อะไรทำให้เราเป็นมนุษย์ 2 23
สมองของคุณสามารถจินตนาการถึงสิ่งที่ไม่เคยเกิดขึ้นหรือไม่มีอยู่จริงได้ agsandrew/iStock ผ่าน Getty Images Plus

คุณสามารถนึกภาพตัวเองขี่จักรยานข้ามท้องฟ้าได้อย่างง่ายดาย แม้ว่านั่นจะไม่ใช่สิ่งที่เกิดขึ้นจริงก็ตาม คุณสามารถจินตนาการว่าตัวเองกำลังทำสิ่งที่คุณไม่เคยทำมาก่อน เช่น สกีน้ำ และอาจจินตนาการถึงวิธีที่ดีกว่าคนอื่น

จินตนาการเกี่ยวข้องกับการสร้างภาพทางจิตของบางสิ่งที่ไม่มีอยู่จริงสำหรับประสาทสัมผัสของคุณที่จะตรวจจับ หรือแม้แต่บางสิ่งที่ไม่มีอยู่จริงที่ไหนสักแห่ง จินตนาการเป็นหนึ่งในความสามารถสำคัญที่ทำให้เราเป็นมนุษย์ แต่มันมาจากไหน?

ฉันเป็นนักประสาทวิทยา ที่ศึกษาว่าเด็กได้รับจินตนาการอย่างไร ฉันสนใจเป็นพิเศษเกี่ยวกับกลไกทางประสาทของจินตนาการ เมื่อเราระบุได้ว่าโครงสร้างและการเชื่อมต่อของสมองส่วนใดที่จำเป็นต่อการสร้างวัตถุและฉากใหม่ๆ ทางจิตใจ นักวิทยาศาสตร์อย่างฉันสามารถมองย้อนกลับไปในเส้นทางวิวัฒนาการเพื่อดูว่าพื้นที่สมองเหล่านี้เกิดขึ้นเมื่อใด และอาจก่อให้เกิดจินตนาการประเภทแรก

ตั้งแต่แบคทีเรียไปจนถึงสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม

หลังจาก ชีวิตเกิดขึ้นบนโลก ประมาณ 3.4 พันล้านปีก่อน สิ่งมีชีวิตค่อยๆ มีความซับซ้อนมากขึ้น เมื่อประมาณ 700 ล้านปีก่อน เซลล์ประสาทถูกจัดระเบียบเป็น ตาข่ายประสาทอย่างง่าย ว่าแล้ว พัฒนาเป็นสมองและไขสันหลัง ประมาณ 525 ล้านปีก่อน


กราฟิกสมัครสมาชิกภายในตัวเอง


ในที่สุดไดโนเสาร์ก็วิวัฒนาการประมาณ 240 ล้านตัว ปีที่แล้วกับ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เกิดใหม่ในอีกไม่กี่ล้านปีต่อมา. ในขณะที่พวกเขาแบ่งปันภูมิประเทศ ไดโนเสาร์เก่งมากในการจับและ กินสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็กที่มีขนยาว. ไดโนเสาร์เป็นสัตว์เลือดเย็น และเช่นเดียวกับสัตว์เลื้อยคลานเลือดเย็นในปัจจุบัน สามารถเคลื่อนไหวและล่าสัตว์ได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่านั้น ในเวลากลางวันที่อากาศอบอุ่น. เพื่อหลีกเลี่ยงการปล้นสะดมของไดโนเสาร์ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจึงพบวิธีแก้ปัญหา: ซ่อนตัวอยู่ใต้ดินในเวลากลางวัน.

แม้ว่าจะมีอาหารไม่มากนักที่เติบโตใต้ดิน ในการกินสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมต้องเดินทางเหนือพื้นดิน – แต่เวลาที่ปลอดภัยที่สุดในการหาอาหารคือเวลากลางคืนซึ่งเป็นช่วงที่ไดโนเสาร์ไม่เป็นอันตราย พัฒนาเป็นเลือดอุ่น หมายความว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมสามารถเคลื่อนไหวได้ในเวลากลางคืน วิธีแก้ปัญหานั้นมาพร้อมกับการแลกเปลี่ยน: สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมต้องกินอาหารมากกว่าไดโนเสาร์มากต่อหน่วยน้ำหนัก เพื่อรักษาระดับเมตาบอลิซึมให้สูง และเพื่อรองรับอุณหภูมิร่างกายภายในคงที่ประมาณ 99 องศาฟาเรนไฮต์ (37 องศาเซลเซียส)

บรรพบุรุษของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมของเราต้องค้นหา อาหารเพิ่มขึ้น 10 เท่า ในช่วงเวลาสั้นๆ ของพวกเขา และพวกเขาต้องพบมันในคืนที่มืดมิด พวกเขาทำภารกิจนี้สำเร็จได้อย่างไร?

