Εύρηκα! Πώς γεννιέται στο ανθρώπινο μυαλό μια λαμπρή ιδέα και πώς σχετίζεται με τη μνήμη

Ο Mindia Wichert, μεταπτυχιακός φοιτητής γνωσιακής νευροεπιστήμης στο Πανεπιστήμιο Humboldt του Βερολίνου, έχει συμμετάσχει σε πολλές πειραματικές δοκιμές για τον εγκέφαλο. Καμία όμως δεν ήταν τόσο απαιτητική όσο αυτή που αντιμετώπισε το 2023. Σε ένα κατάλευκο δωμάτιο, κοίταζε μια οθόνη που αναβόσβηνε, προβάλλοντας κάθε 10 δευτερόλεπτα μια διαφορετική εικόνα. Η αποστολή του ήταν να αναγνωρίσει το οικείο αντικείμενο που κρυβόταν σε κάθε εικόνα. Στην αρχή, όμως, οι εικόνες έμοιαζαν απλώς με ένα σύνολο μαύρων και λευκών κηλίδων. «Είμαι πολύ ανταγωνιστικός με τον εαυτό μου», λέει ο Wichert. «Ένιωσα πραγματικά απογοητευμένος».

Η γνωσιακή νευροεπιστήμονας Maxi Becker, σήμερα στο Pανεπιστήμιο Duke στη Βόρεια Καρολίνα, επέλεξε αυτές τις εικόνες για να προκαλέσει ένα φευγαλέο νοητικό φαινόμενο που συχνά βιώνουν οι άνθρωποι, αλλά δεν μπορούν να εξηγήσουν ή να ελέγξουν πλήρως. Οι συμμετέχοντες προσπαθούσαν να καταλάβουν τι απεικονίζουν οι λεγόμενες Mooney images, όρος που προέρχεται από ερευνητή της δεκαετίας του ’50. Η λύση δεν έρχεται με αναλυτική σκέψη, αλλά εμφανίζεται ξαφνικά — σαν αστραπή στο σκοτάδι.

Η Becker ζήτησε από κάποιους συμμετέχοντες να βλέπουν τις εικόνες ενώ βρίσκονταν μέσα σε έναν τομογράφο λειτουργικής μαγνητικής τομογραφίας (fMRI), ώστε να παρακολουθεί μικρές μεταβολές στη ροή αίματος που συνδέονται με τη δραστηριότητα του εγκεφάλου. Στόχος της ήταν να εντοπίσει ποιες περιοχές παράγουν τα λεγόμενα «aha!» στιγμιότυπα.

Τα τελευταία είκοσι χρόνια, επιστήμονες που μελετούν τέτοιες στιγμές διαύγειας — γνωστές και ως στιγμές Eureka — αξιοποιούν τα εργαλεία της νευροεπιστήμης για να αποκαλύψουν ποιες περιοχές του εγκεφάλου ενεργοποιούνται και πώς αλληλεπιδρούν όταν συμβαίνει η ανακάλυψη. Έχουν βελτιώσει τα παζλ που χρησιμοποιούν για να προκαλέσουν την έμπνευση και τα μετρήσιμα δεδομένα τους, προσπαθώντας να μετατρέψουν μια υποκειμενική εμπειρία σε αντικείμενο επιστημονικής τεκμηρίωσης.

Νέα ερωτήματα για τη μνήμη και την ενόραση

Αυτή η βασική εργασία έχει οδηγήσει σε νέα ερωτήματα: γιατί κάποιοι είναι πιο διορατικοί από άλλους, ποια νοητικά στάδια ευνοούν την ενόραση και πώς μπορεί αυτή να ενισχύσει τη μνήμη. Η έρευνα της Becker στοχεύει να κατανοήσει πώς η ταχεία αναδιοργάνωση και ενσωμάτωση γνώσης — χαρακτηριστικό της ενόρασης — λαμβάνει χώρα στον εγκέφαλο και αν σχετίζεται με τη μνήμη.

Με τέτοιες μελέτες, οι επιστήμονες θα μπορούσαν να διερευνήσουν καλύτερα τη μνήμη και τη μάθηση συνολικά, αλλά και ίσως να βρουν τρόπους ενίσχυσής τους. «Βρισκόμαστε σε ένα συναρπαστικό σημείο όπου μπορούμε να πλησιάσουμε περισσότερο από ποτέ στην κατανόηση της ενόρασης», δηλώνει η Becker.

Η σύλληψη της στιγμής «aha!» στον εγκέφαλο

Σε αντίθεση με την αναλυτική σκέψη που βασίζεται στη λογική και σταδιακή επίλυση προβλημάτων, η ενόραση είναι μια αιφνίδια συνειδητοποίηση που μοιάζει να εμφανίζεται απροσδόκητα στη συνείδηση. Αυτά τα νοητικά άλματα μπορεί να οδηγήσουν είτε σε μεγάλες ανακαλύψεις είτε σε καθημερινές λύσεις, όπως η απάντηση σε ένα γρίφο λέξεων.

