Znajdź zawartość

Jedna osoba jest w stanie zapamiętać, choć niedokładnie, 4 elementy z 10, podczas gdy inna tylko dwa, ale za to drobiazgowo. Nic więc dziwnego, że psycholodzy od dawna zastanawiali się, czy lepsza rozdzielczość wspomnień przekłada się na wyższy iloraz inteligencji. Najnowsze studium doktoranta Keisuke Fukudy z University of Oregon wskazuje na to, że nie. Klarowność obiektów przechowywanych w pamięci krótkotrwałej (ang. short-term memory, STM) nie ma związku z tzw. inteligencją płynną, uznawaną w teorii Charlesa Spearmana za inteligencję zdeterminowaną przez czynnik genetyczny. Zgodnie z rezultatami studium, większa liczba obiektów przechowywanych w pamięci krótkotrwałej wiąże się z wyższą inteligencją płynną, zaś rozdzielczość wspomnień, choć ważna w wielu sytuacjach (np. dla radiologa oglądającego zdjęcia pacjenta z podejrzeniem poważnej choroby), nie wydaje się z nią skorelowana. Stanowi ona odzwierciedlenie doświadczenia danej osoby w specyficznych dziedzinach percepcji. Przykład? Japońskie znaki są dla przedstawicieli kultury zachodniej bardzo do siebie podobne, podczas gdy dla Japończyka wyraźnie różne. W ramach wcześniejszych studiów akademicy z Oregonu ustalili, że ogólna pojemność pamięci krótkotrwałej to rzeczywiście 3 do 5 obiektów i że pojemność STM jest dobrym prognostykiem jednostkowego IQ. Jakie jednak aspekty pojemności pamięci wyjaśniają powiązania z inteligencją płynną? To właśnie miały wyjaśnić eksperymenty Fukudy, który współpracował z profesorem Edwardem Awhem. Wzięło w nich udział 79 studentów. Na ekranie komputera pokazywano im na moment 4 lub 8 elementów. Potem przez sekundę wyświetlał się wygaszacz, a następnie ochotnikom demonstrowano jeden z obiektów i pytano, czy poprzednio znajdował się w tym miejscu. Badając zdolność do wykrywania dużych i małych zmian w obrębie zapamiętanych elementów, Fukuda mógł oszacować zarówno liczbę obiektów utrzymywanych w pamięci, jak i rozdzielczość wspomnień. Następnie oba aspekty STM odniesiono do wyników uzyskanych w testach na inteligencję.

Kiedy ludzie szukają rzadkich obiektów, np. broni i materiałów wybuchowych w bagażu podróżnych czy guzów w tkankach chorego, mają kłopot z ich wypatrzeniem. Prawdziwa jest też odwrotna zależność. Jeśli z czymś stykamy się często, widzimy to wszędzie, nawet tam, gdzie naprawdę się nie pojawia (Current Biology). Jak wyjaśnia Jeremy Wolfe z Harvardzkiej Szkoły Medycznej, znajdziemy więcej z 20 ukrytych sztuk broni, przeszukując 40 walizek niż przeglądając zawartość dwóch tysięcy plecaków. Naprawdę chcemy zrozumieć, czemu się tak dzieje. Ma to znaczenie zarówno dla przeglądania bagażu na lotniskach (nawet najbardziej zaawansowany skaner nie działa bowiem bez pomocy człowieka), jak i dla przeglądania wyników badań mammograficznych, prześwietleń rtg. itp. Interpretacji może dokonać wyłącznie człowiek, musimy więc dokładnie prześledzić, jak wyglądają i jak działają typowe dla naszego gatunku mechanizmy wyszukiwania. Zespół Wolfe'a współpracował z Laboratorium Bezpieczeństwa Transportowego amerykańskiego Departamentu Bezpieczeństwa Krajowego. To od jego pracowników naukowcy otrzymali zdjęcia pustych walizek oraz przedmiotów, które się w nich zwykle znajdują. Mamy oprogramowanie, które pakuje torby. Bierze pustą, wrzuca do środka trochę ubrań oraz może kilka drobiazgów i na tym kończy lub dodaje broń palną bądź nóż. Komputer postępował tak w 50 lub w 2% przypadków. Następnie Amerykanie poprosili 13 chętnych o wyszukiwanie w bagażu niebezpiecznych narzędzi. Okazało się, że ludzie z większym prawdopodobieństwem znajdowali noże i pistolety, gdy w torbach poupychano ich dużą liczbę. Mieli jednak spory problem z wytropieniem groźnych obiektów, kiedy program zaniżył częstotliwość ich występowania. Gdy pojawiały się w połowie przypadków, [...] wolontariusze pomijali jedynie 7% obiektów. Jeśli występowały w 2% prób, wskaźnik pomijania wzrastał do 30% – podsumowuje Wolfe.

