The science of imagination - Andrey Vyshedskiy

Traducător: Lorena Ciutacu Corector: Cristina Nicolae

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

Imaginează-ți pentru o clipă o rață care predă o lecție de franceză,

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

un meci de ping-pong în jurul unei găuri negre,

a dolphin balancing a pineapple.

un delfin care ține-n echilibru un ananas.

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

Probabil n-ai văzut niciunul din aceste scenarii,

but you could imagine them instantly.

dar ți le-ai putut imagina imediat.

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

Cum produce creierul o imagine a ceva nemaivăzut?

That may not seem hard,

Poate nu pare dificil,

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

dar doar pentru că suntem obișnuiți.

It turns out that this is actually a complex problem

De fapt, asta e o problemă complexă

that requires sophisticated coordination inside your brain.

care necesită coordonare delicată în creier.

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

Pentru a crea imagini noi, ciudate,

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

creierul ia piese familiare și le asamblează în moduri noi,

like a collage made from fragments of photos.

ca un colaj din fragmente de fotografii.

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

Creierul trebuie să jongleze cu mii de semnale electrice

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

și să le transmită pe toate în timp la destinația lor.

When you look at an object,

Când privești un obiect,

thousands of neurons in your posterior cortex fire.

sunt activați mii de neuroni în cortexul posterior.

These neurons encode various characteristics of the object:

Acești neuroni codifică diverse caracteristici ale obiectului:

spiky, fruit, brown, green, and yellow.

țepos, fruct, maro, verde, galben.

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

Activarea sincronizată întărește conexiunile dintre grupul de neuroni,

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

unindu-i într-un ansamblu neuronal,

in this case the one for pineapple.

în acest caz, unul pentru ananas.

In neuroscience, this is called the Hebbian principle,

În neuroștiință, asta se numește Legea lui Hebb,

neurons that fire together wire together.

neuronii activați împreună se conectează.

If you try to imagine a pineapple later,

Dacă mai târziu încerci să-ți imaginezi un ananas,

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

întregul ansamblu se va aprinde, formând o imagine mentală completă.

Dolphins are encoded by a different neuronal ensemble.

Delfinii sunt codificați de un ansamblu neuronal diferit.

In fact, every object that you've seen

De fapt, fiecare obiect pe care l-ai văzut

is encoded by a neuronal ensemble associated with it,

e codificat de un ansamblu neuronal asociat cu acesta,

the neurons wired together by that synchronized firing.

de neuronii conectați între ei prin activare sincronizată.

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

Dar această lege nu explică numărul infinit de obiecte

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

pe care ni le putem imagina fără să le fi văzut.

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

Ansamblul neuronal pentru un delfin ce balansează un ananas nu există.

So how come you can imagine it anyway?

Deci cum poate fi imaginat?

One hypothesis, called the Mental Synthesis Theory,

O ipoteză numită Teoria Sintezei Mentale

says that, again, timing is key.

spune că sincronizarea e cheia.

If the neuronal ensembles for the dolphin and pineapple

Dacă ansamblurile neuronale pentru delfin și ananas

are activated at the same time,

sunt activate în același timp,

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

putem percepe două obiecte separate ca o singură imagine.

But something in your brain has to coordinate that firing.

Dar ceva în creier trebuie să coordoneze activarea.

One plausible candidate is the prefrontal cortex,

Un posibil candidat e cortexul prefrontal,

which is involved in all complex cognitive functions.

implicat în toate funcțiile cognitive complexe.

Prefrontal cortex neurons are connected to the posterior cortex

Neuronii din cortexul prefrontal sunt conectați la cortexul posterior

by long, spindly cell extensions called neural fibers.

prin extensii lungi, subțiri, numite fibre nervoase.

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

Teoria Sintezei Mentale propune că, asemenea unui păpușar,

the prefrontal cortex neurons send electrical signals

neuronii din cortexul prefrontal transmit semnale electrice

down these neural fibers

prin fibrele nervoase

to multiple ensembles in the posterior cortex.

la mai multe ansambluri din cortexul posterior.

This activates them in unison.

Astfel, ele sunt activate la unison.

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

Dacă ansamblurile neuronale sunt oprite în același timp,

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

percepi imaginea compozită ca și cum chiar ai fi văzut-o.

This conscious purposeful synchronization

Această sincronizare conștientă

of different neuronal ensembles by the prefrontal cortex

a diferitelor ansambluri neuronale de către cortexul prefrontal

is called mental synthesis.

se numește sinteză mentală.

In order for mental sythesis to work,

Pentru ca ea să funcționeze,

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

semnalele trebuie să ajungă concomitent la ambele ansambluri neuronale.

The problem is that some neurons

Problema e că unii neuroni

are much farther away from the prefrontal cortex than others.

sunt mult mai îndepărtați decât alții de cortexul prefrontal.

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

Dacă semnalele ar parcurge ambele fibre cu aceeași viteză,

they'd arrive out of sync.

ar ajunge desincronizat.

You can't change the length of the connections,

Nu poți modifica lungimea conexiunilor,

but your brain, especially as it develops in childhood,

dar creierul tău, mai ales când se dezvoltă în copilărie,

does have a way to change the conduction velocity.

are o metodă de a modifica viteza transmisiei.

Neural fibers are wrapped in a fatty substance called myelin.

Fibrele nervoase sunt învelite într-o substanță numită mielină.

Myelin is an insulator

Mielina e un izolant

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

și accelerează semnalele electrice transmise prin fibra nervoasă.

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

Unele fibre nervoase pot avea 100 de straturi de mielină.

Others only have a few.

Altele au doar câteva.

And fibers with thicker layers of myelin

Fibrele cu straturi groase de mielină

can conduct signals 100 times faster or more

pot conduce semnale de 100 de ori mai repede

than those with thinner ones.

decât cele cu straturi subțiri.

Some scientists now think that this difference in myelination

Unii oameni de știință cred că diferența de mielinizare

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

ar putea fi cheia transmisiei sincronizate în creier

and consequently, to our mental synthesis ability.

și, prin urmare, a abilității de sinteză mentală.

A lot of this myelination happens in childhood,

Marea parte a mielinizării are loc în copilărie,

so from an early age,

deci de la o vârstă fragedă,

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

imaginația noastră bogată ar putea avea mult de-a face

cu formarea creierelor ale căror conexiuni mielinizate

whose carefully myelinated connections

can craft creative symphonies throughout our lives.

pot crea simfonii creative pe parcursul vieții noastre.