Scienziati usano apprendimento automatico per scoprire come cervello elabora pensieri astratti

Le quattro dimensioni sottostanti della rappresentazione di 30 concetti di fisica (credito: ccbi.cmu.edu, Carnegie Mellon University)

un team di ricercatori ha utilizzato le ultime tecniche in fatto di intelligenza artificiale, come l’apprendimento automatico, per interpretare le scansioni del cervello umano onde scoprire come quest’ultimo si attiva, e nello specifico quali regioni di esso cominciano a lavorare più intensamente, quando si formano concetti astratti nella mente.

Nello studio, pubblicato su Cerebral Cortexoggi, i ricercatori descrivono gli esperimenti che hanno condotto su nuove partecipanti utilizzando la tecnica della risonanza magnetica funzionale per scansionare il loro cervello. I dati ottenuti sono poi stati setacciati con software di machine learning e i risultati hanno visto l’identificazione dei modelli per ciascuno dei 28 concetti astratti studiati dai ricercatori, concetti appartenenti a sette categorie: matematica, scienze, sociale, legge, metafisica e religiosità.

Secondo i ricercatori, i concetti astratti come la giustizia, la coscienza o l’etica, si basano su tre dimensioni di significato. La prima è quella relativa alla lingua: una persona deve prima capire le parole per costruire un significato. La seconda dimensione definisce i concetti astratti in termini di riferimento mentre la terza dimensione è quella radicata nei costrutti sociali.

Secondo Marcel Just, professore di psicologia presso la DO Hebb University, uno degli autori dello studio, “gli esseri umani hanno la capacità unica di costruire concetti astratti che non hanno ancoraggio nel mondo fisico, ma spesso diamo per scontata questa capacità”.
Il cervello stesso, secondo il ricercatore, agirebbe similmente ad un sistema di indicizzazione, come il catalogo di una biblioteca, per definire i significati dei concetti astratti.

“La maggior parte della nostra comprensione di come il cervello elabora oggetti e concetti si basa sul modo in cui i nostri cinque sensi prendono le informazioni”, dichiara Robert Vargas, studente della CMU nel laboratorio di Just e primo autore del documento. “Diventa difficile descrivere l’ambiente neurale dei pensieri astratti perché molti degli strumenti mentali del cervello per elaborarli sono essi stessi astratti”.

Secondo lo stesso Vargas la cosa più eccitante dietro questo studio sta nel fatto che determinati concetti, ad esempio quello della spiritualità, possono essere neuralmente simili in più persone le cui esperienze di vita e di spiritualità sono state perlopiù diverse. Questo significa che è possibile prevedere i modelli di attivazione neurale per determinati concetti astratti al di là delle esperienze uniche delle persone stesse.

“Per me, è la prova che abbiamo identificato alcuni degli elementi del sistema di indicizzazione del cervello – rappresentazione verbale, esternalità/internalità e dimensione sociale – che i nostri cervelli usano per codificare concetti che non hanno manifestazione fisica nel mondo”, riferisce il ricercatore nel comunicato stampa che presenta lo studio.

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