Din hjärna kan föreställa sig saker som inte har hänt eller som inte ens existerar. agsandrew/iStock via Getty Images Plus

Du kan lätt föreställa dig att du cyklar över himlen även om det inte är något som faktiskt kan hända. Du kan föreställa dig att du gör något du aldrig har gjort förut – som att åka vattenskidor – och kanske till och med föreställa dig ett bättre sätt att göra det än någon annan.

Fantasi innebär att skapa en mental bild av något som inte är närvarande för dina sinnen att upptäcka, eller till och med något som inte finns där ute i verkligheten någonstans. Fantasi är en av nyckelförmågorna som gör oss till människor. Men var kom det ifrån?

Jag är neuroforskare som studerar hur barn skaffar sig fantasi. Jag är särskilt intresserad av fantasins neurologiska mekanismer. När vi väl har identifierat vilka hjärnstrukturer och kopplingar som är nödvändiga för att mentalt konstruera nya objekt och scener, kan forskare som jag se tillbaka över evolutionens gång för att se när dessa hjärnområden dök upp – och potentiellt födde de första typerna av fantasi.

Från bakterier till däggdjur

Efter liv uppstod på jorden För cirka 3.4 miljarder år sedan blev organismer gradvis mer komplexa. För cirka 700 miljoner år sedan organiserade sig neuroner i enkla neurala nät det då utvecklats till hjärnan och ryggmärgen för cirka 525 miljoner år sedan.

Så småningom utvecklades dinosaurier runt 240 miljoner år sedan, med däggdjur som dyker upp några miljoner år senare. Medan de delade landskapet var dinosaurier väldigt bra på att fånga och äter små, pälsiga däggdjur. Dinosaurier var dock kallblodiga och kunde, precis som moderna kallblodiga reptiler, bara röra sig och jaga effektivt på dagtid när det var varmt. För att undvika predation av dinosaurier, snubblade däggdjur på en lösning: gömma sig under jorden på dagtid.

Inte mycket mat växer dock under jorden. För att äta var däggdjuren tvungna att resa över marken – men den säkraste tiden att söka föda var på natten, då dinosaurierna var mindre av ett hot. Utvecklas till att bli varmblodig innebar att däggdjur kunde röra sig på natten. Den lösningen kom dock med en avvägning: däggdjur var tvungna att äta mycket mer mat än dinosaurier per viktenhet för att behålla sin höga ämnesomsättning och för att stödja deras konstanta inre kroppstemperatur runt 99 grader Fahrenheit (37 grader Celsius).

Våra däggdjursförfäder var tvungna att hitta 10 gånger mer mat under sin korta vakna tid, och de var tvungna att hitta den i nattens mörker. Hur klarade de denna uppgift?

För att optimera sitt födosök utvecklade däggdjur ett nytt system för att effektivt memorera platser där de hittat mat: kopplar den del av hjärnan som registrerar sensoriska aspekter av landskapet – hur en plats ser ut eller luktar – till den del av hjärnan som styr navigering. De kodade drag av landskapet i neocortex, det yttersta lagret av hjärnan. De kodade navigering i entorhinal cortex. Och den hela systemet var sammankopplat av hjärnans struktur som kallas hippocampus. Människor använder fortfarande detta minnessystem för att komma ihåg föremål och tidigare händelser, som din bil och var du parkerade den.

Grupper av neuroner i neocortex koda dessa minnen av föremål och tidigare händelser. Att komma ihåg en sak eller ett avsnitt återaktiverar samma nervceller som först kodade den. Alla däggdjur kan sannolikt återkalla och återuppleva tidigare kodade objekt och händelser genom att återaktivera dessa grupper av neuroner. Detta neocortex-hippocampus-baserade minnessystem som utvecklades för 200 miljoner år sedan blev det första nyckelsteget mot fantasi.

Nästa byggsten är förmågan att konstruera ett "minne" som egentligen inte har hänt.

Ofrivilliga påhittade "minnen"

Den enklaste formen av att föreställa sig nya föremål och scener sker i drömmar. Dessa livliga, bisarra ofrivilliga fantasier är förknippade med personer med snabba ögonrörelser (REM) i sömnen.