Neurolodzy zidentyfikowali pojedyncze komórki nerwowe, które reagują na znane osoby i obiekty. To pierwsze studium demonstrujące ludzką zdolność kontrolowania aktywności pojedynczych neuronów – podkreśla Moran Cerf z California Institute of Technology w Pasadenie. Badanie przeprowadzono na osobach chorujących na padaczkę. Lekarze zaimplantowali w mózgu elektrody, by znaleźć źródło drgawek. Te same elektrody zostały wykorzystane do monitorowania pojedynczych neuronów w przyśrodkowej części płatów skroniowych (ang. medial temporal lobe). Jak przekonuje Cerf, to rejon bardzo istotny dla pamięci, percepcji i uwagi. Zanim eksperyment się rozpoczął, z ochotnikami przeprowadzano rozbudowane wywiady. Ustaliwszy ich preferencje, naukowcy pokazywali im zdjęcia znanych (i lubianych) osób, przedmiotów i miejsc, m.in. Billa Clintona, Venus Williams czy Michaela Jacksona. Chcieliśmy zlokalizować neurony selektywnie reagujące na jeden z tych konceptów. U każdego z pacjentów odkryto ok. 5 neuronów reagujących podczas patrzenia na zdjęcie określonej osoby bądź przedmiotu. Kiedy już Amerykanie wiedzieli, że takie komórki w ogóle istnieją, zaczęto się zastanawiać, czy ludzie mogą je kontrolować, myśląc o kimś lub o czymś. By to sprawdzić, ekipa Cerfa podłączyła elektrody do komputera. Wyświetlał on zdjęcia reprezentatywne dla myśli badanego. Kiedy uaktywniał się, dajmy na to, neuron Marilyn Monroe, na ekranie powinien się pojawić wizerunek aktorki. Chcąc stwierdzić, jak dobrze chorzy kontrolują poszczególne neurony, badacze przeprowadzili ciekawy eksperyment, bazujący na "walce" pomiędzy różnymi komórkami nerwowymi. W jednej jego wersji angażowano neuron reagujący na aktora Josha J. Brolina oraz komórkę wspomnianej wyżej Marilyn Monroe. Początkowo pacjentom pokazywano zdjęcie z nałożonymi wizerunkami tych dwóch osób. Gdy mówiono im, by myśleli o Joshu, sygnał wychwytywany przez elektrody powinien doprowadzić do wyblaknięcia obrazu Marilyn i wyostrzenia fotografii mężczyzny. Eksperyment kończono, gdy obraz stawał się w 100% Monroe lub Brolinem bądź po upływie 10 sekund. Okazało się, że test przeszło 10 osób: w 60-90% czasu udało im się przekształcić obraz. W miarę ćwiczenia ludzie coraz lepiej radzili sobie z tego typu zadaniem.

