The science of imagination - Andrey Vyshedskiy

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Roni Ravia

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

דמיינו, לשניה, ברווז מלמד שיעור צרפתית,

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

משחק פינג פונג במסלול סביב חור שחור,

a dolphin balancing a pineapple.

דולפין מאזן אננס על אפו.

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

כנראה לא ראיתם אף אחד מאלה במציאות,

but you could imagine them instantly.

אבל יכולתם לדמיין זאת מיידית.

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

איך המוח שלכם מייצר תמונה של משהו שמעולם לא ראיתם?

That may not seem hard,

זה אולי לא נראה קשה,

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

אבל זה רק מפני שאנחנו כל כך רגילים לעשות זאת.

It turns out that this is actually a complex problem

מסתבר שזוהי למעשה בעיה מורכבת

that requires sophisticated coordination inside your brain.

שדורשת תאום מורכב בתוך המוח שלכם.

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

זאת משום שעל מנת ליצור את התמונות החדשות והמוזרות האלו,

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

המוח שלכם לוקח מראות מוכרים ומרכיב אותם בדרכים חדשות,

like a collage made from fragments of photos.

כמו קולאג' שעשוי מגזרי תמונות.

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

המוח צריך להשתלט על ים של אלפי אותות חשמליים

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

ולהביא את כולם ליעד בדיוק בזמן הנכון.

When you look at an object,

כשאתם מביטים בעצם,

thousands of neurons in your posterior cortex fire.

אלפי נוירונים באונה הקודקודית האחורית שלכם יורים אותות חשמלים.

These neurons encode various characteristics of the object:

הנוירונים האלה מקודדים תכונות שונות של העצם:

spiky, fruit, brown, green, and yellow.

משונן, פרי, חום, ירוק, וצהוב.

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

ירי האותות הסינכרוני הזה מחזק את החיבורים בין קבוצת נוירונים זו,

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

ומקשר אותם יחד למה שקרוי הרכב נוירוני,

in this case the one for pineapple.

במקרה הזה, הרכב המקושר לאננס.

In neuroscience, this is called the Hebbian principle,

במדעי המוח, זה נקרא הכלל ההביאני,

neurons that fire together wire together.

נוירונים שיורים יחד חוברים יחד.

If you try to imagine a pineapple later,

אם תנסו לדמיין אננס לאחר מכן,

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

כל ההרכב יואר, וירכיב תמונה מנטלית מושלמת.

Dolphins are encoded by a different neuronal ensemble.

דולפינים מקודדים על ידי הרכב נוירונים אחר.

In fact, every object that you've seen

למעשה, כל עצם שראיתם

is encoded by a neuronal ensemble associated with it,

מקודד על ידי הרכב נוירונים שמקושר אליו,

the neurons wired together by that synchronized firing.

אותם נוירונים שחברו יחד בעקבות הירי המסונכרן הזה.

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

אבל העיקרון הזה לא מסביר את המספר האינסופי של עצמים

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

שאנחנו יכולים להעלות בדמיוננו למרות שמעולם לא ראינו אותם.

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

ההרכב הנוירוני לדולפין המאזן אננס על אפו לא קיים.

So how come you can imagine it anyway?

אז איך ניתן בכל זאת לדמיינו?

One hypothesis, called the Mental Synthesis Theory,

היפותזה אחת, שנקראת תאורית הסינתזה המנטלית,

says that, again, timing is key.

חוזרת ומדגישה שהתזמון הוא המפתח.

If the neuronal ensembles for the dolphin and pineapple

אם הרכבי הנוירונים של דולפין ואננס

are activated at the same time,

מופעלים בו זמנית,

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

אז שני העצמים הנפרדים הללו יכולים להיתפס על ידינו כתמונה אחת.

But something in your brain has to coordinate that firing.

אבל משהו במוח שלכם צריך לתאם את הירי הזה.

One plausible candidate is the prefrontal cortex,

מועמדת אחת אפשרית היא האונה הקדם מצחית,

which is involved in all complex cognitive functions.

שמעורבת בכל הפעולות הקוגניטיביות המורכבות.

Prefrontal cortex neurons are connected to the posterior cortex

הנוירונים של האונה הקדם מצחית מחוברים לאונה הקודקודית האחורית

by long, spindly cell extensions called neural fibers.

על ידי שלוחות תאים ארוכות ומפותלות הנקראות סיבים עצביים.

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

תאורית הסינתזה המנטלית מציעה שכמו בובאי שמושך בחוטים,

the prefrontal cortex neurons send electrical signals

כך הנוירונים של האונה הקדם מצחית שולחים אותות חשמליים

down these neural fibers

דרך הסיבים העצביים הללו

to multiple ensembles in the posterior cortex.

למספר רב של הרכבי נוירונים באונה הקודקודית האחורית.

This activates them in unison.

זה גורם להם לפעול בתאום מלא.

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

אם הרכבי הנוירונים מופעלים בו זמנית,

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

אתם חווים את התמונה המורכבת ממש כאילו ראיתם אותה בעבר.

This conscious purposeful synchronization

הסינכרון המכוון והמודע הזה

of different neuronal ensembles by the prefrontal cortex

של הרכבי נוירונים שונים על ידי האונה הקדם מצחית

is called mental synthesis.

נקרא סינתזה מנטלית.

In order for mental sythesis to work,

כדי שסינתזה מנטלית תעבוד,

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

אותות יצטרכו להגיע לשני הרכבי הנוירונים בו זמנית.

The problem is that some neurons

הבעיה היא שמספר נוירונים

are much farther away from the prefrontal cortex than others.

רחוקים יותר מאחרים מהאונה הקדם מצחית.

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

אם האותות נעים דרך שני הסיבים באותו קצב,

they'd arrive out of sync.

הם לא יגיעו מסונכרנים.

You can't change the length of the connections,

לא ניתן לשנות את אורך החיבורים,

but your brain, especially as it develops in childhood,

אבל למוח שלכם, בעיקר כשהוא מתפתח בילדות,

does have a way to change the conduction velocity.

יש דרכים לשנות את מהירות ההעברה.

Neural fibers are wrapped in a fatty substance called myelin.

סיבים נוירונים נעטפים בחומר שומני הנקרא מיילין.

Myelin is an insulator

מיילין הוא מבודד

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

המאיץ את האותות החשמליים שעוברים דרך סיב העצב.

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

מספר סיבים עצביים עטופים בלא פחות מ-100 שכבות של מיילין.

Others only have a few.

אחרים עטופים במספר שכבות בודדות בלבד.

And fibers with thicker layers of myelin

וסיבים עם שכבות עבות יותר של מיילין

can conduct signals 100 times faster or more

יכולים להעביר אותות במהירות גדולה פי 100 או יותר

than those with thinner ones.

מאשר אלה עם השכבות הדקות יותר.

Some scientists now think that this difference in myelination

מספר מדענים חושבים כיום שההבדל הזה במיילינציה

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

יכול להיות המפתח לזמני ההעברה האחידים במוח,

and consequently, to our mental synthesis ability.

וכתוצאה מכך, ליכולת הסינתזה המנטלית שלנו.

A lot of this myelination happens in childhood,

רוב המיילינציה הזו מתרחשת בילדות,

so from an early age,

אז מגיל צעיר,

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

לדמיון הנמרץ שלנו יש קשר הדוק עם בניית מוח

whose carefully myelinated connections

שחיבוריו העטופים במיילין

can craft creative symphonies throughout our lives.

יכולים ליצור סימפוניות יצירתיות במהלך חיינו.