The science of imagination - Andrey Vyshedskiy

Tłumaczenie: Aleksandra Kaźmierska Korekta: Rysia Wand

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

Wyobraźcie sobie przez sekundę kaczkę uczącą francuskiego,

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

mecz ping-ponga na orbicie dookoła czarnej dziury,

a dolphin balancing a pineapple.

delfina balansującego ananasem.

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

Pewnie nigdy nie widzieliście żadnej z tych rzeczy,

but you could imagine them instantly.

ale wyobrażenie ich sobie przyszło wam bez trudu.

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

W jaki sposób mózg wytwarza obraz czegoś, czego się nigdy przedtem nie widziało?

That may not seem hard,

Nie wydaje się to trudne,

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

ale to tylko dlatego, że jesteśmy do tego przyzwyczajeni.

It turns out that this is actually a complex problem

Okazuje się jednak, że to bardzo złożony problem,

that requires sophisticated coordination inside your brain.

który wymaga wyrafinowanej koordynacji wewnątrz mózgu.

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

Dzieje się tak, bo do tworzenia nowych, dziwnych obrazów

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

mózg używa znanych już elementów, i składa je na nowe sposoby,

like a collage made from fragments of photos.

niczym kolaż zrobiony z fragmentów zdjęć.

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

Mózg musi manipulować setkami tysięcy elektrycznych sygnałów,

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

kierując je do celu w odpowiednim czasie.

When you look at an object,

Na widok przedmiotu

thousands of neurons in your posterior cortex fire.

tysiące neuronów aktywują się w tylnej korze.

These neurons encode various characteristics of the object:

Te neurony kodują różne właściwości obiektu:

spiky, fruit, brown, green, and yellow.

spiczasty, owoc, brązowy, zielony, żółty.

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

Zsynchronizowana aktywacja wzmacnia połączenia między zbiorem neuronów,

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

łącząc je w to, co nazywamy zespołem neuronowym,

in this case the one for pineapple.

w tym przypadku ten dotyczący ananasa.

In neuroscience, this is called the Hebbian principle,

W neuronauce nazywa się to regułą Hebba:

neurons that fire together wire together.

neurony, które działają jednocześnie, łączą się.

If you try to imagine a pineapple later,

Jeśli spróbujesz później wyobrazić sobie ananasa,

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

cały zespół zacznie działać, układając kompletny pamięciowy obraz.

Dolphins are encoded by a different neuronal ensemble.

Delfiny są zakodowane przez inny zespół neuronowy.

In fact, every object that you've seen

Tak naprawdę każda napotkana rzecz

is encoded by a neuronal ensemble associated with it,

jest zakodowana przez zespół neuronowy z nią związany,

the neurons wired together by that synchronized firing.

neurony, które połączyła zsynchronizowana aktywacja.

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

Jednak ta zasada nie tłumaczy nieskończonej liczby rzeczy,

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

które możemy sobie wyobrazić, nigdy ich wcześniej nie widząc.

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

Zespół neuronowy o delfinie z ananasem nie istnieje.

So how come you can imagine it anyway?

Więc jak możesz go sobie wyobrazić?

One hypothesis, called the Mental Synthesis Theory,

Jedna z hipotez, teoria syntezy myślowej,

says that, again, timing is key.

mówi, że znów liczy się czas.

If the neuronal ensembles for the dolphin and pineapple

Jeśli zespoły neuronowe dotyczące delfina i ananasa

are activated at the same time,

są aktywowane w tym samym momencie,

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

dwie osobne rzeczy zlewają się w jeden obraz.

But something in your brain has to coordinate that firing.

Ale coś w mózgu musi koordynować tę aktywację.

One plausible candidate is the prefrontal cortex,

Sensownym kandydatem jest kora przedczołowa,

which is involved in all complex cognitive functions.

która angażuje się we wszystkie złożone funkcje poznawcze.

Prefrontal cortex neurons are connected to the posterior cortex

Neurony kory przedczołowej są przyłączone do kory tylnej

by long, spindly cell extensions called neural fibers.

przez długie, patykowate przedłużenia komórkowe,

zwane włóknami nerwowymi.

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

Teoria syntezy myślowej proponuje, że tak jak lalkarz pociąga za sznurki,

the prefrontal cortex neurons send electrical signals

neurony kory przedczołowej wysyłają sygnały elektryczne

down these neural fibers

wzdłuż włókien neuronowych

to multiple ensembles in the posterior cortex.

do wielu zespołów w korze tylnej.

This activates them in unison.

To aktywuje je wszystkie jednocześnie.

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

Tak pobudzone zespoły neuronowe dają złożony obraz,

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

jakbyś rzeczywiście to zobaczył.

This conscious purposeful synchronization

Ta świadoma celowa synchronizacja

of different neuronal ensembles by the prefrontal cortex

różnych zespołów neuronowych przez korę przedczołową

is called mental synthesis.

nazywa się syntezą myślową.

In order for mental sythesis to work,

Aby synteza myślowa działała,

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

sygnały muszą dotrzeć do obu zespołów neuronowych równocześnie.

The problem is that some neurons

Sęk w tym, że nie wszystkie neurony

are much farther away from the prefrontal cortex than others.

są tak samo oddalone od kory przedczołowej.

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

Gdyby sygnał biegł wzdłuż obu włókien w tym samym tempie,

they'd arrive out of sync.

dotarłyby do celu w różnym czasie.

You can't change the length of the connections,

Nie da się zmienić długości połączeń,

but your brain, especially as it develops in childhood,

ale mózg, zwłaszcza podczas rozwoju w dzieciństwie,

does have a way to change the conduction velocity.

umie zmienić prędkość przewodzenia.

Neural fibers are wrapped in a fatty substance called myelin.

Włókna neuronowe owija tłuszczowa substancja, zwana mieliną.

Myelin is an insulator

Mielina jest izolatorem

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

i przyspiesza impulsy elektryczne płynące po włóknie nerwowym.

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

Niektóre włókna neuronowe mają aż 100 warstw mieliny.

Others only have a few.

Inne mają tylko kilka.

And fibers with thicker layers of myelin

Włókna z grubszymi warstwami mieliny

can conduct signals 100 times faster or more

mogą przewodzić impulsy 100 razy szybciej albo i więcej,

than those with thinner ones.

niż te z cieńszymi.

Some scientists now think that this difference in myelination

Niektórzy naukowcy myślą obecnie, że różnica w mielinizacji

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

może być kluczem do uniwersalnego czasu przewodzenia w mózgu

and consequently, to our mental synthesis ability.

i w konsekwencji do umiejętności syntezy umysłowej.

A lot of this myelination happens in childhood,

Mielinizacja w dużym stopniu odbywa się w dzieciństwie,

so from an early age,

więc od młodego wieku

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

bujna wyobraźnia może znacznie przyczyniać się do rozbudowy mózgu,

whose carefully myelinated connections

którego starannie zmielinizowane połączenia

can craft creative symphonies throughout our lives.

umieją wykreować w życiu twórcze symfonie.