«Los seres humanos tienen la capacidad única de construir conceptos abstractos que no tienen anclaje en el mundo físico, pero a menudo damos por sentada esta capacidad», dijo Marcel Just, profesor universitario de psicología D.O. Hebb en la Facultad de Humanidades y Ciencias Sociales Dietrich de la CMU y autor principal del trabajo. «En este estudio, hemos demostrado que se han identificado recientemente componentes de significado utilizados por el cerebro humano que actúan como un sistema de indexación, similar al catálogo de tarjetas de una biblioteca, para componer el significado de los conceptos abstractos.»
La capacidad de los seres humanos para pensar de forma abstracta desempeña un papel fundamental en el progreso científico e intelectual. A diferencia de los conceptos concretos, como el martillo, los conceptos abstractos, como la ética, no tienen un hogar obvio en las partes del cerebro que se ocupan de la percepción o el control de nuestros cuerpos.
«La mayor parte de nuestra comprensión de cómo el cerebro procesa los objetos y los conceptos se basa en la forma en que nuestros cinco sentidos captan la información», dijo Robert Vargas, estudiante graduado de la CMU en el laboratorio de Just y primer autor del artículo. «Resulta difícil describir el entorno neural de los pensamientos abstractos porque muchas de las herramientas mentales del cerebro para procesarlos son en sí mismas abstractas».
En este estudio, Just y su equipo escanearon los cerebros de nueve participantes utilizando una resonancia magnética funcional. El equipo examinó los datos utilizando herramientas de aprendizaje automático para identificar patrones para cada uno de los 28 conceptos abstractos. Aplicaron el algoritmo de aprendizaje automático para identificar correctamente cada concepto (con una precisión media del rango de 0,82, donde el nivel de azar es de 0,50).
Just dijo que estos conceptos abstractos están construidos por tres dimensiones de significado en el cerebro. La primera dimensión corresponde a las regiones asociadas al lenguaje. Por ejemplo, el concepto de ética puede estar vinculado a otras palabras como reglas y moral. Una persona debe entender primero las palabras para construir el significado adicional de la ética. La segunda dimensión define los conceptos abstractos en términos de referencia, ya sea a uno mismo o a una fuente externa. Por ejemplo, la espiritualidad se refiere al yo, mientras que la causalidad es externa al yo. La última dimensión se basa en las construcciones sociales. Hay un componente social inherente a los conceptos de orgullo y chismorreo.
«Para mí, el resultado más emocionante de este estudio fue que fuimos capaces de predecir los patrones de activación neuronal para los conceptos abstractos individuales entre las personas», dijo Vargas. «Es salvaje pensar que mi concepto de probabilidad y espiritualidad es neuralmente similar al de la siguiente persona, aunque su experiencia de la espiritualidad sea diferente»
Durante el escaneo, cada concepto se presentaba visualmente y se permitía al participante pensar en esta idea durante tres segundos. Los participantes vieron el conjunto de palabras seis veces.
Los 28 conceptos incluidos en el estudio abarcan siete categorías: matemáticas (sustracción, igualdad, probabilidad y multiplicación); científicas (gravedad, fuerza, calor y aceleración); sociales (cotilleo, intimidación, perdón y cumplido); emocionales (felicidad, tristeza, ira y orgullo); jurídicas (contrato, ética, delito y exoneración); metafísicas (causalidad, conciencia, verdad y necesidad) y religiosas (deidad, espiritualidad, sacrilegio y fe).
El trabajo se basa en nueve escáneres cerebrales de adultos de una comunidad culturalmente homogénea del campus de la CMU.
«Es llamativo llamar a este trabajo lectura de la mente», dijo Just. «Para mí, es una prueba de que hemos identificado algunos de los elementos del sistema de indexación del cerebro -la representación verbal, la externalidad/internalidad y la dimensión social- que nuestros cerebros utilizan para codificar conceptos que no tienen una manifestación física en el mundo».