Καθ’ όλη τη διάρκεια του 20ού αιώνα, γνωσιακοί ψυχολόγοι προσπαθούσαν να διαχωρίσουν την ενόραση από την αναλυτική επίλυση προβλημάτων. Παρότι υπήρχε αυξανόμενη συναίνεση ότι πρόκειται για διαφορετικές διαδικασίες, δεν συμφωνούσαν όλοι. Ο Robert Weisberg, ψυχολόγος στο Pανεπιστήμιο Temple, υποστηρίζει ότι η ενόραση ίσως δεν διαφέρει τόσο πολύ όσο φαίνεται από την αναλυτική σκέψη. Για εκείνον, το βασικό χαρακτηριστικό της ενόρασης είναι το συναίσθημα μετά την εύρεση μιας λύσης ή δημιουργίας κάτι νέου.

«Είναι αλήθεια ότι βιώνουμε στιγμές “aha!”», λέει ο Weisberg. «Αυτό όμως δεν σημαίνει ότι η διαδικασία είναι διαφορετική· απλώς το αποτέλεσμα μας εκπλήσσει».

Αντίθετη άποψη έχει ο γνωσιακός νευροεπιστήμονας John Kounios, που ξεκίνησε τη μελέτη της ενόρασης τη δεκαετία του ’90 στο Pανεπιστήμιο Tufts. Για τον Kounios, η ενόραση δεν αφορά στη σταδιακή συσσώρευση γνώσης αλλά στη δημιουργία νέας γνώσης αυθόρμητα. Όπως λέει σήμερα από το Πανεπιστήμιο Drexel στη Φιλαδέλφεια, «μερικές φορές είναι η λύση σε ένα πρόβλημα που κάποιος δεν είχε καν συνειδητοποιήσει ότι είχε».

Οι πρώτες έρευνες στηριζόντουσαν μόνο στις αυτοαναφορές των συμμετεχόντων. Ο Kounios αποφάσισε να εισάγει νέα δεδομένα στον χώρο χρησιμοποιώντας τεχνολογίες όπως fMRI και ηλεκτροεγκεφαλογράφημα (EEG) για τον εντοπισμό μοναδικών εγκεφαλικών σημάτων κατά τις στιγμές έμπνευσης.

Τα εγκεφαλικά σήματα της έμπνευσης

Στο εργαστήριο, ο Kounios μαζί με τον Mark Beeman του Pανεπιστημίου Northwestern, χρησιμοποιούσαν γρίφους remote associate problems για την πρόκληση aha! στιγμών: οι συμμετέχοντες έπρεπε να βρουν μια λέξη που συνδέει τρεις φαινομενικά άσχετες (π.χ., «σπίτι», «θάλασσα», «κρεβάτι» — απάντηση: «άρρωστος»). Μετά από κάθε προσπάθεια ανέφεραν αν ένιωσαν αυτό το αίσθημα και βαθμολογούσαν την έντασή του.

Με fMRI και EEG παρακολουθούσαν τον εγκέφαλο των συμμετεχόντων κατά τη διάρκεια των λύσεων. Στα πρώτα τους πειράματα, ο Kounios, ο Beeman και οι συνεργάτες τους διαπίστωσαν ότι η ενόραση συνοδευόταν από ξαφνική αύξηση δραστηριότητας και αλλαγές στη ροή αίματος στη δεξιά πλευρά του εγκεφάλου, στην περιοχή δεξιού άνω κροταφικού γύρου, που σχετίζεται με μάθηση, μνήμη και επεξεργασία γλώσσας. Αυτό συνέβαινε μόλις 300 χιλιοστά του δευτερολέπτου πριν οι συμμετέχοντες δηλώσουν ότι βρήκαν τη λύση.

Επιπλέον, διαπίστωσαν πως η νευρωνική ενεργοποίηση κατά την ενόραση είναι πιο ξαφνική και εντοπισμένη συγκριτικά με την αναλυτική επίλυση προβλημάτων, επιβεβαιώνοντας ότι πρόκειται για αιφνίδια συνειδητοποίηση κι όχι σταδιακή συσσώρευση πληροφορίας.

Άλλες μελέτες έχουν δείξει ότι η στιγμή της έμπνευσης συνοδεύεται σταθερά από εκρήξεις υψηλής συχνότητας κυμάτων γάμμα σε διάφορες περιοχές του εγκεφάλου. Συχνά ενεργοποιείται επίσης ο πρόσθιος φλοιός προσαγωγίου, υπεύθυνος για προσοχή, συναίσθημα και λήψη αποφάσεων.

