“Az embereknek megvan az az egyedülálló képességük, hogy olyan elvont fogalmakat alkossanak, amelyeknek nincs horgonyuk a fizikai világban, de ezt a képességet gyakran természetesnek vesszük” – mondta Marcel Just, a CMU Dietrich College of Humanities and Social Sciences D.O. Hebb egyetemi pszichológiaprofesszora és a tanulmány vezető szerzője. “Ebben a tanulmányban kimutattuk, hogy az emberi agy által használt, újonnan azonosított jelentéskomponensek, amelyek egy könyvtári kártya-katalógushoz hasonló indexelő rendszerként működnek az absztrakt fogalmak jelentésének összeállításában.”
Az emberek absztrakt gondolkodásra való képessége központi szerepet játszik a tudományos és szellemi fejlődésben. A konkrét fogalmakkal ellentétben, mint például a kalapács, az absztrakt fogalmaknak, mint például az etika, nincs nyilvánvaló otthona az agy azon részeiben, amelyek az érzékeléssel vagy a testünk irányításával foglalkoznak.
“A legtöbb ismeretünk arról, hogy az agy hogyan dolgozza fel a tárgyakat és fogalmakat, azon alapul, hogy az öt érzékszervünk hogyan veszi fel az információt” – mondta Robert Vargas, a CMU végzős hallgatója Just laborjában és a tanulmány első szerzője. “Az absztrakt gondolatok idegi környezetének leírása azért válik nehézzé, mert az agynak a feldolgozásukhoz használt mentális eszközei közül sok maga is absztrakt.”
A tanulmányban Just és csapata kilenc résztvevő agyát vizsgálta funkcionális MRI-vel. A csapat gépi tanulási eszközökkel szitálta át az adatokat, hogy a 28 absztrakt fogalom mindegyikére vonatkozó mintákat azonosítsák. A gépi tanulási algoritmust alkalmazták az egyes fogalmak helyes azonosítására (0,82-es átlagos rangsorolási pontossággal, ahol a véletlen szint 0,50).
Just szerint ezeket az absztrakt fogalmakat az agyban a jelentés három dimenziója építi fel. Az első dimenzió a nyelvvel kapcsolatos régióknak felel meg. Például az etika fogalma olyan más szavakhoz kapcsolódhat, mint a szabályok és az erkölcs. Az embernek először meg kell értenie a szavakat, hogy megkonstruálhassa az etika további jelentését. A második dimenzió az absztrakt fogalmakat az önmagunkra vagy egy külső forrásra való hivatkozással határozza meg. Például a spiritualitás önmagára utal, míg a kauzalitás az énhez képest külsődleges. Az utolsó dimenzió a társadalmi konstrukciókban gyökerezik. A büszkeség és a pletyka fogalmainak van egy eredendő társadalmi összetevője.”
“Számomra a tanulmány legizgalmasabb eredménye az volt, hogy képesek voltunk megjósolni az egyes absztrakt fogalmak neurális aktivációs mintáit az emberek között” – mondta Vargas. “Vad belegondolni, hogy az én fogalmam a valószínűségről és a spiritualitásról neurálisan hasonló a másik emberéhez, még akkor is, ha a spiritualitásról szerzett tapasztalata más.”
A vizsgálat során minden fogalmat vizuálisan mutattak be, és a résztvevőnek három másodpercig kellett gondolkodnia ezen a gondolaton. A résztvevők hatszor látták a szóhalmazt.
A vizsgálatban szereplő 28 fogalom hét kategóriát ölelt fel: matematika (kivonás, egyenlőség, valószínűség és szorzás); természettudomány (gravitáció, erő, hő és gyorsulás); társadalom (pletyka, megfélemlítés, megbocsátás és bók); érzelem (boldogság, szomorúság, harag és büszkeség); jog (szerződés, etika, bűn és felmentés); metafizika (kauzalitás, tudatosság, igazság és szükségszerűség) és vallásosság (istenség, spiritualitás, szentség és hit).
A munka kilenc felnőtt agyszkennelésén alapul, amelyek egy kulturálisan homogén közösségből származnak a CMU campusán.
“Hivalkodó ezt a munkát gondolatolvasásnak nevezni” – mondta Just. “Számomra ez annak a bizonyítéka, hogy azonosítottuk az agy indexelő rendszerének néhány elemét – a verbális reprezentációt, a külsőségeket/internalitást és a szociális dimenziót -, amelyeket az agyunk olyan fogalmak kódolására használ, amelyeknek nincs fizikai megnyilvánulásuk a világban.”