Descoberto como o cérebro processa pensamentos abstratos

Sistema foi comparado pelos cientistas ao catálogo de cartões de uma biblioteca

Em termos neurais, o conceito de espiritualidade de uma pessoa é semelhante ao de uma pessoa próxima, mesmo que suas experiências nessa área sejam bem diferentes. Crédito: Max Pixel

Usando o aprendizado de máquina, pesquisadores da Universidade Carnegie Mellon (EUA) mapearam o cérebro humano e descobriram as regiões cerebrais relacionadas a como os conceitos abstratos, como justiça, ética e consciência, se formam. Os resultados desse estudo foram publicados na revista “Cerebral Cortex”.

“Os seres humanos têm a capacidade única de construir conceitos abstratos que não têm âncora no mundo físico, mas muitas vezes tomamos essa capacidade como certa”, disse Marcel Just, professor de psicologia da Carnegie Mellon e autor sênior do artigo. “Neste estudo, mostramos que componentes de significado recentemente identificados usados ​​pelo cérebro humano agem como um sistema de indexação, semelhante ao catálogo de cartões de uma biblioteca, para compor o significado de conceitos abstratos.”

A capacidade humana de pensar de forma abstrata desempenha um papel central no progresso científico e intelectual. Diferentemente de conceitos concretos, como faca, conceitos abstratos, como ética, não têm uma sede óbvia nas partes do cérebro que lidam com a percepção ou o controle de nosso corpo.

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“A maior parte de nossa compreensão de como o cérebro processa objetos e conceitos é baseada em como nossos cinco sentidos absorvem informações”, disse Robert Vargas, aluno de pós-graduação da Carnegie Mellon e primeiro autor do artigo. “Torna-se difícil descrever o ambiente neural dos pensamentos abstratos, porque muitas das ferramentas mentais do cérebro para processá-los são, elas mesmas, abstratas.”

Padrões identificados

Neste estudo, Just e seus colegas examinaram os cérebros de nove participantes adultos de uma comunidade culturalmente homogênea no campus da universidade, empregando ressonância magnética funcional. A equipe examinou os dados usando ferramentas de aprendizado de máquina para identificar padrões para cada um dos 28 conceitos abstratos. Eles aplicaram o algoritmo de aprendizado de máquina para identificar corretamente cada conceito (com uma precisão de classificação média de 0,82, em que o nível de chance é 0,50).

Esses conceitos abstratos são construídos por três dimensões de significado no cérebro. A primeira dimensão corresponde às regiões associadas ao idioma. Por exemplo, o conceito de ética pode estar vinculado a outras palavras, como regras e moral. Uma pessoa deve primeiramente entender as palavras para construir o significado adicional da ética. A segunda dimensão define conceitos abstratos em termos de referência, para si ou para uma fonte externa. Por exemplo, espiritualidade refere-se a si mesmo, enquanto causalidade é externa a si mesmo. A dimensão final está enraizada em construções sociais. Há um componente social inerente aos conceitos de orgulho e fofoca.

“Para mim, o resultado mais empolgante deste estudo foi que fomos capazes de prever os padrões de ativação neural para conceitos abstratos individuais entre as pessoas”, disse Vargas. “É espantoso pensar que meu conceito de probabilidade e espiritualidade é neuralmente semelhante ao de uma pessoa próxima, mesmo que sua experiência de espiritualidade seja diferente.”

Sistema de indexação

No mapeamento do cérebro, cada conceito foi apresentado visualmente e o participante foi autorizado a pensar nessa ideia 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 (fofocas, intimidação, perdão e elogio); emoção (felicidade, tristeza, raiva e orgulho); direito (contrato, ética, crime e exoneração); metafísica (causalidade, consciência, verdade e necessidade); e religiosidade (divindade, espiritualidade, sacrilégio e fé).

“É chamativo chamar esse trabalho de leitura da mente”, disse Just. “Para mim, é uma prova de que identificamos alguns dos elementos do sistema de indexação – representação verbal, externalidade/interioridade e dimensão social – que nosso cérebro usa para codificar conceitos que não têm manifestação física no mundo.”