【Ted-ED】想象力背後的神經科學 The Neuroscience Of Imagination

試想一下，一隻鴨子正在教法語課， 一場在黑洞周圍軌道上進行的乒乓球比賽， 海豚頂著一個鳳梨。 你可能實際上並沒有看過這些東西。 但你可以立刻想象出它們。 你的大腦是如何產生一個你從未見過的事物的影像的？ 這看起來可能不算困難，但僅僅是因為我們已經習慣這麼做了。 原來這其實是一個複雜的問題 這需要大腦內部的複雜協調。 因為要創造這些新奇、怪異的圖像， 你的大腦會將熟悉的元素以新的方式組合起來， 就像由照片碎片拼貼而成的拼貼畫。 大腦必須同時處理數以千計的電信號。 讓他們在精確的時刻全部抵達目的地。 當你注視一件物品時， 你後側皮質中的數千個神經元同時發放。 這些神經元編碼物體的各種特徵， 尖刺的，水果，棕色，綠色和黃色。 這種同步放電加強了那組神經元之間的連接。 將它們連結起來，形成所謂的神經元集合， 這種情況下，是鳳梨那種。 在神經科學中，這稱為赫布定律， 一起放電的神經元，就會彼此連接。 如果你試著去想像一個鳳梨，之後…… 整個組合將會亮起，組成一幅完整的心理圖像。 海豚是由不同的神經元集合編碼的。 事實上，你所看到的每一件物品 由與其相關的神經元集合編碼。 由那種同步放電連接起來的神經元。 但這個原則無法解釋無限多的物體。 我們可以在想像中構想出的東西，卻從未真正見過。 負責海豚平衡菠蘿的神經元集合並不存在。 那麼，你為什麼還是能想像得到呢？ 一種稱為「心理綜合理論」的假說， 再次強調，時機才是關鍵。 如果鯨魚和鳳梨的神經元集合 同時被激活 我們可以將兩個獨立的物體感知為一幅單一的圖像。 但你的大腦中必須有某種東西來協調這種放電。 一個可能的候選區域是前額葉皮質， 參與所有複雜認知功能。 前額葉皮質神經元與後側皮質相連接 由稱為神經纖維的長而細的細胞延伸部分組成。 心理綜合理論提出， 就像木偶師操控著線繩一般， 前額葉皮質的神經元會沿著這些神經纖維傳送電信號 這會讓他們同時激活。 如果神經元集合同時被激活， 你所感受到的合成影像，就如同你實際看到的一樣。 這種有意識的、有目的性的不同神經元集合的同步化 由前額葉皮質所進行的過程稱為心智綜合。 為了使心靈綜合發揮作用， 訊號必須同時到達兩個神經元集合。 問題在於，有些神經元相距甚遠。 比起其他人，大腦前額葉皮質的活動更為活躍。 如果訊號沿兩根光纖以相同速率傳播， 他們會錯開到達。 你無法改變連接的長度， 但你的大腦，尤其是在童年時期發展過程中， 確實有一種方法可以改變傳導速度。 神經纖維被一種稱為髓磷脂的脂肪物質包覆。 髓磷脂是一種絕緣體， 並加速神經纖維中電信號的傳導速度。 一些神經纖維的髓鞘多達一百層。 其他人只有幾個。 而髓鞘層較厚的神經纖維能夠傳導信號 快一百倍，甚至更多，遠超過那些較細的。 現在有些科學家認為，這種髓鞘化上的差異 可能是大腦中均勻傳導時間的關鍵。 因此，也影響了我們的腦力綜合能力。 許多髓鞘形成過程發生在兒童時期， 因此，從很小的時候起，我們活潑的想像力 可能與大腦的發展有著很大的關係 那些經過精心髓鞘包裹的連接 我們一生中都能創作出富有創意的交響樂章。