「人間は、物理的な世界にアンカーを持たない抽象的な概念を構築する独自の能力を持っていますが、私たちはしばしばこの能力を当然のものと考えています」と、CMUのDietrich College of Humanities and Social Sciencesで心理学を教える D.O. Hebb大学教授で論文の主執筆者のマルセル・ジャストは述べています。 「この研究で、私たちは、図書館のカードカタログのような索引システムのような働きをする、人間の脳が使用する意味の構成要素を新たに特定し、抽象概念の意味を構成することを示しました」
人間が抽象的に考える能力は、科学と知的進歩の中心的役割を担っているのです。 ハンマーなどの具体的な概念とは異なり、倫理などの抽象的な概念は、知覚や身体の制御を扱う脳の部分には明らかな住処がありません」
ジャストの研究室のCMU大学院生で論文の筆頭著者であるロバート・ヴァルガスは、「脳が物体や概念をいかに処理するかについての我々の理解のほとんどは、我々の五感が情報を取り込む方法に基づく」、と述べています。 「抽象的な思考を処理する脳のメンタルツールの多くがそれ自体抽象的であるため、抽象的な思考の神経環境を記述することが難しくなります」
この研究では、Just氏と彼のチームは、機能的MRIを使用して9人の参加者の脳をスキャンしました。 研究チームは、機械学習ツールを使ってデータをふるいにかけ、28の抽象的な概念のそれぞれについてパターンを特定した。 彼らは機械学習アルゴリズムを適用して、各概念を正しく識別しました（平均順位精度は0.82、チャンスレベルは0.50）。
Justは、これらの抽象概念は、脳内の意味の3次元によって構築されていると述べています。 1つ目の次元は、言語に関連する領域に対応する。 例えば、倫理の概念は、ルールやモラルといった他の言葉と結びついているかもしれません。 人は、倫理という付加的な意味を構築するために、まずその言葉を理解する必要がある。 第二の次元は、抽象的な概念を、自己または外部ソースへの参照という観点から定義します。 例えば、精神性は自己を指し、因果関係は自己の外部にある。 最後の次元は、社会的な構成要素に根ざしています。
「私にとって、この研究の最もエキサイティングな結果は、個々の抽象的な概念に対する神経活性化パターンを人それぞれで予測できたことです」とヴァーガスは述べています。 “スピリチュアリティの経験が異なっていても、私の確率とスピリチュアリティの概念が次の人と神経的に似ていると考えるのは乱暴です。”
スキャン中、各概念は視覚的に提示され、参加者は3秒間このアイデアについて考えることが許されました。 参加者は一連の単語を6回見た。
この研究で取り上げられた28の概念は、数学（引き算、平等、確率、掛け算）、科学（重力、力、熱、加速度）、社会（ゴシップ、脅迫、許し、賛辞）、感情（幸せ、悲しみ、怒り、誇り）、法律（契約、倫理、犯罪、免罪）、形而上（因果関係、意識、真実、必要性）、宗教（神、霊性、冒涜、信仰）の7カテゴリーにわたるものである。
この研究は、CMUキャンパス内の文化的に均質なコミュニティから採取した9人の成人の脳スキャンに基づいています。
「この仕事をマインドリーディングと呼ぶのは派手ですね」とジャストは述べています。 「私にとっては、脳の索引システムの要素である言語表現、外部性/内部性、社会的次元のいくつかを特定した証拠であり、私たちの脳は、世界には物理的に現れない概念をコード化するのに使っています」
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