【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其中任何 эксперт。 但你可以立刻想像出它們。 你的大腦是如何產生一個你從未見過的事物的影像的？ 這或許看起來並不難。 但那只是因為我們早已習慣這樣做。 原來這其實是一個複雜的問題 這需要大腦內部進行複雜的協調。 因為要創造這些新奇古怪的圖像， 你的大腦會將熟悉的元素以新的方式組合起來， 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。 這種同步放電增強了 那組神經元之間的連接， 將它們連結在一起，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，這被稱為赫布原則， 一起放電的神經元，就會彼此連結。 如果你試著去想像一個鳳梨，之後…… 整個組合將會亮起，構建出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。 那些由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來，卻從未真正見過的事物。 海豚保持平衡的神經元集合 鳳梨不存在。 那為什麼你還是能想像得到呢？ 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。 一個可能的候選部位是前額葉皮質， 參與所有複雜認知功能。 前額葉皮質神經元與後部皮質相連接 長而細長的細胞延伸部分，稱為神經纖維。 心理綜合理論提出 就像一個木偶師拉動著線條一樣， 前額葉皮質的神經元會向下傳遞電信號 這些神經纖維 多個後部皮質集合體。 這會讓它們同時啟動。 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、有意圖的同步 不同的神經元集合 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， 訊號必須到達 同時在兩個神經元集合上。 問題在於某些神經元相距甚遠 比起其他人，大腦前額葉皮質的活動較為活躍。 如果信號沿兩根光纖以相同的速度傳播， 他們會錯開到達。 你無法更改連接的長度， 但你的大腦，特別是在童年時期發展的過程中， 確實有一種方法可以改變傳導速度。 神經纖維被一層稱為髓磷脂的脂肪物質包覆。 髓鞘是一種絕緣體，能加速電信號的傳遞。 沿著神經纖維急速移動。 某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100倍或以上，遠超過那些較細的。 現在有些科學家認為，這種髓鞘化程度的差異 可能是大腦中均勻傳導時間的關鍵， 從而影響我們的內在綜合能力。 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很大關係 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。