjernens højre side som man ellers har en tradition for at antage når vi taler om kreativitetens placering og udspring i hjernen, men at der er stor symmetri i fordelingen af de dele af hjernen der er aktive under eksperimenterne.

   

Artiklen, som er en videnskabsformidlende nyhedsartikel, er fra denne webside:

http://www.kurzweilai.net/where-is-imagination-located-in-the-human-brain

Artiklen indledes sådan her idet den citerer en af forskerne, Alexander Schlegel for hvilke perspektiver der ligger i opdagelsen:

Imagination lies in a widespread neural network — the brain’s “mental workspace” — that consciously manipulates images, symbols, ideas and theories and gives humans the laser-like mental focus needed to solve complex problems and come up with new ideas, Dartmouth researchers conclude in a new study.

   “Our findings move us closer to understanding how the organization of our brains sets us apart from other species and provides such a rich internal playground for us to think freely and creatively,” says lead author Alex Schlegel , a graduate student in the Department of Psychological and Brain Sciences. 

   “Understanding these differences will give us insight into where human creativity comes from and possibly allow us to recreate those same creative processes in machines.”

Forsøgene har haft karakter af konstruktive og dekonstruktive opgaver, hvor de konstruktive tilsyneladende har været opgaver i konceptuel blending (se andre indlæg om hvad konceptuel blending er for en mental proces).

In the study, 15 participants were asked to imagine specific abstract visual shapes and then to mentally combine them into new more complex figures or to mentally dismantle them into their separate parts.

   Researchers measured the participants’ brain activity with functional MRI and found a cortical and subcortical network over a large part of the brain was responsible for their imagery manipulations.

   The network closely resembles the “mental workspace” that scholars have theorized might be responsible for much of human conscious experience and for the flexible cognitive abilities that humans have evolved.

Jeg skal ikke lægge skjul på at jeg synes det her er rigtig, rigtig spændende i lyset af de spor og tråde jeg har forfulgt i den nyere hjerneforskning og aktuel kognitive pyskologi - alt hvad der har med kreativitet og kreativ tænkning at gøre, og med virkningen af kreative produkter på modtagernes hjerne når de ser billeder, hører musik og læser litteratur.

Hidtil har jeg skrevet om 'spejlneuronernes' funktion som forudsætningen for at vi automatisk simulerer andres handlinger og give dem mening når vi ser eller hører dem. 

  Spejlneuronerne som bl.a. er lokaliseret i den del af hjernen som kaldes premotorcortex, bliver simpelt hen aktiveret på samme måde når vi ser andre udføre en handling, som hvis vi selv udførte handlingen, og - bemærkelsesværdigt nok - også når vi blot forestiller os at udføre handlingen. 

   En af effekterne af spejlneuronernes funktion er at vi helt bogstaveligt kan få aktiveret egne følelser og sansninger når vi ser eller hører andre udtrykke disse følelser eller opleve disse sansninger - altså helt bogstaveligt og konkret 'medfølelse'. Fx kan vi komme til at græde når vi ser andre græde, eller selv føle at det gør ondt på os når vi ser andre føle smerte ved at blive stukket eller skåret.

   

Endvidere har jeg skrevet om 'the default (mode) network' som er det kompleks af moduler i hjernen der er aktivt når vi dagdrømmer, mediterer og fantaserer; og også når vi forestiller også andre verdener end den vi kender, når vi tænker på fremtiden, når vi forsøger at sætte os i andres sted, når vi trækker erindringer frem på den indre skærm fra den episodiske/selvbiografiske hukommelse.

   Dette neurale netværk, som også har navnet 'the task negative network', er i et komplementært forhold til 'the task positive nework' som er aktivt når vi er engagerede i at løse udadvendte konkrete opgaver. Nå det 'opgave-positive' netværk er aktivt, lukker det 'opgave-negative' ned - og vice versa.

   Det ser ud til at 'the default mode' netværk har en afgørende rolle for at vi kommer i flow, bliver mentalt "opslugt" og får noget ud af at se film, læse fiktion, opleve billedekunst m.m. 

