Columbia University I New York

Hva er transitiv slutning og hvordan ble det antatt å fungere i hjernen?

Greg Jensen: Transitiv slutning har vært et fokus for studier i psykologi i mer enn et århundre. Det var en av kjernemetrikkene som Ble brukt av Den Sveitsiske psykologen Jean Piaget, som berømt studerte sammenhengen mellom barndomsutvikling og fremveksten av intelligens.

VF: Transitiv slutning er den formen for resonnement vi bruker når vi sammenligner to objekter vi aldri har direkte sammenlignet med hverandre før. TA NCAA March Madness, for eksempel. Hvert år, folk rundt om i landet bygge braketter ved å bestemme hvilke college basketball team vil avansere i hver runde, selv om de aldri har sett de to lagene møtes. For å ta disse avgjørelsene, går hjernen gjennom minnebankene. Det gjør en utdannet «gjetning» om hvilket lag som kommer ut på toppen: hvis Lag a vanligvis slår Lag B, Og Lag B vanligvis slår Lag C, så er Det logisk å anta At Lag A vil slå Lag C. Dette er transitiv slutning.

HT: Piaget betraktet transitiv slutning som et mål på intelligens, og frem til 1970-tallet ble det tatt som en gitt at denne typen høyt nivå tanke bare oppstår sent i utviklingen, når Du begynner å tenke i form av konkrete abstraksjoner. Tanken var at bare en menneskelig voksen med en fullt utviklet hjerne var i stand til denne typen resonnement.

har den tenkningen utviklet seg mer nylig?

HT: På slutten av 1990-tallet og tidlig på 2000-tallet ble det funnet klare, ubestridte bevis på transitiv slutning på tvers av flere arter. For eksempel har ikke-pattedyrsdyr som duer og kyllinger brukt transitiv inferens-lignende resonnement når de utfører oppgaver. Disse funnene startet et skifte i feltet. Vi begynte alle å forstå at transitiv slutning ikke var unikt menneskelig og var mer oversettbar på tvers av arter enn tidligere antatt.

GJ: En ledetråd til å forstå transitiv slutning var at det virket spesielt viktig for dyr som levde i store og komplekse sosiale grupper, sammenlignet med de som bor i små grupper eller som er ensomme foragere.

Hva er sammenhengen mellom komplekse sosiale grupper og transitiv slutning?

GJ: Komplekse sosiale grupper-for eksempel de som observeres blant pingviner, aper eller hvaler i naturen – er strukturert i sosiale hierarkier. Det ville være nesten umulig for et dyr å huske det sosiale hierarkiet i hele gruppen, dag etter dag, for å lære sitt eget sted i det hierarkiet.

HT: for å omgå det behovet for å huske, gir dyret sin sosiale rangering ved å observere samspillet mellom naboene og deretter ekstrapolere. Hjernen gjør alt dette uten å bruke språk.

VF: det mest spennende funnet fra vår nyeste forskning indikerer at hjernen løser disse problemene romlig, noe som du kan gjøre uten språk.

hva betyr det å løse problemet romlig?

GJ: FOR å utføre komplekse oppgaver av deduktiv resonnement, fant vi at hjernens kognitive kart, den delen av hjernen som en gang trodde å være involvert i romlige relasjoner, brukes.

HT: det kognitive kartet ble opprinnelig oppfattet av psykologer som et internt kart over ens omgivelser-etset i hjernen – for å finne veien rundt. Men folk nå hypoteser at kognitive kart har bruker utover navigasjon; slik som representerer abstrakte relasjoner.

VF: Vår nyeste forskning viste at kognitive kart kan utlede sosiale relasjoner akkurat som de utlede romlige. Dette gjør læring mer effektiv. Akkurat som du ikke trenger å huske alle mulige ruter på et kart for å finne veien til et nytt reisemål, trenger ikke et dyr å huske stående av alle i deres sosiale gruppe. Det kan bruke en liten mengde logikk for å hjelpe den med å navigere den beslutningen.

Hva er de store takeaways fra denne oppdagelsen?

VF: dette arbeidet fremhever den grunnleggende naturen av transitiv slutning. Fordi det er bevart over hundrevis av millioner år med evolusjon, er det sannsynligvis en grunnleggende prosess.

HT: våre funn står i kontrast til forestillingen om at transitiv slutning krever en avansert hjerne; selv i fravær av språk eller en stor hjerne, kan komplekse slutninger gjøres.

GJ: Selv om den underliggende nevrale arkitekturen er forskjellig mellom arter, er det vanlige mønstre som ligger til grunn for hvordan evolusjonen har løst å ta beslutninger.

hvordan håper du å bruke denne kunnskapen fremover?

HT: Vi begynner nå å studere denne form for resonnement i lidelser som autisme. Det er foreløpig bevis på at barn diagnostisert med autisme kan være mangelfull i denne typen læring.

VF: vår prediksjon er at autistiske barn ville ha en vanskeligere tid å lage spådommer basert på hva de har lært. Når vi dykker videre inn i våre studier, er det utrolig hva vi oppdager om hjernens evner.

###

Herbert Terrace, PhD, Er En Columbia professor i psykologi.

Vincent Ferrera, PhD, er en hovedforsker Ved Columbia ‘S Zuckerman Institute og professor i nevrovitenskap ved Columbia’ S Vagelos College Of Physicians and Surgeons.

Greg Jensen, PhD, fullførte sin postdoktoropplæring som medlem av Både Terrace og Ferrera labs. Han er nå en besøkende assisterende professor i psykologi Ved Reed College.

papirene referert i Denne Q & a er:

Jensen G, Alkan Y, Ferrera VP, Terrasse HS. 2019. Vitenskap Fremskritt 5 (7).

Jensen G, Terrasse HS, Ferrera VP. 2019. Grenser I Nevrovitenskap 13 (878).

denne forskningen ble støttet AV 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.