Osoby widzące i niewidome w ten sam sposób kategoryzują obiekty żywe i nieożywione. Co ciekawe, odróżniają je dzięki tym samym obszarom wzrokowym. Oznacza to, że jest to zdolność zakodowana w mózgu przez ewolucję. Zespół Bradforda Mahona z Rochester University wykazał, że do specyficznej dla kategorii aktywacji kory wzrokowej nie jest wymagane uprzednie doświadczenie wizualne. Obiekty rozpoznajemy dzięki tzw. strumieniowi brzusznemu. Dane z pierwszorzędowej kory wzrokowej są nim przekazywane do kory dolnoskroniowej. Wcześniejsze badania obrazowe wykazały, że widok obiektów nieożywionych, np. narzędzi, aktywuje inne rejony w obrębie strumienia brzusznego niż obiekty ożywione, np. zwierzęta czy twarze. Nie wiedziano jednak, czy specyficzna dla kategorii reakcja neuronalna zależy od doświadczenia. Można to sprawdzić, przeprowadzając eksperyment z dorosłymi, którzy nie widzą od urodzenia. Chociaż uprzednie studia wskazywały, że badanie dotykowe przedmiotów lub wyobrażanie sobie ich kształtu w oparciu o dźwięk aktywuje strumień brzuszny, specjaliści nie mieli pojęcia, czy stymulacja pochodząca z innych zmysłów pobudza konkretne obszary wzrokowego systemu brzusznego. Doktor Mahon współpracował z kolegami z Uniwersytetu w Trydencie i Uniwersytetu Harvarda. Razem postanowili sprawdzić, czy organizacja strumienia brzusznego od środka ku bokowi mózgu, która odzwierciedla przejście od bodźców nieożywionych do żywych, będzie również obecna u ludzi niewidomych od urodzenia. W eksperymencie przeprowadzanym pod kontrolą funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) wzięło udział 20 widzących osób i 3 niewidome. Wszyscy wysłuchiwali listy słów oznaczających obiekty nieożywione lub ożywione. Mieli przy tym zamknięte oczy. Ich zadanie polegało na myśleniu o pierwszym obiekcie i porównywaniu jego wielkości do kolejnych. Widzący przechodzili dodatkowo przez jeszcze jeden etap: przyglądali się rysunkom obiektów bez wyczytywania na głos ich nazw. Okazało się, że aktywacja wyspecjalizowanych regionów była identyczna u widzących i niewidomych ochotników. Nasze odkrycia sugerują, że organizacja strumienia brzusznego we wrodzony sposób "przewiduje" różne typy przetwarzania, które muszą zostać przeprowadzone na obiektach należących do poszczególnych domen koncepcyjnych – podsumowuje dr Alfonso Caramazza z Uniwersytetu Harvarda. Mahon uważa, że pewne doświadczenie przydaje się przy sortowaniu obiektów, jednak sposoby obchodzenia się z twarzą lub młotkiem są tak różne, że ich rozpoznawanie zostało w toku ewolucji na stałe powiązane z innymi rejonami mózgu.

Radiology Art to projekt realizowany od lata 2007 roku. Jego pomysłodawcom zależało na, jak to sami ujęli, głębszym zwizualizowaniu ważnych kulturowo obiektów, np. zabawek, przekąsek czy tzw. elektroniki osobistej. Prześwietlając je, można zajrzeć w głąb, dowiedzieć się, co znajduje się wewnątrz i jaką ma strukturę. Autor witryny zachęca internautów do nadsyłania własnych zdjęć. Tyle tylko, że niewiele osób, przynajmniej w Polsce, ma dostęp do tomografu komputerowego. Skany muszą być wykonane w standardzie DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine). Potem są one przetwarzane przez różne programy graficzne, m.in. Photoshop. Barwa zostaje przypisana na podstawie gęstości materiału. Do niej dostosowuje się następnie kolor tła (biały bądź czarny). Dzięki tym prostym zabiegom można obejrzeć z niecodziennej perspektywy zabawkową łódź podwodną czy przypominającą zniekształcone słoje drzewne rosyjską matrioszkę. Ciekawie wyglądają prześwietlone hamburgery, banan czy zapakowane próżniowo plastry mięsa. Elektronika poddana badaniu CT z trudem przypomina oryginał. Dotyczy to zwłaszcza golarki oraz iPoda, który przemienia się w coś na kształt różowej tabliczki czekolady. Niektóre przedmioty uwieczniono nie tylko na zdjęciach, ale i na krótkich filmach. Warto się z nimi zapoznać, bo to naprawdę niecodzienne doświadczenie...