   Generelt associeres dette neurale netværk med "kreativitet" i faglitteraturen.

   Se mere i indlægget her:

http://petersudsigt.blogspot.dk/2011/09/default-netvrket-i-aktion-i-opgaver-der.html

Nu har vi så endnu et netværk som forbindes med kreative processer i hjernen, og det fremgår ikke i hvilket omfang der er overlap med the default mode network - man kan sige at det er en slags indadvendt 'task positive nework', så jeg går ud fra der er en relativt stor overlapning.

   

Andre artikler og blogindlæg på nettet uddyber og perspektiverer i opdagelsen af hjernens mentale maskinrum:

Creative thinking can be of different forms such as imagining new visuals, sounds or coming up with new ideas. In this study, researchers looked at how brains manipulate images. For example, imagine an elephant with the head of a turkey climbing up a building in New York City. A creature like that doesn't exist and elephants certainly can't climb buildings. However, the brain can manipulate different images and morph them into a single image and make it appear in our mind's eye.

Det er altså et eksperiment som genskaber nogle af de mentale og kognitive processer som fx må have ligget bag "opfindelsen" af mytologiske og eventyrlige figurer som enhjørningen, den vingede hest pegasus, den ægyptiske sfinks, Kretas minotaurus, de græske kimærer og kentaure, kristendommens engle og djævle, vores egne eventyrs havfruer, etc.  

Men de aktuelle videnskabelig eksperimenter har været mindre fantasifulde og mere clean mht. hvilken slags figurer der skulle manipuleres af forsøgspersonerne, som det fremgår af følgende citat og illustration fra en netartikel i Poplular Science (www.popsci.com):

Shlegel and his colleagues asked 15 participants to look at pictures of abstract shapes, then recall the shapes in their imagination while they were undergoing an fMRI scan. Some participants concentrated on maintaining the image of the shape, while others were asked to change the images in their mind, either imagining deconstructing the shapes into requisite parts or combining them with others to make a new shape.

Imagining Shapes (Schlegal et al)

The researchers expected the mental manipulation activity to involve the visual cortex, the part of the brain that processes imagery. By looking at activity in the visual cortex, scientists in the past few years have been able to decode the type of image that a person is imagining--something scarily akin to mind reading. But the visual cortex wasn't the only region involved--they found 12 "regions of interest" that seem to be involved in manipulating imaginary shapes. "We saw differences in activity all over the brain when we compared to control conditions," Shlegel says. "It does seem rather than being a single area responsible for imagining or manipulating, it seems like lots of areas have to work in concert."

Det fremgår af et andet blogindlæg der referer til samme kilder, at forskerne selv kobler deres meget puritanske og begrænsede eksperiment med brug af abstrakte figurer sammen med mere fantasifulde former for konceptuel blending, men at det er tekniske begrænsninger der tvinger til de meget abstrakte figurer i eksperimenterne:

Dartmouth researchers addressed this dilemma issue by asking: How does the brain allow us to manipulate mental imagery? And then asked participants to do things like imagining a bumblebee with the head of a bull. This would seem like an easy task for most of us, but it actually requires the brain to construct a totally new image and then make it appear in our mind's eye. Artists are able to transfer these images to a canvas and writers can use words to conjure up mental images in our minds.

   Dartmouth researchers addressed this dilemma issue by asking: How does the brain allow us to manipulate mental imagery? And then asked participants to do things like imagining a bumblebee with the head of a bull. This would seem like an easy task for most of us, but it actually requires the brain to construct a totally new image and then make it appear in our mind's eye. Artists are able to transfer these images to a canvas and writers can use words to conjure up mental images in our minds.

  The conscious manipulation of mental representations is central to many creative and uniquely human abilities. How does the human brain mediate such flexible mental operations? It turns out, a widespread neural network performs complex mental manipulations on the contents of visual imagery.

