The science of imagination - Andrey Vyshedskiy

Translator: Vicky Lara Labaila Reviewer: Marc Isbert

Imagine, for a second, a duck teaching a French class,

Imagina per un instant un ànec impartint una classe de francès,

a ping-pong match in orbit around a black hole,

una partida de ping-pong en òrbita, al voltant d'un forat negre,

a dolphin balancing a pineapple.

o un dofí fent equilibris amb una pinya.

You probably haven't actually seen any of these things,

És probable que no hagis vist mai cap d'aquestes coses,

but you could imagine them instantly.

però les has pogut imaginar al moment.

How does your brain produce an image of something you've never seen?

Com s'ho fa el cervell per a produir la imatge d'una cosa que no has vist mai?

That may not seem hard,

No sembla gaire difícil,

but that's only because we're so used to doing it.

però és només perquè estem acostumats a fer-ho.

It turns out that this is actually a complex problem

Resulta que, de fet, es tracta d'un problema complex

that requires sophisticated coordination inside your brain.

que requereix d'una sofisticada coordinació a l'interior del teu cervell.

That's because to create these new, weird images,

Això passa perquè, per a crear imatges noves i estranyes,

your brain takes familiar pieces and assembles them in new ways,

el teu cervell pren peces conegudes i les acobla de noves maneres,

like a collage made from fragments of photos.

com si fos un collage fet de fragments de fotos.

The brain has to juggle a sea of thousands of electrical signals

El cervell ha de fer malabarismes entre milers de senyals elèctriques

getting them all to their destination at precisely the right time.

duent-les totes cap al seu destí al moment oportú precís.

When you look at an object,

Quan mires un objecte,

thousands of neurons in your posterior cortex fire.

s'activen milers de neurones del teu còrtex posterior.

These neurons encode various characteristics of the object:

Aquestes neurones codifiquen diverses característiques de l'objecte:

spiky, fruit, brown, green, and yellow.

amb punxes, fruit, marró, verd i groc.

This synchronous firing strengthens the connections between that set of neurons,

L'activació sincrònica reforça les connexions en aquest grup de neurones,

linking them together into what's known as a neuronal ensemble,

enllaçant-les en el que es coneix com a "conjunt neuronal",

in this case the one for pineapple.

en aquest cas, el d'una pinya.

In neuroscience, this is called the Hebbian principle,

En neurociència, això s'anomena el principi de Hebbian:

neurons that fire together wire together.

les neurones que s'activen juntes, s'interconnecten.

If you try to imagine a pineapple later,

Si més tard proves d'imaginar una pinya,

the whole ensemble will light up, assembling a complete mental image.

tota el conjunt s'il·luminarà, i muntarà una imatge mental completa.

Dolphins are encoded by a different neuronal ensemble.

Els dofins són codificats per un conjunt neuronal diferent.

In fact, every object that you've seen

De fet, cada objecte que hagis vist

is encoded by a neuronal ensemble associated with it,

és codificat per un conjunt neuronal que se li associa,

the neurons wired together by that synchronized firing.

les neurones interconnectades per aquella activació sincrònica.

But this principle doesn't explain the infinite number of objects

Però aquest principi no explica l'infinit nombre d'objectes

that we can conjure up in our imaginations without ever seeing them.

que podem evocar amb la imaginació sense haver-los vist mai.

The neuronal ensemble for a dolphin balancing a pineapple doesn't exist.

El conjunt neuronal per a un dofí que fa equilibris amb una pinya no existeix.

So how come you can imagine it anyway?

Llavors, com és que tot i així podem imaginar-ho?

One hypothesis, called the Mental Synthesis Theory,

Una hipòtesi, anomenada Teoria de la Síntesi Mental,

says that, again, timing is key.

diu que, de nou, la sincronització n'és la clau.

If the neuronal ensembles for the dolphin and pineapple

Si els conjunts neuronals per al dofí i la pinya

are activated at the same time,

s'activen al mateix temps,

we can perceive the two separate objects as a single image.

podem percebre els dos objectes independents com una única imatge.