Ο Daniel Schacter του Pανεπιστημίου Harvard σχολιάζει πως το έργο των Kounios, Beeman και άλλων απέδειξε με αυστηρότητα ότι η έμπνευση βασίζεται σε συγκεκριμένη εγκεφαλική δραστηριότητα — συμβάλλοντας στην κατανόηση άλλων μορφών δημιουργικής σκέψης.

Διαχωρίζοντας ανάλυση και έμπνευση – Ο ρόλος των ματιών

Το 2020, η Carola Salvi του Pανεπιστημίου John Cabot στη Ρώμη, πρόσφερε νέα δεδομένα υπέρ της διάκρισης μεταξύ ενόρασης και ανάλυσης. Σε πείραμα με 38 συμμετέχοντες διαπίστωσε ότι οι κόρες των ματιών τους διαστέλλονταν απότομα περίπου 500 χιλιοστά του δευτερολέπτου πριν αναφέρουν εμπνευσμένη λύση — σημάδι αλλαγής κατάστασης συνείδησης. Αντίθετα, κατά την αναλυτική επίλυση προβλημάτων παρατηρούνταν μικροσκοπικές γρήγορες κινήσεις ματιών (microsaccades).

Οι πρώτοι γνωσιακοί ψυχολόγοι είχαν δίκιο όταν θεωρούσαν την ενόραση ξεχωριστή διαδικασία, σημειώνει η Salvi: «Έναν αιώνα αργότερα μπορούμε επιτέλους να το επιβεβαιώσουμε».

Η μνήμη μετά την αποκάλυψη – Το πλεονέκτημα της έμπνευσης

Η Salvi θεωρεί ότι η διαστολή κόρης αντανακλά μετατόπιση στις γνωστικές διεργασίες σχετιζόμενη με εγκεφαλικά δίκτυα προσοχής και διέγερσης — ίσως επηρεάζοντας επίσης τη δημιουργία μνήμης.

Μια τέτοια σύνδεση είναι λογική: ψυχολόγοι έχουν παρατηρήσει ότι οι άνθρωποι θυμούνται καλύτερα γεγονότα έντονου συναισθήματος («γι’ αυτό θυμόμαστε λεπτομέρειες από το πρώτο μας ραντεβού ή τον γάμο μας», λέει η Salvi).

Tα τελευταία δέκα χρόνια, η Amory Danek του Tεχνικού Πανεπιστημίου Μονάχου, ερευνά αν αυτή η συναισθηματική εμπειρία ενισχύει πράγματι τη μνήμη μέσω της έμπνευσης. Επέλεξε να εγκαταλείψει τα τυποποιημένα γλωσσικά παζλ υπέρ μιας πιο ρεαλιστικής προσέγγισης: συνεργάστηκε με επαγγελματία ταχυδακτυλουργό ώστε οι συμμετέχοντες να βλέπουν βίντεο μαγικών τρικ και μετά να προσπαθούν να εξηγήσουν πώς πραγματοποιούνται.

Όπως εξηγεί η Danek, οι ταχυδακτυλουργοί οδηγούν σκόπιμα τους θεατές σε λανθασμένη νοητική κατάσταση πριν αποκαλύψουν το τρικ· έτσι ο παρατηρητής πρέπει πρώτα να ξεπεράσει αυτή τη λανθασμένη αντίληψη για να κατανοήσει τι συμβαίνει πραγματικά. Οι συμμετέχοντες βαθμολογούν επίσης πόσο αιφνίδια ή ευχάριστη ήταν η αποκάλυψή τους (0–100).

Σε ένα πείραμα εξετάστηκε κατά πόσο θυμούνταν τις λύσεις δύο εβδομάδες μετά την προβολή των τρικ. Η Danek διαπίστωσε ότι όσοι είχαν βιώσει τη λύση ως αποτέλεσμα έμπνευσης θυμούνταν σημαντικά καλύτερα τις σωστές απαντήσεις· αυτό το φαινόμενο αποκαλείται πλέον «insight memory advantage» (πλεονέκτημα μνήμης λόγω έμπνευσης).

Ο Roberto Cabeza του Πανεπιστημίου Duke σημειώνει πως συχνά η έμπνευση συνοδεύεται από διαδικασίες σχετικές με τη μνήμη — όπως σημασιολογική μάθηση (aligning new information with what is already known) ή συναισθηματική μνήμη που ενισχύεται μέσω συναισθηματικής εμπλοκής.

Άλλες έρευνες δείχνουν πως οι άνθρωποι θυμούνται καλύτερα άσχετες πληροφορίες που συναντούν κοντά σε στιγμές aha!, καθώς επίσης και τις λεγόμενες στιγμές ‘d’oh!’ όπου μόλις αποκαλύπτεται μια λύση γίνεται ξαφνικά προφανής.

Πηγή: nature.com