   "For example, if a person is asked to imagine a banana spinning around quickly and getting bigger or smaller, he can do so effortlessly," said Alex Schlegel. "When you start to look at more complex cognitive process like imagination or creative thinking, it's not just isolated [brain] areas that are responsible, but communication of the entire brain that's required," Schlegel said. 

http://www.psychologytoday.com/blog/the-athletes-way/201309/the-right-brain-is-not-the-only-source-creativity

Ja, jeg synes godt nok det her er spændende, og ikke mærkeligt at stort set alle netmedier der formidler videnskabsnyheder, og en lang række blokere, har været ude og fortælle om opdagelsen umiddelbart efter offentliggørelsen af den videnskabelige artikel, som der her er et link til (kun "abstract")

Alexander Schlegel, Peter J. Kohler, Sergey V. Fogelson, Prescott Alexander, Dedeepya Konuthula, and Peter Ulric Tse. Network structure and dynamics of the mental workspace. PNAS, September 16, 2013 DOI: 10.1073/pnas.1311149110

Hallucinationer (1) - om livagtige forestillinger om noget der ikke er der

Alle mennesker har fantasi i et eller andet omfang, og kan forstille sig ting, mennesker, forhold, verdener som ikke eksisterer og som de derfor aldrig fysisk har set, hørt, følt  - sanset. Et mindre belastet, men lidt gammendags ord er 'forestillingsevne'. 

  På engelsk taler man om "imagination".

Kunstnere, forfattere, håndværkere, videnskabsmænd, reklamefolk, journalister og mange andre professionelle grupper, lever af at de har en god forestillingsevne og i større eller mindre grad er 'visionære'.
   Ellers ville de ikke kunne udfylde de arbejdskrav der er indlagt i professionens norm- og forventningssystem.

   Og denne evne udspringer sandsynligvis i det kompleks af hjernemoduler som kaldes "the defualt network", et kompleks i hjernen der er aktivt når vi - metaforisk set - "kigger indad" - og aktiverer det som neurologen Oliver Sacks omtaler som "the minds eye", og som han har givet titlen på en fremragende bog jeg tidligere har refereret til og fra.

   På dansk: Se noget for "sit indre blik",  se noget "på den indre skærm".

Men andre dele af vores hjerne kan helt af sig selv - uden for vores kontrol og viljestyring - producere livagtige visioner for bevidstheden, kaldet 'hallucinationer'.

   Jeg har nu læst en ny bog af Oliver Sacks, hans seneste. Og den fjerde eller femte jeg har læst - af den halve snes han har skrevet.
  Manden er nu 80 år gammel og still going strong hvad angår at skrive på en fængende og engagerende måde om svært tilgængelige og delvist kontroversielle emner - omgivet af fordomme både blandt menigmand og fagfolk.

   Titlen er:

HALLUCINATIONS

Samme ord på dansk: "hallucinationer". 

   Og hvad forbinder man så det med? 

   Først og fremmest: sindsygdom - og nærmere bestemt: skizofreni.

Det handler bogen slet ikke om, eller næsten ikke. 

   Den handler om hallucinationer som mentale fænomener oplevet af normale mennesker i en almindelige dagligdags social og fysisk omverden. 

   Men også og ikke mindst om hallucinationer som følgefænomener til en række forskellige fysiske skavanker som migræne, epilepsi, parkinsonisme, blindhed, døvhed, sensorisk deprivation, amputerede lemmer, blodpropper i hjernen, skader fra langvarig alkoholisme, post traumatisk stress syndrom, mv.. 

   Endvidere om hallucinationer i forbindelse med indtagelse af euforiserende stoffer som hash og LSD, hvad Sacks har personlige eksperimentelle erfaringer med som ung forsker.

Hvad kendetegner så hallucinationer - til forskel fra dette at bruge sin forestillingsevne til at se noget for sig der ikke findes - for sit indre blik?

   For det første er det oplevelser som den person der har dem, ikke kan påvirke, ændre eller fjerne med ønsker og med vilje. De kommer af sig selv og går af sig selv - nærmest som en slags mentale 'indbrud' i bevidstheden/sindet.

   For det andet opstår de uden ydre sansestimulation som igangsættende årsag, og er altså udtryk for hjernens autonome aktivering - ofte som en reaktion på mangel på ydre sanseinput (sensorisk deprivation).