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการหาอาหาร สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมได้พัฒนาระบบใหม่เพื่อจดจำสถานที่ที่พวกเขาพบอาหารได้อย่างมีประสิทธิภาพ: เชื่อมโยงส่วนของสมองที่บันทึกลักษณะทางประสาทสัมผัสของภูมิประเทศ - ลักษณะหรือกลิ่นของสถานที่ - กับส่วนของสมองที่ควบคุม การนำทาง พวกเขาเข้ารหัสลักษณะของภูมิทัศน์ในนีโอคอร์เท็กซ์ ซึ่งเป็นชั้นนอกสุดของสมอง พวกเขาเข้ารหัสการนำทางในเปลือกนอก และ ระบบทั้งหมดเชื่อมต่อถึงกัน โดยโครงสร้างสมองที่เรียกว่า ฮิปโปแคมปัส มนุษย์ยังคงใช้ระบบความจำนี้ สำหรับจดจำวัตถุและเหตุการณ์ในอดีต เช่น รถของคุณ และตำแหน่งที่คุณจอดไว้

กลุ่มของเซลล์ประสาท ในนีโอคอร์เท็กซ์จะเข้ารหัสความทรงจำเกี่ยวกับวัตถุและเหตุการณ์ในอดีตเหล่านี้ จดจำสิ่งของหรือตอน เปิดใช้งานเซลล์ประสาทเดิมอีกครั้ง ที่เข้ารหัสในตอนแรก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิดสามารถจดจำและสัมผัสกับวัตถุและเหตุการณ์ที่เข้ารหัสไว้ก่อนหน้านี้ได้อีกครั้งโดยการเปิดใช้งานกลุ่มเซลล์ประสาทเหล่านี้อีกครั้ง ระบบความจำแบบนีโอคอร์เท็กซ์-ฮิปโปแคมปัสที่พัฒนาขึ้นเมื่อ 200 ล้านปีก่อนกลายเป็นก้าวแรกที่สำคัญสู่จินตนาการ

หน่วยการสร้างถัดไปคือความสามารถในการสร้าง "ความทรงจำ" ที่ไม่ได้เกิดขึ้นจริง

'ความทรงจำ' ที่แต่งขึ้นโดยไม่สมัครใจ

รูปแบบที่ง่ายที่สุดในการจินตนาการวัตถุและฉากใหม่ๆ เกิดขึ้นในความฝัน จินตนาการที่สดใสและแปลกประหลาดโดยไม่สมัครใจเหล่านี้เกี่ยวข้องกับผู้ที่มีระยะการนอนหลับอย่างรวดเร็ว (REM)

นักวิทยาศาสตร์ตั้งสมมติฐานว่าสปีชีส์ที่พักผ่อนรวมถึงช่วงการนอนหลับ REM ยังได้สัมผัสกับความฝัน. สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีกระเป๋าหน้าท้องและรกมีการนอนหลับแบบ REM แต่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่วางไข่อย่างอีคิดนาไม่มี ซึ่งบ่งชี้ว่าระยะนี้ของวงจรการนอนหลับ วิวัฒนาการหลังจากสายวิวัฒนาการเหล่านี้แยกออกจากกัน เมื่อ 140 ล้านปีที่แล้ว อันที่จริงแล้วการบันทึกจากเซลล์ประสาทเฉพาะในสมองที่เรียกว่า วางเซลล์ แสดงให้เห็นว่าสัตว์สามารถ "ฝัน" ที่จะไปได้ สถานที่ที่พวกเขาไม่เคยไปมาก่อน.

ในมนุษย์ วิธีแก้ไขที่พบในระหว่างฝันสามารถ ช่วยแก้ปัญหา. มีตัวอย่างมากมายของวิธีแก้ปัญหาทางวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมที่มองเห็นได้เองตามธรรมชาติระหว่างการนอนหลับ

Otto Loewi นักประสาทวิทยาฝันถึงการทดลองที่พิสูจน์ว่าแรงกระตุ้นของเส้นประสาทคือ ส่งผ่านทางเคมี. เขาไปที่ห้องทดลองทันทีเพื่อทำการทดลอง - ภายหลังได้รับรางวัลโนเบลสำหรับการค้นพบนี้

Elias Howe ผู้ประดิษฐ์จักรเย็บผ้าเครื่องแรกอ้างว่านวัตกรรมหลัก การวางรูด้ายใกล้กับปลายเข็ม มาหาเขาในความฝัน.

