小脑:天才爱因斯坦大脑研究的新视野

是什么造就了天才?像阿尔伯特·爱因斯坦这样天才的大脑是如何产生天才想法的呢?在这篇博客中,Larry Vandervert探索了这个过程,并解释了小脑的重要部分,以及它与大脑皮层的强大联系,它在创造力、直觉和更高层次的思维中发挥着作用。

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2017年5月出版的《国家地理》开始了一个关于天才的系列话题。这期杂志包含了许多与天才有关的有趣的大脑发现,包括阿尔伯特·爱因斯坦的发现。然而,它遗漏了神经科学研究的一个重要新方向。

为了更好地理解像爱因斯坦这样的天才的全新思想背后的过程,现在有相当多的大脑想象证据,为我们对大脑如何产生的思考方式提供了一个戏剧性的变化思想和创造力的进步

这种思维上的重大改变是基于无数的成像研究,这些研究揭示了大脑小脑的690亿个神经元不仅有助于不断完善思维,而且有助于创造力。

关于大脑如何产生天才的新观点

小脑中的神经元数量与大脑皮层中的神经元数量。
神经元计数数据来自:Lent, Azevedo, Andrade-Moraes & Pinto(2012)。

现在越来越多的神经科学家认识到,与大脑皮层相结合,小的小脑对于计算更高层次的思想是必要的。

小脑通过不断提高所有运动、思维和创造过程的速度、适宜性和效率,提供了这种绝对关键的贡献。当一个人试图解决任何或所有问题时,小脑就会做出这些改进。

为了帮助理解小脑和大脑皮层之间的强大关系,首先需要注意的是,人类小脑的体积在过去的一百万年里增长了三到四倍。此外,这种相当迅速和戏剧性的小脑增大包括:

  1. 小脑中大面积认知区域的出现,致力于语言驱动思维的不断改善,以及
  2. 小脑和大脑皮层的前额和顶叶高级思维和规划区域之间大量的双向神经轨道的延伸(大脑两侧各有2000万条)。后一种发展意味着,任何被反复思考的东西,都可以通过小脑内690亿个成功预测神经回路的更有效、更流畅的建模,不断得到改善。

需要注意的是,小脑的作用发生在意识意识水平以下。这些增加的思维效率随后被送回大脑皮层,无意识地影响高级思维(通常以直觉的形式出现)和/或高级问题解决的执行。

脑-小脑系统是如何在思想上产生进步的

从婴儿期开始,向“思想”发展的经历发生在大脑皮层的工作记忆中。工作记忆指的是构成持续思考的一连串图片和语言。同时,当这种早期思维的经验被重复时,小脑对这种发展中的思维结构的有序序列进行编码。而且,为了使用这些序列来预测接下来会发生什么,小脑可能会混合序列来做出更好的预测。

这种小脑编码的进化适应性优势在于,它逐步选择更快、更一致、更适合手头问题的思维模式。随着这些模式在小脑中学习,它们可能会混合起来,变得更加无意识和自动,通常会作为直觉突然进入大脑皮层的意识。

在我的2015文章这篇文章发表在杂志上小脑和共济失调我描述了这个过程在爱因斯坦身上是如何发生的。以爱因斯坦为例,他告诉我们,在他16岁的时候,他想象了以下矛盾的问题:

“如果我以c(真空中的光速)的速度追逐一束光,我应该观察到这样一束光,它是一个静止的空间振荡电磁场。然而,这似乎是不可能的。”

爱因斯坦在这里想象的是一束光在不以每秒18.6万英里的速度移动时的样子。

爱因斯坦的大脑皮层(结合他的小脑多年来学到的知识)曾设想过将光速本身与日常经验相结合的可能性。然后,在爱因斯坦思考这个问题的随后几年里,他的小脑努力使这个新的观察和想法的结合更合适,更具有预测性,以解决静止的光束实际上是什么样子的问题。

爱因斯坦说,他通过直觉解决了这个问题,并提出了狭义相对论。要看他的直觉是如何解决的,请看我最后的解释2015篇文章

为什么有些人会成为天才?

上述对婴儿早期思想出现的解释,直接解释了为什么有些人会成为天才。有些人天生就有加速小脑功能以改善认知过程的能力。由于学习条件、导师的支持和努力工作(以及一定程度的运气),其中一些人成为了著名的天才(如爱因斯坦)。

另一类这样的个体由于内在动机,他们独特的学习条件等等,可能成为神童。进一步的,Vandervert (2007)他们认为,通过高度积极的有意识的练习,其他个体可能会通过长期、专注的努力工作和导师的支持,显著地加速他们小脑功能的产生。


把最新的研究放在《国家地理》关于天才的文章中

我把这些新的理解直接放在了克劳迪娅·卡尔布2017年5月发表在《国家地理》杂志上的关于“天才”的文章中的例子中。详情请发邮件至LVandervert@aol.com。

也明白为什么科学实际上是一个扩展的游戏:“维果斯基与神经科学:小脑和崛起的文化通过玩< https://www.journalofplay.org/issues/9/2/article/3-vygotsky-meets-neuroscience-cerebellum-and-rise-culture-through-play >”发表在9卷,问题2,强劲的美国杂志。

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2评论

斯蒂芬•吉波特

狭义相对论的一个结论,一束光不能在休息在任何惯性坐标系,所以你认为爱因斯坦的小脑,或任何其他他的大脑的一部分,想出如何解决这个问题”的样子太模糊,任何意义,如果它不是错误的。

模特大赛吉波特

实际上,不好意思,正是SR的基本假设不同于前相对论力学中光总是以光速运动,爱因斯坦的小脑不得不调和这个看似矛盾的概念和他的直觉,他的直觉一开始和其他人一样,都是错的。如果你想了解天才等复杂的问题我认为你应该离开物理理论的创建,远离了一个大脑的工作机制,并了解如何取回牙膏管之类的东西,例如,如果任何人都可以找出我想知道。

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