   For det tredje opleves de med samme aura af virkelighed som reelt sansede oplevelser og kan af bevidstheden ikke umiddelbart afsløres som hjernens egne 'påfund'.
    Man kunne måske sige at det er hjernens selvproducerede fiktioner.

Oliver Sacks skriver at selv om det for fagfolk kan være svært at blive helt enige om definitionen, og om hvordan man skelner mellem "hallucination, misperception, and illusion", så vil han definere hallucinationer som "percepts arising in the absence of any external reality - seeing things or hearing things that are not there."
    Jeg tænker: Det ligner næsten definitionen på en spillefilm!

Sacks fremhæver den amerikanske psykologis 'fader' William James' definition i hans epokgørende værk "Principles of Pchycholgy", en definition som lyder sådan her:

An hallucination is a strickly sensational form of consciousness, a good and true a sensation  as if there were a real object there. The object happens to be not there. that is all.

En af pointerne i Sacks bog er at den indsigt i den modulopdelte hjerne som moderne skanningsteknik giver, gør det muligt at udpege de områder af hjernen som producerer de forskellige slags hallucinationer. 

   Altså fx. det netværk af moduler som er aktive når vi hører musik, de moduler er også aktive når man har musik-hallucinationer. 

   De dele af hjerne som normalt aktiveres med de forskellige ydre sanseindtryk som leveres gennem syn, hørelse, smag, lugt, etc., de går under forskellige særlige omstændigheder i en slags produktivt selvsving og leverer virkelighedsoplevelser der for bevidstheden ikke umiddelbart er til at skelne fra ydre sansninger. Og som ofte forveksles med virkelighed i en indledend fase.

   Oliver Sacks:

For instance, an area in the right inferotemporal cortex normally involved in the perception of fasces (=ansigtsgenkendelse) if abnormally activated, may caus people to hallucinate faces. There is a corresponding area on the other side  of the brain normally employed in reading - the visual word form area in the fusiform gyrus; if this is abnormally stimulated, it may give rise to hallucinations of letters or pseudowords.

I bogen kobler Oliver Sacks i slutningen af hvert kapitel de forskellige former for hallucinationer og deres særlige kilder og fysiologiske kontekst sammen med mulighederne for at disse hallucinationer kan have været drivkraften bag en række kulturelle fænomener i den menneskelige kulturhistories udvikling (tilsvarende mit eget forsøg på at koble animisme og shamanisme sammen med 'object-personifications-syæstesi' i tidligere indlæg):

   I indledningen opregner Sacks en lang række af disse mulige sammenhænge i en serie af retoriske spørgsmål:

Indeed one may wonder to what extend hallucinatory experinces hav given rise to our art, folklore, and even religion. 

   Do the geometric patterns seen in migraine and other conditions prefigure the motifs of Abroiginal art?

   Did Lilleputian halluciations (which are not uncommon) give rise to the elves, imps, leprechauns, and fairies in our folkklore?

   Do the terryfying halluciations of the night-mare, being ridden and suffocated by a malign prescence, play at part in generating our concepts of demons and whitches or malign aliens?

   Do "ecstatic" seizure, such as Dostojevsky had, play at part in our sense of the devine?

   Do out-of-body experiences allow for the feeling that on can be disembodied?

   Does the substancelessness of hallucinations encourage af belief i ghosts and spirits?

   Why has every culture known to us sought and found hallucinogenic drugs and usede them, first an foremost, for sacramental purposes?

Oliver Sacks forklarer til sidst i forordet at hans beskrivelser også har et mentalt og konceptuelt frigørende sigte: Mange mentalt sunde og normale mennesker som har hallucinationer, tør ikke fortælle om dem fordi de er bange for at blive stemplet som sindsyge, bange for at deres venner og læger skal tro at "they are losing their minds". 

   Men det er, som hovedparten af eksemplerne i bogen illustrerer, langt fra at være tilfældet:

I think of this book, then as a sort of natural history or antholgy of hallucinations, describing the experience and impact of hallucinations on those who have them, for the power of hallucinatons is only to be understood from first-person accounts.

