Columbia University in the City of New York

Wat is transitieve gevolgtrekking en hoe werd aangenomen dat het in de hersenen werkte?

Greg Jensen: transitieve gevolgtrekking is al meer dan een eeuw een focus van studie in de psychologie. Het was een van de belangrijkste metrics gebruikt door de Zwitserse psycholoog Jean Piaget, die beroemde onderzocht het verband tussen de ontwikkeling van de kindertijd en de opkomst van intelligentie.

VF: Transitieve gevolgtrekking is de vorm van redeneren die we gebruiken bij het vergelijken van twee objecten die we nog nooit direct met elkaar vergeleken hebben. Neem NCAA March Madness, bijvoorbeeld. Elk jaar, mensen rond het land te bouwen beugels door te beslissen welk college basketbal team zal vooruit in elke ronde, zelfs als ze nog nooit hebben gezien de twee teams gezicht af. Om deze beslissingen te nemen, zeven de hersenen door zijn geheugenbanken. Het maakt een weloverwogen “gok” over welk team zal komen op de top: als Team a meestal Team B verslaat, en Team B meestal team C verslaat, dan is het logisch om aan te nemen dat Team A Team C verslaat.dit is transitieve gevolgtrekking.

ht: Piaget beschouwde transitieve gevolgtrekking als een maat voor intelligentie, en tot de jaren ‘ 70 werd het als een gegeven beschouwd dat dit soort gedachten op hoog niveau pas laat in de ontwikkeling ontstaat, als je begint te denken in termen van concrete abstracties. De gedachte was dat alleen een menselijke volwassene met een volledig ontwikkeld brein in staat was tot dit soort redeneringen.

heeft dat denken zich recenter ontwikkeld?

HT: In de late jaren 1990 en vroege jaren 2000, werd duidelijk, onbetwist bewijs van transitieve gevolgtrekking gevonden aan het werk over meerdere soorten. Bijvoorbeeld, niet-zoogdieren dieren zoals duiven en kippen hebben transitieve gevolgtrekking-achtige redeneren gebruikt bij het uitvoeren van taken. Deze bevindingen begonnen een verschuiving in het veld. We begonnen allemaal te begrijpen dat transitieve gevolgtrekking niet uniek menselijk was en meer vertaalbaar was over soorten dan eerder gedacht.

GJ: Een aanwijzing voor het begrijpen van transitieve gevolgtrekking was dat het vooral belangrijk leek voor dieren die in grote en complexe sociale groepen leefden, vergeleken met dieren die in kleine groepen leven of die Solitaire foeragemieren zijn.

Wat is het verband tussen complexe sociale groepen en transitieve gevolgtrekking?

GJ: complexe sociale groepen — bijvoorbeeld die waargenomen bij pinguïns, apen of walvissen in het wild — zijn gestructureerd in sociale hiërarchieën. Het zou bijna onmogelijk zijn voor een dier om de sociale hiërarchie van de hele groep te onthouden, dag na dag, om zijn eigen plaats in die hiërarchie te leren.

HT: om die noodzaak om te onthouden te omzeilen, leidt het dier zijn sociale rangorde af door de interacties van zijn buren te observeren en vervolgens te extrapoleren. Zijn hersenen doen dit alles zonder taal te gebruiken.

VF: de meest opwindende bevinding uit ons meest recente onderzoek geeft aan dat de hersenen deze problemen ruimtelijk oplossen, wat iets is dat je kunt doen zonder taal.

wat betekent het om het probleem ruimtelijk op te lossen?

GJ: om complexe taken van deductief redeneren uit te voeren, vonden we dat de cognitieve kaart van de hersenen, het deel van de hersenen dat ooit werd verondersteld betrokken te zijn bij ruimtelijke relaties, wordt gebruikt.

HT: de cognitieve kaart werd oorspronkelijk ontworpen door psychologen als een interne kaart van iemands omgeving — geëtst in de hersenen — om te helpen de weg te vinden. Maar mensen stellen nu de hypothese op dat cognitieve kaarten verder gaan dan navigatie, zoals het weergeven van abstracte relaties.

VF: Ons meest recente onderzoek toonde aan dat cognitieve kaarten sociale relaties kunnen afleiden, net zoals ze ruimtelijke relaties kunnen afleiden. Dit maakt leren efficiënter. Net zoals u niet elke mogelijke route op een kaart hoeft te onthouden om uw weg naar een nieuwe bestemming te vinden, hoeft een dier niet de status van iedereen in hun sociale groep te onthouden. Het kan een kleine hoeveelheid logica toe te passen om te helpen navigeren die beslissing.

Wat zijn de belangrijkste conclusies van deze ontdekking?

VF: dit werk belicht de essentiële aard van transitieve gevolgtrekking. Omdat het bewaard wordt gedurende honderden miljoenen jaren van evolutie, is het waarschijnlijk een fundamenteel proces.

HT: onze bevindingen staan in contrast met de notie dat transitieve gevolgtrekking een geavanceerd brein vereist; zelfs bij afwezigheid van taal of een groot brein kunnen complexe gevolgtrekkingen worden gemaakt.

GJ: hoewel de onderliggende neurale architectuur verschilt tussen soorten, zijn er gemeenschappelijke patronen die ten grondslag liggen aan de manier waarop evolutie beslissingen heeft opgelost.

hoe hoopt u deze kennis in de toekomst te kunnen gebruiken?

HT: We beginnen nu deze vorm van redeneren te bestuderen bij stoornissen zoals autisme. Er is voorlopig bewijs dat kinderen gediagnosticeerd met autisme tekort kunnen zijn in dit soort leren.

VF: onze voorspelling is dat autistische kinderen het moeilijker zouden hebben om voorspellingen te maken op basis van wat ze geleerd hebben. Terwijl we ons verder verdiepen in onze studies, is het ongelooflijk wat we ontdekken over de capaciteiten van de hersenen.

###

Herbert Terrace, PhD, is een Columbia professor in de psychologie.Vincent Ferrera, PhD, is hoofdonderzoeker aan het Columbia ’s Zuckerman Institute en hoogleraar neurowetenschappen aan het Columbia’ s Vagelos College Of Physicians and Surgeons.Greg Jensen, PhD, voltooide zijn postdoctorale opleiding als lid van zowel The Terrace als Ferrera labs. Hij is nu gastdocent psychologie aan het Reed College.

de papers waarnaar wordt verwezen in deze Q& A zijn:

Jensen G, Alkan Y, Ferrera VP, Terrace HS. 2019. Wetenschappelijke Vooruitgang 5 (7).

Jensen G, Terrace HS, Ferrera VP. 2019. Grenzen in de neurowetenschappen 13 (878).

dit onderzoek werd ondersteund door het National Institute of Mental Health (NIH-MH081153 en NIH-MH111703) en het Kavli Institute for Brain Sciences in Columbia.

de auteurs melden geen financiële of andere belangenconflicten.