ทำความเข้าใจโลกแห่งความเป็นจริง - ค้นพบ 'เครื่องยนต์ฟิสิกส์' ของสมอง

นักวิทยาศาสตร์ด้านความรู้ความเข้าใจจากมหาวิทยาลัยจอห์นส์ ฮอปกินส์ ได้แยกแยะส่วนการทำงานของสมองที่เกี่ยวข้องกับฟิสิกส์ของโลกแห่งความเป็นจริง ในบทความที่เพิ่งตีพิมพ์ เจสัน ฟิชเชอร์ ผู้เขียน ได้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการทำความเข้าใจโลกแห่งความเป็นจริงว่า “นี่เป็นหนึ่งในแง่มุมที่สำคัญที่สุดของความรู้ความเข้าใจเพื่อความอยู่รอด เราจำลองสถานการณ์ทางฟิสิกส์อยู่ตลอดเวลาเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการกระทำในโลกแห่งความเป็นจริง แต่แทบไม่มีงานวิจัยใดที่ระบุและศึกษาบริเวณสมองที่เกี่ยวข้องกับความสามารถนี้เลย”

แม้ว่าฟิสิกส์ส่วนใหญ่ที่เราสัมผัสได้ในสภาพแวดล้อมจะมาจากการมองเห็น แต่กลไกทางฟิสิกส์ของสมองนั้นพบว่าตั้งอยู่ในบริเวณที่แยกต่างหากซึ่งทำหน้าที่วางแผนการกระทำ การวิจัยนี้เกี่ยวข้องกับการตรวจสอบกิจกรรมทางสมองของผู้เข้าร่วมการทดลองที่วิเคราะห์บล็อกแบบเกมจังก้าเพื่อทำนายว่าหอคอยจะล้มลงอย่างไรและลักษณะโครงสร้างของหอคอยนั้นเป็นอย่างไร.

เมื่อทำการคาดการณ์โดยอิงจากผลกระทบทางกายภาพ บริเวณที่ควบคุมการกระทำและการวางแผนการเคลื่อนไหวของสมองจะทำงาน และยิ่งมีข้อมูลทางกายภาพให้ประมวลผลมากเท่าไร บริเวณเหล่านั้นก็จะยิ่งทำงานมากขึ้นเท่านั้น แม้ว่าผู้ถูกทดลองจะไม่รู้ตัวก็ตาม ผลการวิจัยเชื่อมโยงสัญชาตญาณทางฟิสิกส์และการวางแผนการเคลื่อนไหวอย่างใกล้ชิด และอาจให้ความกระจ่างใหม่เกี่ยวกับวิธีการที่เราเรียนรู้ที่จะประมวลผลโลกภายนอก ฟิชเชอร์อธิบายว่า “เราเชื่อว่านี่อาจเป็นเพราะทารกเรียนรู้แบบจำลองทางฟิสิกส์ของโลกในขณะที่พวกเขาฝึกฝนทักษะการเคลื่อนไหว โดยการจับต้องวัตถุเพื่อเรียนรู้พฤติกรรมของมัน นอกจากนี้ การที่จะเอื้อมมือไปคว้าสิ่งของในตำแหน่งที่ถูกต้องด้วยแรงที่เหมาะสม เราจำเป็นต้องมีความเข้าใจทางกายภาพแบบเรียลไทม์”

ทักษะต่างๆ เช่น การคาดการณ์วิถีการเคลื่อนที่ การคาดการณ์แรง และการติดตามวัตถุหลายชิ้นที่มีความเร็วต่างกัน เป็นทักษะสำคัญในกีฬาหลายประเภท การค้นพบว่าสมองส่วนต่างๆ เหล่านี้มีส่วนเกี่ยวข้องกับการจัดการทักษะเหล่านี้ อาจอธิบายได้ว่าทำไมบางคนจึงอ่านเกมได้ดีกว่าคนอื่น แม้จะมีประสบการณ์และความสามารถในการมองเห็นที่เหมือนกันก็ตาม ผลการค้นพบนี้ยังสอดคล้องกับการศึกษา NeuroTracker หลายชิ้นที่แสดงให้เห็นว่าการฝึกฝนในงานประมวลผลภาพตามหลักฟิสิกส์มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับประสิทธิภาพของทักษะการเคลื่อนไหว รวมถึงการถ่ายทอดไปสู่การพัฒนาความสามารถทางปัญญาในระดับสูงนอกเหนือจากศูนย์กลางการมองเห็นของสมอง นอกจากนี้ การศึกษา NeuroTracker ที่กำลังจะตีพิมพ์ในเร็วๆ นี้ยังแสดงให้เห็นถึงการถ่ายทอดการฝึกฝนไปสู่ความสามารถทางคณิตศาสตร์ที่ดีขึ้น ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าเกี่ยวข้องกับการจำลองฟิสิกส์ในใจเพื่อสร้างภาพปัญหาทางคณิตศาสตร์ภายในจิตใจ.

สามารถดูผลการศึกษาที่ตีพิมพ์แล้วได้ที่นี่

Jason Fischer, John G. Mikhael, Joshua B. Tenenbaum, Nancy Kanwisher. กายวิภาคศาสตร์ประสาทเชิงหน้าที่ของการอนุมานทางกายภาพโดยสัญชาตญาณ วารสาร Proceedings of the National Academy of Sciences, 2016; 201610344 DOI: 10.1073/pnas.1610344113

‍