Her er Oliver Sacks himself i en TED-TALK-video hvor han introducerer en af de former for hallucination som han beskriver i bogens første kapitel: "Charles Bonnet Syndrome", som typisk opleves af mennesker som er blevet blinde:

(fortsættelse følger)

Bent Larsen - den kreative skakspiller - og nogle erindringer i den anledning

Jeg er ikke skakspiller. Men har spillet en del skak - på helt privat plan - som barn og ung.
   Sidst jeg husker jeg spillede, var med en meget god og gammel ven, som heller ikke var specielt rutineret men også kunne spillet.
   Vi var på den græske ø Thassos omkring slutningen af 80-erne med et idelaistisk charterselskab der hed Flycamping. Selskabets kreative koncept gik ud på at man rejste på en meget billig sommerferie til Grækenland  (og siden Portugal) med charterfly og blev indkvarteret i et telt på en campingplads af rimelig sanitær kvalitet, hvor der til teltet så også var alt det tilbehør til madlavning og sovning man havde brug for. Koncpetet var lige noget for famlier med børn og med en ungdomstid omkring 68 i den mere bløde og kreative del af venstrefløj og ungdomsoprør. Der sad vi to midaldrende 68'ere så og spillede skak i pinjernes og cypressernes skygge og drak retsina.
   Dem der havde opfundet og udviklet det særlige charterkoncept, var selvfølgelig også sådan nogen som os, både mht. alder og baggrund.

Jeg er sikker på det var min far der i sin tid lærte mig det. Han var typisk traditionel "skaffedyrs far", min mor var hjemmegående og jeg havde tre mindre søskende. Så jeg har ikke så mange erindringer om at han beskæftigde sig specielt med mig. Men han har spillet skak med mig og lært mig grundreglerne i en forholdsvis tidlige alder. Og som jeg husker det, så slog han mig for det meste, men ind i mellem kunne jeg også slå ham.
   Nekrologartiklerne om Bent Larsen der er død, vækker altså minder. Og jeg husker at have læst om ham i avisen i den periode der var hans storhedstid: 1965-75. Og jeg mener også at jeg læste en teoribog han havde forfattet. Og i året 1961-62  var jeg udvekslingsstudent i USA og boede hos en jødisk familie hvor mine amerikanske forældre jævnligt spillede skak om aftenen. Jeg husker at jeg spillede skak med den ældste af min amerikanske "brødre", som var nogenlunde jævnaldrende med mig.

Men hvad har skak med kreativitet at gøre, hvis noget overhovedet? Jo, i hvert fald det at for at kunne spille det og vinde, må man kunne forestille sig noget som ikke findes på det tidspunkt man forestiller sig det, altså forestille sig hvad modstanderen vil gøre af mulige træk hvis man selv trækker på en bestemt måde. Og forestille sig hvad man selve vil gøre derefter som "svar", afhængigt af hvad modstanderen vælger af mulige træk.
   Det at kunne forestille sig noget på den måde kræver i hvert fald en særlig form for visuel-strategisk forestillingsevne som sandsynligvis også er nødvendig i en lang række andre sportsgrene, både indviduelle og kollektive. Men skak er specielt ved at der ikke er forbundet noget særligt fysisk eller kropsligt med at kunne det. Til gengæld må man som spiller kunne "sætte sig i den andens sted". Altså mentalt set foretage en blending af "min stilling" og "din stilling".
   Hovedværket om blending, 'The Way We Think', fremhæver netop sætninger som: "Hvis jeg var i dit sted, ville jeg gøre det og det," som udtryk for og eksempler på blending og dermed følgende mentale "kompression" af to ellers adskilte identiteter: 'dig' og 'mig'.

Jeg husker ikke at jeg kunne forestille mig mere end 2 træk frem, og tit gættede jeg galt allerede efter det andet træk. Og sikkert derfor drev jeg det ikke videre, men blev omkring studentereksamen optaget af andre former for kreative aktiviteter, som at tegne/male og skrive digte. Og ikke mindst at studere og analysere sprog og litteratur.

