Columbia University i byen Ny York

Hvad er transitiv slutning, og hvordan blev det antaget at fungere i hjernen?

Greg Jensen: Transitiv slutning har været et fokus for studier i psykologi i mere end et århundrede. Det var en af de centrale målinger, der blev brugt af den svenske psykolog Jean Piaget, der berømt studerede forbindelsen mellem barndomsudvikling og fremkomsten af intelligens.

VF: Transitiv slutning er den form for ræsonnement, vi bruger, når vi sammenligner to objekter, vi aldrig har sammenlignet direkte med hinanden før. Tag NCAA March Madness, for eksempel. Hvert år bygger folk rundt om i landet parenteser ved at beslutte, hvilket college basketballhold der vil komme videre i hver runde, selvom de aldrig har set de to hold stå over for. For at træffe disse beslutninger siver hjernen gennem sine hukommelsesbanker. Det gør et uddannet ” gæt ” om hvilket hold der kommer ud på toppen: hvis hold a normalt slår Hold B, og hold B normalt slår Hold C, så er det logisk at antage, at Hold A vil slå hold C. Dette er transitiv slutning.

HT: Piaget betragtede transitiv slutning som et mål for intelligens, og indtil 1970 ‘ erne blev det taget som en given, at denne form for tanke på højt niveau først opstår sent i udviklingen, når du først begynder at tænke i form af konkrete abstraktioner. Tanken var, at kun en menneskelig voksen med en fuldt udviklet hjerne var i stand til denne type ræsonnement.

har denne tænkning udviklet sig for nylig?

HT: I slutningen af 1990 ‘erne og begyndelsen af 2000’ erne viste det sig, at klare, ubestridte beviser for transitiv slutning var på arbejde på tværs af flere arter. For eksempel har ikke-pattedyrsdyr som duer og kyllinger brugt transitiv inferens-lignende ræsonnement, når de udfører opgaver. Disse resultater startede et skift i marken. Vi begyndte alle at forstå, at transitiv slutning ikke var entydigt menneskelig og var mere oversættelig på tværs af arter end tidligere antaget.

GJ: En ledetråd til forståelse af transitiv slutning var, at det syntes særlig vigtigt for dyr, der levede i store og komplekse sociale grupper, sammenlignet med dem, der lever i små grupper, eller som er ensomme fouragere.

Hvad er forbindelsen mellem komplekse sociale grupper og transitiv slutning?

GJ: komplekse sociale grupper — for eksempel som dem, der observeres blandt pingviner, aber eller hvaler i naturen — er struktureret i sociale hierarkier. Det ville være næsten umuligt for et dyr at huske hele gruppens sociale hierarki dag efter dag for at lære sit eget sted i dette hierarki.

HT: for at omgå dette behov for at huske, udleder dyret sin sociale placering ved at observere interaktionerne mellem sine naboer og derefter ekstrapolere. Dens hjerne gør alt dette uden at bruge sprog.

VF: det mest spændende fund fra vores seneste forskning indikerer, at hjernen løser disse problemer rumligt, hvilket er noget, du kan gøre uden sprog.

Hvad betyder det at løse problemet rumligt?

GJ: for at udføre komplekse opgaver med deduktiv ræsonnement fandt vi, at hjernens kognitive kort, den del af hjernen, der engang troede at være involveret i rumlige forhold, bruges.

HT: det kognitive kort blev oprindeligt udtænkt af psykologer som et internt kort over ens omgivelser — ætset i hjernen — for at hjælpe med at finde vej rundt. Men folk antager nu, at kognitive kort har anvendelser ud over navigation; såsom at repræsentere abstrakte forhold.

VF: Vores seneste forskning viste, at kognitive kort kan udlede sociale relationer, ligesom de udlede rumlige. Dette gør læring mere effektiv. Ligesom du ikke behøver at huske alle mulige ruter på et kort for at finde vej til en ny destination, behøver et dyr ikke at huske alle i deres sociale gruppes status. Det kan anvende en lille mængde logik for at hjælpe det med at navigere i denne beslutning.

Hvad er de store grillbarer fra denne opdagelse?

VF: dette arbejde fremhæver den væsentlige karakter af transitiv slutning. Fordi det er bevaret på tværs af hundreder af millioner af evolutionsår, er det sandsynligvis en grundlæggende proces.

HT: vores fund står i modsætning til forestillingen om, at transitiv slutning kræver en avanceret hjerne; selv i mangel af sprog eller en stor hjerne kan der foretages komplekse slutninger.

GJ: selvom den underliggende neurale arkitektur adskiller sig mellem arter, er der fælles mønstre, der ligger til grund for den måde, evolutionen har løst beslutninger på.

hvordan håber du at bruge denne viden fremadrettet?

HT: Vi begynder nu at studere denne form for ræsonnement i lidelser som autisme. Der er foreløbige beviser for, at børn diagnosticeret med autisme kan være mangelfuld i denne type læring.

VF: vores forudsigelse er, at autistiske børn ville have en sværere tid at gøre forudsigelser baseret på, hvad de har lært. Når vi dykker længere ind i vores studier, er det utroligt, hvad vi opdager om hjernens evner.

###

Herbert Terrace, ph. d., Er professor i psykologi i Columbia.

Vincent Ferrera, ph.d., er hovedforsker ved Columbia ‘s Institut for Neurovidenskab og professor i neurovidenskab ved Columbia’ s Vagelos College of Physicians and Surgeons.

Greg Jensen, ph.d., afsluttede sin postdoc uddannelse som medlem af både Terrace og Ferrera labs. Han er nu en besøgende assisterende professor i psykologi ved Reed College.

de papirer, der henvises til i dette spørgsmål&A, er:

Jensen G, Alkan Y, Ferrera VP, Terrace HS. 2019. Videnskab Fremskridt 5 (7).

Jensen G, terrasse HS, Ferrera VP. 2019. Grænser inden for Neurovidenskab 13 (878).

denne forskning blev støttet af National Institute of Mental Health (NIH-mh081153 og NIH-MH111703) og Kavli Institute for Brain Sciences ved Columbia.

forfatterne rapporterer ingen økonomiske eller andre interessekonflikter.