Dmitri Mendeleev บรรยายการเห็นในความฝัน "ตารางที่องค์ประกอบทั้งหมดเข้าที่ตามต้องการ. เมื่อตื่นขึ้นฉันก็เขียนมันลงบนกระดาษทันที” และนั่นคือตารางธาตุ

การค้นพบเหล่านี้เกิดขึ้นจากกลไกเดียวกันกับการจินตนาการโดยไม่สมัครใจของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเมื่อ 140 ล้านปีก่อน

จินตนาการโดยตั้งใจ

ความแตกต่างระหว่างจินตนาการโดยสมัครใจและจินตนาการโดยไม่สมัครใจนั้นคล้ายคลึงกับความแตกต่างระหว่างการควบคุมกล้ามเนื้อโดยสมัครใจและกล้ามเนื้อกระตุก การควบคุมกล้ามเนื้อโดยสมัครใจทำให้ผู้คนสามารถรวมการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อเข้าด้วยกันโดยเจตนา อาการกระตุกเกิดขึ้นเองและไม่สามารถควบคุมได้

ในทำนองเดียวกันจินตนาการโดยสมัครใจช่วยให้ผู้คนรวมความคิดโดยเจตนา เมื่อถูกขอให้รวมรูปสามเหลี่ยมมุมฉากที่เหมือนกันสองรูปตามด้านยาวหรือด้านตรงข้ามมุมฉาก คุณจะนึกภาพสี่เหลี่ยมจัตุรัส เมื่อถูกขอให้ตัดพิซซ่าทรงกลมด้วยเส้นตั้งฉาก XNUMX เส้น คุณจะเห็นภาพสี่ชิ้นที่เหมือนกัน

ความสามารถโดยเจตนา ตอบสนอง และเชื่อถือได้ในการรวมและรวมวัตถุทางจิตเข้าด้วยกันใหม่นี้เรียกว่าการสังเคราะห์ส่วนหน้า มันอาศัยความสามารถของเปลือกสมองส่วนหน้าซึ่งอยู่ที่ส่วนหน้าสุดของสมองเพื่อควบคุมส่วนที่เหลือของนีโอคอร์เท็กซ์

เผ่าพันธุ์ของเราได้รับความสามารถในการสังเคราะห์ส่วนหน้าเมื่อใด สิ่งประดิษฐ์ทุกชิ้นที่มีอายุก่อน 70,000 ปีที่แล้วอาจถูกสร้างขึ้นโดยผู้สร้างที่ไม่มีความสามารถนี้ ในทางกลับกัน ตั้งแต่ช่วงนั้นเป็นต้นมา มีโบราณวัตถุทางโบราณคดีหลายชิ้นที่บ่งบอกถึงการมีอยู่ของมันอย่างชัดเจน: วัตถุที่เป็นรูปเป็นร่างประกอบกัน เช่น มนุษย์สิงโต; เข็มกระดูกด้วยตา; คันธนูและลูกศร; ดุริยะ; สร้างที่อยู่อาศัย; การฝังศพที่ประดับประดาบ่งบอกถึงความเชื่อในชีวิตหลังความตายและอื่น ๆ อีกมากมาย

สิ่งประดิษฐ์ทางโบราณคดีหลายประเภทที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ส่วนหน้าอย่างชัดเจนปรากฏขึ้นพร้อมกันเมื่อประมาณ 65,000 ปีที่แล้วในสถานที่ทางภูมิศาสตร์หลายแห่ง การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันในจินตนาการนี้ทำให้นักประวัติศาสตร์ Yuval Harari มองว่าเป็น "การปฏิวัติความรู้ความเข้าใจ” โดยเฉพาะอย่างยิ่ง มันใกล้เคียงกับ ที่ใหญ่ที่สุด Homo sapiens'การอพยพออกจากแอฟริกา.

การวิเคราะห์ทางพันธุกรรมแนะนำ ว่ามีบุคคลเพียงไม่กี่คนที่ได้รับความสามารถในการสังเคราะห์ส่วนหน้านี้ จากนั้นจึงเผยแพร่ยีนของตนไปทั่วโดยการกำจัดผู้ชายรุ่นราวคราวเดียวกันด้วยการใช้กลยุทธ์ที่ใช้จินตนาการและอาวุธที่พัฒนาขึ้นใหม่

ดังนั้นจึงเป็นการเดินทางของวิวัฒนาการหลายล้านปีเพื่อให้เผ่าพันธุ์ของเรามีจินตนาการ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ไม่ใช่มนุษย์ส่วนใหญ่มีศักยภาพในการจินตนาการถึงสิ่งที่ไม่มีอยู่จริงหรือไม่ได้เกิดขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจระหว่างการนอนหลับช่วง REM; มีเพียงมนุษย์เท่านั้นที่สามารถเสกวัตถุและเหตุการณ์ใหม่ในใจของเราโดยสมัครใจโดยใช้การสังเคราะห์ส่วนหน้าสนทนา

เกี่ยวกับผู้เขียน

อันเดรย์ วิชเชดสกี้, ศาสตราจารย์ด้านประสาทวิทยา, มหาวิทยาลัยบอสตัน

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

book_awareness