Informations har en artikel i weekend-tillægget 'Moderne Tider' fra i går  om Bent Larsen i anledning af hans død. Den er skrevet af Casper Ulsøe, som tydeligvis har forstand på Skak og ved noget om Bent Larsen.
   En del vidste jeg også godt. Men det som jeg virkelig tænder på i kreativitetssammenhæng er noget som jeg ikke vidste om ham, som fortælles som en væsentlig forklaring på at han på toppen kunne vinde over hele serien af de sovjetiske stormestre:

Bent Larsen forfinede gennem 1960´erne sit til tider aggressive spil til at indeholde en hidtil uset tilgang til skak. En underminering af af gængse faktorer ved brug af psykologisk forvirrende spil.
   Om sin egn nye psykologisk spillestil fortalte Bent Larsen til 'Ud & Se' i 1998, at "jeg går ikke altid efter det, jeg selv kan bedst, men efter det, jeg tror er mest ubelejligt eller ukendt eller ubehageligt for modstanderen."
   Bent Larsen troede på det overraskende, det nye og uforudset. Derfor spillede han op gennem 1960´erne ofte uortodokse åbninger, spillede forvirrende spontant istedet for at forlade sig på velanalyserede og åbenlyse træk. 

Altså Bent Larsen er bevidst om og udnytter at et spil skak altid foregår på to planer: dels et teknisk strategisk plan hvor hver part efter (forestillings)evne udnytter de muligheder skakreglerne giver i en given stilling for at en spiller med det næste træk kan opnå at få et overtag; og dels et psykologisk plan hvor spillernes mentale tilstand kan være afgørende for om de bliver forvirrede og begår fejl, eller de foretager det helt rigtige valg af flere træk der forekommer nogenlunde lige gode.
   Artiklen citerer i den forbindelse forfatteren Jan Løfbjerg der er i gang med at skrive en bog om Bent Larsen:

"Bent Larsen havde en holdning til, at jo mere ukendt farvand de befandt sig i, jo større var hans chance for at være bedre end modstanderen. Specielt når modstanderen var i tidsnød, kunne han vælge et noget mere chancebetonet spil for at bringe modstanderen ud af fatning."
   Det udmøntede sig i træk, den sovjetiske skole ikke kendte til, da Larsens træk langt fra blev foretaget ud fra vurderingen om bedste objektive træk, men foretaget ud fra, hvad Larsen tænkte var det psykologisk rigtige.

Jeg læser ud af det her at Bent Larsen havde den ekstra forestillingsevne at han, ud over at kunne sætte sig i modstanderens sted skakstrategisk, også kunne sætte sig i modstanderens sted psykologisk. Og det har givet ham muligheden for under spillet at skifte frame: fra regelret skakspil til psykologi - og foretage træk der ikke gave mening rent skakstrategisk, men gav god mening psykologisk.
   Og så læser jeg videre ud af det at Bent Larsen må efterhånden have opdaget at han kunne spille bedre intuitivt end sine analytisk skolede modstandere.
   Når det skulle gå stærkt, så var hans skakintution åbenbart bedre end hans analytisk toptunede sovjetiske modstandere. Altså gjaldt det om indimellem at foretage træk som ikke stod i teoribøgerne, og som ikke var klart forkerte, og som modstanderen derfor skulle bruge meget - for meget tid - til at tænk over modtræk til. Og så blev de ofte tvunget til at falde tilbage på deres skakintuition som, kan man antage, var svækket af al den teori og analyse som de var opflasket med og trænet i at udnytte hjemmefra.
   Artiklen i Information konkluderer - lidt patetisk - men hvad? Han var også en af de helt store:

Men Bent Larsen tilførte skak noget nyt med sin spontane stil, tilførte en romantisk tilbagegang til det ophøjede. Bragte med sine overraskende, uortodokse træk skak tilbage til et konkret spil udkæmpet mellem to duellerende individders intellekt. Alt andet fjernede han med sine træk, væk var fornuften, væk var teorier, væk var spilsystemer. Kun det menneskelige intellekt forblev tilbage.