Forskare antar att arter vars vila inkluderar perioder av REM-sömn också uppleva drömmar. Pungdjur och placenta däggdjur har REM-sömn, men det äggläggande däggdjuret inte echidna, vilket tyder på att detta stadium av sömncykeln utvecklats efter att dessa evolutionära linjer divergerat 140 miljoner år sedan. Faktum är att inspelning från specialiserade neuroner i hjärnan kallas placera celler visade att djur kan "drömma" om att åka platser de aldrig har besökt förut.

Hos människor kan lösningar som hittas under drömmar hjälpa till att lösa problem. Det finns många exempel på vetenskapliga och tekniska lösningar som spontant visualiseras under sömnen.

Neuroforskaren Otto Loewi drömde om ett experiment som visade att nervimpulser är det överförs kemiskt. Han gick omedelbart till sitt labb för att utföra experimentet - senare fick han Nobelpriset för denna upptäckt.

Elias Howe, uppfinnaren av den första symaskinen, hävdade att den viktigaste innovationen, att placera trådhålet nära spetsen av nålen, kom till honom i en dröm.

Dmitri Mendeleev beskrev att se i en dröm "ett bord där alla element föll på plats efter behov. När jag vaknade skrev jag omedelbart ner det på ett papper.” Och det var det periodiska systemet.

Dessa upptäckter möjliggjordes av samma mekanism av ofrivillig fantasi som först förvärvades av däggdjur för 140 miljoner år sedan.

Inbillar med flit

Skillnaden mellan frivillig fantasi och ofrivillig fantasi är analog med skillnaden mellan frivillig muskelkontroll och muskelspasmer. Frivillig muskelkontroll tillåter människor att medvetet kombinera muskelrörelser. Spasm uppstår spontant och kan inte kontrolleras.

På samma sätt tillåter frivillig fantasi människor att medvetet kombinera tankar. När du uppmanas att mentalt kombinera två identiska räta trianglar längs deras långa kanter, eller hypotenusor, föreställer du dig en kvadrat. När du blir ombedd att mentalt skära en rund pizza med två vinkelräta linjer, visualiserar du fyra identiska skivor.

Denna avsiktliga, lyhörda och pålitliga förmåga att kombinera och rekombinera mentala objekt kallas prefrontal syntes. Den förlitar sig på förmågan hos den prefrontala cortex som ligger längst fram i hjärnan för att kontrollera resten av neocortex.

När fick vår art förmågan till prefrontal syntes? Varje artefakt som daterats för 70,000 XNUMX år sedan kunde ha gjorts av en skapare som saknade denna förmåga. Å andra sidan, från och med den tiden finns det olika arkeologiska artefakter som entydigt indikerar dess närvaro: sammansatta figurativa föremål, som t.ex. lejon-man; bennålar med ett öga; bågar och pilar; musikinstrument; byggda bostäder; utsmyckade begravningar som tyder på tron ​​på livet efter detta, och många fler.

Flera typer av arkeologiska artefakter otvetydigt associerade med prefrontal syntes visas samtidigt för cirka 65,000 XNUMX år sedan på flera geografiska platser. Denna plötsliga förändring i fantasi har karakteriserats av historikern Yuval Harari som "kognitiv revolution.” I synnerhet, det sammanfaller ungefär med den största Homo sapiensmigration ut ur Afrika.

Genetiska analyser tyder på att ett fåtal individer förvärvade denna prefrontala syntesförmåga och sedan spred sina gener långt och brett genom att eliminera andra samtidiga män med hjälp av en fantasi-aktiverad strategi och nyutvecklade vapen.

Så det har varit en resa på många miljoner år av evolution för vår art att bli utrustad med fantasi. De flesta icke-mänskliga däggdjur har potential att föreställa sig vad som inte existerar eller som inte har hänt ofrivilligt under REM-sömn; endast människor kan frivilligt trolla fram nya föremål och händelser i våra sinnen med hjälp av prefrontal syntes.

Om författaren

Andrey Vyshedskiy, Professor i neurovetenskap, Boston University

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

böcker_medvetenhet