Mężczyźni radzą sobie z zadaniami przestrzennymi, np. obracaniem w myśli różnych obiektów, lepiej niż kobiety. Psycholodzy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles wykazali, że różnice te pojawiają się już w niemowlęctwie, bo w piątym miesiącu życia (Psychological Science). Prof. David S. Moore opowiada, że od ok. 30 lat wiadomo, że i kobiety, i mężczyźni mogą zobaczyć jakiś obiekt z określonej perspektywy, a potem rozpoznać go po obróceniu w przestrzeni. Panowie robią to jednak nieco szybciej niż panie. Wcześniejsze badania wykazały, że różnice międzypłciowe da się wykryć u dzieci w wieku 4 lat, ale nasze studium przesunęło tę granicę jeszcze bardziej. Planując eksperyment, Amerykanie nie spodziewali się tego, lecz okazało się, że by rozwiązać zadanie, 5-miesięczni chłopcy rotowali w głowie trójwymiarowe obiekty, a ich rówieśnice tego nie potrafiły. Psycholodzy testowali 20 chłopców i 20 dziewczynek. Wszystkie dzieci miały 5 miesięcy. Niemowlęta patrzyły na wyświetlany wielokrotnie obiekt w kształcie litery L. Demonstrację przedmiotu w określonym położeniu kończono, gdy czas spoglądania spadał poniżej połowy czasu poświęcanego figurze na samym początku. Generowane komputerowo L składało się mniejszych sześcianów o różnokolorowych ściankach. Gdy dzieci znudziły się pierwszą wersją, na ekranie pojawiał się obrócony obiekt, a potem jego lustrzane odbicie. Pięciomiesięczni chłopcy patrzyli na lustrzane odbicie o 1,5 s dłużej niż na bardziej znany obraz, natomiast dziewczynki przyglądały się mu nieco krócej niż znajomemu widokowi. Moore i jego współpracownik Scott P. Johnson twierdzą, że chłopcy poświęcali więcej czasu lustrzanemu odbiciu, ponieważ zdawali sobie sprawę, że to coś całkowicie nowego, a druga propozycja badaczy to po prostu zrotowana figura L, którą już się zdążyli przecież znudzić. Aby to stwierdzić, najpierw należało zapamiętać kształt, a potem obrócić go w myśli. Nie wiadomo, czemu różnice w zakresie tych zdolności pojawiają się tak wcześnie. Jedno jest jednak pewne. Występują one w populacji zbyt młodej, aby nauczyć się tego podczas manualnych eksperymentów z przedmiotami albo w ramach intensywnej edukacji. Mimo wszystko nie da się wykluczyć, że w grę wchodzi jakiś proces uczenia.

Uważa się, że na to, z jak daleka możemy jeszcze coś przeczytać, wpływa wielkość liter. Okazuje się jednak, że to błąd i w rzeczywistości najistotniejsze są odstępy między literami (Nature Neuroscience). Jeśli jakieś obiekty, nie tylko litery, ale np. zwierzęta czy książki, są za bardzo stłoczone, nie można ich odróżnić. Musi je dzielić pewna przestrzeń, nazywana krytycznym spacjowaniem. Pomysł, że rozstawienie ogranicza rozpoznawalność obiektów już nie może być prostszy, ale trudno go zaakceptować, ponieważ spycha z piedestału mocno zakorzenione przekonanie, że widzialność jest ograniczana przez wielkość, nie spacjowanie – wyjaśniają autorzy badania, Denis Pelli i Katharine Tillman z Uniwersytetu Nowojorskiego. Ludzki układ wzrokowy rozpoznaje prosty obiekt, wykrywając, a następnie łącząc ze sobą różne jego cechy. Nie udaje się to, gdy zostanie wzięty pod uwagę za duży obszar, czyli również otoczenie. Dany element nie zostaje wtedy wyodrębniony z chaotycznego tła. Przeważnie zdarza się to, gdy znajduje się on na obrzeżach pola widzenia. Z łatwością rozpoznajemy szybującego po niebie ptaka, ponieważ nie dochodzi tu do stłoczenia. W większości przypadków świat postrzegany przez oczy jest jednak chaotyczny i każdy obiekt, który identyfikujemy, musi być wyizolowany z tła. Kiedy nie jest on wyodrębniany, a zatem pozostaje w stanie stłoczenia, nie potrafimy go rozpoznać. Na peryferiach pola widzenia krytyczne spacje muszą być szersze. Gdy odstęp jest mniejszy od wartości progowej, mamy do czynienia ze stłoczeniem, a gdy większy – z tzw. niezatłoczonym oknem, przez które można zarówno czytać, jak i czegoś szukać. Rozmiary okienka zmieniają się z wiekiem: wzrastają podczas dzieciństwa, przez co wzrasta szybkość czytania.

