Wie verwandelt das Gehirn unbewusste Informationen in bewusste Gedanken?

Die Neurowissenschaft sagt uns, dass die meiste Arbeit unseres Gehirns auf einer unbewussten Ebene stattfindet, aber wann ist das "a-ha!" Moment auftreten? Und was passiert dabei? Neue Forschung untersucht.
Eine neue Studie untersucht, wann das "a-ha!" Moment spielt sich im Gehirn ab und wie ähnlich ist es mit anderen Gehirnprozessen.

Viele von uns haben bemerkt, dass wir unter der Dusche unsere besten Ideen zu bekommen scheinen oder dass wir die Antwort auf eine schwierige Frage finden, wenn wir am wenigsten darüber nachdenken.

Ein großer Teil der neurowissenschaftlichen Studien hat darauf hingewiesen, dass das Gehirn in seiner Freizeit viel Arbeit verrichtet, den sogenannten Leerlaufzustand - in dem das Gehirn scheinbar überhaupt nichts zu tun hat - und dass dies der Zeitpunkt ist Es ist am schwierigsten, Lösungen für komplexe Probleme zu finden.

Mit der Zeit und den Fortschritten in der Neurowissenschaft wurde den Forschern Freud immer klarer war richtig und der Verstand, sowie das Gehirn, arbeiten unbewusst. In der Tat wäre es sicher zu sagen, dass das, was uns bewusst bekannt ist, nur die Spitze eines viel größeren Eisbergs ist, tief in unbewussten Gewässern untergetaucht.

Aber der genaue Zeitpunkt, zu dem uns Informationen bekannt werden - oder wenn die "Spitze des Eisbergs" durch das Wasser dringt und das Unbewusste bewusst wird - war aus neurowissenschaftlicher Sicht etwas rätselhaft.

Mit anderen Worten, wir wissen noch nicht, wann dieses intellektuell befriedigende "a-ha!" Moment findet statt, oder was die Biologie dahinter steckt. Ein Forscherteam der Columbia University in New York City, NY, hat deshalb diesen Moment genauer untersucht.

Die Wissenschaftler wurden von Michael Shadlen, Ph.D., Mortimer B. Zuckerman Geist Gehirn Verhalten Institut der Columbia University, und die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift veröffentlicht Aktuelle Biologie.

Die Hypothese

Dr. Shadlen und Kollegen gingen von einer interessanten Hypothese aus, die sie aus früheren Forschungen über die neurobiologischen Prozesse bei der Entscheidungsfindung abgeleitet haben.

Wie die Autoren erklären, zeigen Forschungen, die sowohl bei Affen als auch bei Menschen durchgeführt wurden, dass viele unserer Entscheidungen an einem Punkt stattfinden, an dem das Gehirn "fühlt", als ob es genügend Informationen gesammelt hat oder wenn ein kritisches Informationsniveau angesammelt wurde.

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Dieser Prozess, eine Entscheidung zu treffen, sobald das Gehirn genügend Beweise gesammelt hat, trägt den Namen "beschränkte Beweisakkumulation". Das Erreichen dieser Schwelle ist wichtig, weil das Gehirn es nicht verwendet alle von den verfügbaren Informationen verwendet es so viel wie nötig ist, um eine schnelle und dennoch genaue Entscheidung zu treffen.

Die Forscher fragten sich, ob diese Schwelle auch für unser "Eureka!" Momente.

In Dr. Shadlens Worten: "Könnte der Moment, in dem das Gehirn glaubt, genug Beweise gesammelt zu haben, mit dem Bewusstsein der Person verbunden sein, sich entschieden zu haben - dieses wichtige 'a-ha!' Moment?"

Das 'a-ha!' Moment

Um diese Frage zu beantworten, haben die Wissenschaftler fünf Personen gebeten, eine "Richtungsdiskriminierung" durchzuführen. Die Teilnehmer schauten sich Punkte auf einem Computerbildschirm an. Die Punkte bewegten sich zufällig, wie Sandkörner, wenn sie durch den Wind geblasen werden. Die Teilnehmer wurden gefragt, in welche Richtung sich die Punkte bewegt hatten.

Der Moment, in dem sie "entschieden", in welche Richtung die Punkte zu gehen schienen, wurde als das Äquivalent des "a-ha!" Moment.

In der Mitte des Bildschirms gab es einen festen Punkt und eine Uhr. Das Display hatte auch zwei "Wahlziele" - nämlich links oder rechts - und dies waren die Richtungen, in denen die Teilnehmer entscheiden mussten, dass sich die Punkte bewegt hatten.

Kurz nachdem die Punkte aufgehört hatten, bewegten die Teilnehmer mit einem elektronischen, handgehaltenen Stift den Cursor in die Richtung, in die sich die Punkte bewegt hatten.

Um festzustellen, wann die Entscheidung getroffen wurde, verwendeten die Forscher die Technik der "mentalen Chronometrie" - das heißt, nachdem sie ihre Entscheidung getroffen hatten, wurden die Teilnehmer gebeten, die Uhr zurück zu dem Punkt zu bewegen, an dem sie dies bewusst getan hatten.

"Der von den Teilnehmern angegebene Zeitpunkt - diese mentale Chronometrie - war völlig subjektiv; sie beruhte ausschließlich auf ihrer eigenen Einschätzung, wie lange sie für diese Entscheidung gebraucht haben", sagt Dr. Shadlen. "Und weil es rein subjektiv war, sollte es im Prinzip nicht verifizierbar sein."

'A-ha' Moment ähnlich wie eine Entscheidung zu treffen

Mithilfe eines mathematischen Modells gelang es den Wissenschaftlern jedoch, diese subjektiven Entscheidungszeiten mit dem Prozess der begrenzten Evidenzakkumulation in Einklang zu bringen.

Die subjektiven Entscheidungszeiten passten so gut zu dem, was die Wissenschaftler als Beweisakkumulationsschwelle festlegten, dass sie die Wahl von vier der fünf Teilnehmer vorhersagen konnten.

"Wenn die von den Teilnehmern gemeldete Zeit gültig war, dachten wir, dass es möglich ist, die Genauigkeit der Entscheidung vorherzusagen", erklärt Dr. Shadlen.

"Basierend auf früheren Studien haben wir eine Art mathematischen Trick eingebaut, der zeigte, dass die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Entscheidungen durch die gleiche Gehirnfunktion zusammengehalten wurden." Dieser "mathematische Trick" war das Beweisakkumulationsmodell.

"Im Wesentlichen entspricht der Akt des bewussten Bewusstseins einer Entscheidung dem gleichen Prozess, den das Gehirn durchläuft, um eine Entscheidung zu treffen, sogar eine einfache - wie etwa, ob man sich nach links oder rechts wendet."

Michael Shadlen, Ph.D.

Mit anderen Worten, die Studie zeigt, dass das bewusste Bewusstsein des "a-ha!" Moment findet genau dann statt, wenn das Gehirn diese Schwelle der Evidenzakkumulation erreicht hat.

Die Ergebnisse liefern einzigartige Einblicke in die Biologie des Bewusstseins, sagen die Forscher, und sie bringen uns näher zum Verständnis der biologischen Grundlagen von Entscheidungen, Ethik und generell des menschlichen Geistes.