“Os humanos têm a habilidade única de construir conceitos abstratos que não têm âncora no mundo físico, mas muitas vezes tomamos essa habilidade como certa”, disse Marcel Just, o Professor de Psicologia da Universidade D.O. Hebb na Faculdade de Ciências Sociais e Humanas da CMU e autor sênior do trabalho. “Neste estudo, mostramos que componentes de significado recentemente identificados, usados pelo cérebro humano, que atua como um sistema de indexação, semelhante ao catálogo de cartões de uma biblioteca, para compor o significado de conceitos abstratos”
A capacidade dos humanos de pensar abstratamente desempenha um papel central no progresso científico e intelectual. Ao contrário de conceitos concretos, como martelo, conceitos abstratos, como ética, não têm um lar óbvio nas partes do cérebro que lidam com a percepção ou controle do nosso corpo.
“A maior parte do nosso entendimento de como o cérebro processa objetos e conceitos é baseado em como os nossos cinco sentidos tomam a informação”, disse Robert Vargas, um estudante graduado da CMU no laboratório de Just e primeiro autor do trabalho. “Torna-se difícil descrever o ambiente neural dos pensamentos abstratos porque muitas das ferramentas mentais do cérebro para processá-los são, elas mesmas, abstratas”
Neste estudo, Just e sua equipe escanearam o cérebro de nove participantes usando uma ressonância magnética funcional. A equipe penerou através dos dados usando ferramentas de aprendizagem mecânica para identificar padrões para cada um dos 28 conceitos abstratos. Eles aplicaram o algoritmo de aprendizagem de máquina para identificar corretamente cada conceito (com uma precisão média de 0,82, onde o nível de chance é 0,50).
Apenas esses conceitos abstratos são construídos por três dimensões de significado no cérebro. A primeira dimensão corresponde a regiões associadas à linguagem. Por exemplo, o conceito de ética pode estar ligado a outras palavras como regras e morais. Uma pessoa deve primeiro compreender as palavras para construir o significado adicional da ética. A segunda dimensão define conceitos abstratos em termos de referência, seja para si mesmo ou para uma fonte externa. Por exemplo, a espiritualidade refere-se a si mesmo, enquanto a causalidade é externa a si mesmo. A dimensão final está enraizada nas construções sociais. Há um componente social inerente aos conceitos de orgulho e fofoca.
“Para mim, o resultado mais excitante deste estudo foi que fomos capazes de prever os padrões de ativação neural para conceitos abstratos individuais entre as pessoas”, disse Vargas. “É louco pensar que meu conceito de probabilidade e espiritualidade é neuralmente semelhante ao da próxima pessoa, mesmo que sua experiência de espiritualidade seja diferente”.
Durante o scan, cada conceito foi apresentado visualmente e o participante pôde pensar sobre essa idéia por três segundos. Os participantes viram o conjunto de palavras seis vezes.
Os 28 conceitos abordados no estudo abrangem sete categorias: matemática (subtração, igualdade, probabilidade e multiplicação); científica (gravidade, força, calor e aceleração); social (fofoca, intimidação, perdão e elogio); emoção (felicidade, tristeza, raiva e orgulho); lei (contrato, ética, crime e exoneração); metafísica (causalidade, consciência, verdade e necessidade) e religiosidade (divindade, espiritualidade, sacrilégio e fé).
O trabalho é baseado em nove exames ao cérebro de uma comunidade culturalmente homogênea no campus da CMU.
“É vistoso chamar este trabalho de leitura mental”, acabou de dizer. “Para mim, é a prova de que identificamos alguns dos elementos do sistema de indexação do cérebro — representação verbal, externalidade/internidade e a dimensão social — que os nossos cérebros usam para codificar conceitos que não têm manifestação física no mundo”.