But something in your brain has to coordinate that firing.

Però quelcom al teu cervell ha de coordinar aquesta activació.

One plausible candidate is the prefrontal cortex,

Un candidat plausible és el còrtex prefrontal,

which is involved in all complex cognitive functions.

que està implicat en totes les funcions cognitives complexes.

Prefrontal cortex neurons are connected to the posterior cortex

Les neurones del còrtex prefrontal estan connectades amb les del posterior

by long, spindly cell extensions called neural fibers.

per unes extensions cel·lulars allargades anomenades fibres neuronals.

The mental synthesis theory proposes that like a puppeteer pulling the strings,

La teoria de la síntesi mental proposa que, com un titellaire que mou els fils,

the prefrontal cortex neurons send electrical signals

les neurones del còrtex prefrontal envien senyals elèctrics

down these neural fibers

a través d'aquestes fibres neuronals

to multiple ensembles in the posterior cortex.

a múltiples conjunts al còrtex posterior.

This activates them in unison.

Això les activa a l'uníson.

If the neuronal ensembles are turned on at the same time,

Si els conjunts neuronals s'encenen al mateix temps,

you experience the composite image just as if you'd actually seen it.

experimentes la imatge composta tal com si ja l'haguessis vist abans.

This conscious purposeful synchronization

La sincronització conscient i intencionada

of different neuronal ensembles by the prefrontal cortex

de diferents conjunts neuronals a través del còrtex prefrontal

is called mental synthesis.

s'anomena síntesi mental.

In order for mental sythesis to work,

Per a què la síntesi mental funcioni,

signals would have to arrive at both neuronal ensembles at the same time.

els senyals haurien d'arribar als dos conjunts neuronals alhora.

The problem is that some neurons

El problema és que algunes neurones

are much farther away from the prefrontal cortex than others.

estan molt més allunyades del còrtex prefrontal que altres.

If the signals travel down both fibers at the same rate,

Si els senyals viatgéssin per ambdues fibres a la mateixa velocitat,

they'd arrive out of sync.

arribarien desincronitzades.

You can't change the length of the connections,

No pots canviar la llargada de les connexions,

but your brain, especially as it develops in childhood,

però el teu cervell, especialment mentre es desenvolupa,

does have a way to change the conduction velocity.

té una manera de canviar la velocitat de conducció.

Neural fibers are wrapped in a fatty substance called myelin.

Les fibres neuronals estan recobertes d'una matèria greixosa que es diu mielina.

Myelin is an insulator

La mielina és un aïllant

and speeds up the electrical signals zipping down the nerve fiber.

i accelera els senyals elèctrics comprimint la fibra nerviosa.

Some neural fibers have as many as 100 layers of myelin.

Algunes fibres nervioses tenen fins a 100 capes de mielina.

Others only have a few.

Altres, només unes quantes.

And fibers with thicker layers of myelin

I les fibres amb capes més gruixudes de mielina

can conduct signals 100 times faster or more

poden transportar els senyals 100 vegades més ràpidament, o més,

than those with thinner ones.

que les que en tenen una capa més fina.

Some scientists now think that this difference in myelination

Alguns científics creuen ara que aquesta diferència en la mielinització

could be the key to uniform conduction time in the brain,

podria ser la clau de la unificació dels temps de transmissió al cervell,

and consequently, to our mental synthesis ability.

i, per tant, de la nostra capacitat de síntesi mental.

A lot of this myelination happens in childhood,

Molta d'aquesta mielinització es produeix durant la infància.

so from an early age,

Per tant, des de ben petits

our vibrant imaginations may have a lot to do with building up brains

la nostra imaginació pot tenir a veure amb el desenvolupament del cervell,

whose carefully myelinated connections

les connexions mielinitzades del qual

can craft creative symphonies throughout our lives.

poden elaborar simfonies creatives al llarg de les nostres vides.