Badanie naukowców z Vanderbilt University sugeruje, że ludzie zapamiętują twarze lepiej niż inne obiekty. Mamy z nimi często do czynienia i dlatego pamięć dobrze sobie z nimi radzi. Nasze wyniki pokazują, że we wzrokowej pamięci krótkoterminowej możemy przechowywać więcej twarzy niż innych obiektów — powiedziała Isabel Gauthier, profesor nadzwyczajny psychologii i współautorka omawianego studium. Wierzymy, że dzieje się tak z powodu sposobu, w jaki twarze są kodowane. Kim Curby porównuje kodowanie do pakowania walizki. To, ile zmieści się w torbie, zależy od tego, jak dobrze wszystko zostanie ułożone. Gauthier uważa, że umiejętność przechowywania większej liczby twarzy we wzrokowej pamięci krótkoterminowej może być bardzo przydatna w złożonych sytuacjach społecznych. To otwiera możliwości trenowania ludzi w zakresie uzyskania lepszej pamięci, przypominającej tę dotyczącą twarzy, w odniesieniu do innych obiektów — uzupełnia Curby. Pamięć krótkoterminowa jest kluczowa dla odczuwania ciągłości istnienia świata. Przechowuje informacje, których w danym momencie potrzebujemy. Wzrokowa pamięć krótkoterminowa zajmuje się, jak sama nazwa wskazuje, obrazami. Umożliwia przechowywanie ich przez kilka sekund. Gauthier i Curby chcą sprawdzić, czy może ona pomieścić większą liczbę twarzy niż innych obiektów i jaki mechanizm leży u podłoża tego zjawiska. Uczestnicy badań obserwowali na ekranie wygląd do pięciu twarzy (czas, jakim dysponowali, różnił się, maksymalnie dano im 4 sekundy). Następnie wyświetlano pojedynczą twarz i pytano, czy znajdowała się w pierwotnym zestawie. Dla porównania procedurę powtarzano z innymi obiektami, takimi jak zegarki lub samochody. Kiedy wolontariusze widzieli twarze przez bardzo krótki czas (pół sekundy), przechowywali we wzrokowej pamięci krótkoterminowej obrazy mniejszej liczby twarzy niż innych obiektów. Curby i Gauthier uważają, że działo się tak, ponieważ twarze są bardziej złożonymi obiektami od zegarków czy samochodów i potrzeba dłuższego czasu na ich zakodowanie. Gdy badanym dano więcej czasu (4 s), przewaga twarzy nad innymi kategoriami przedmiotów stawała się widoczna. Badaczki tłumaczą, że za zaobserwowany efekt odpowiada nasze obycie z twarzami. Należy dodać, iż można go zaobserwować tylko w przypadku, gdy buzie pokazuje się wolontariuszom w normalnej pozycji. Jeśli zaprezentuje się je do góry nogami, przewaga nad innymi obiektami zanika (Psychonomic Bulletin and Review). Doświadczenie powoduje, że w inny sposób kodujemy pionowo ustawione twarze (nie tylko pojedyncze elementy składowe, ale również całość), co pozwala na przechowywanie większej ich liczby we wzrokowej pamięci krótkoterminowej. Najbardziej zaskakujące jest w tym, że większość aktualnie uznawanych teorii postuluje, że właściwości wzrokowej pamięci krótkoterminowej są stałe, niepodatne na wpływ doświadczenia. Tymczasem eksperymenty Amerykanek udowodniły coś dokładnie przeciwnego. Curby i Gauthier chcą w przyszłości zbadać ludzi będących ekspertami w innych dziedzinach niż twarze, np. ekspertów samochodowych. Pragną też skorzystać ze zdobyczy nowoczesnych technologii. Badanie obrazowe mózgi pozwoli im prześledzić mechanizmy kodowania twarzy.