Η λειτουργία της έμπνευσης / Από το «εύρηκα» του Αρχιμήδη στις ανακαλύψεις των παιδιών

Μερικές φορές η απάντηση σε ένα πρόβλημα εμφανίζεται ξαφνικά, σαν να άναψε ένα φως μέσα στο μυαλό μας. Αυτή η αναλαμπή κατανόησης η περίφημη στιγμή που λέμε με τον δικό μας τρόπο «Αυτό είναι!»  ή κάθε άλλου είδους έμπνευση, αποτελεί αντικείμενο μελέτης των νευροεπιστημόνων, που αρχίζουν να κατανοούν πώς ακριβώς ο εγκέφαλος τη δημιουργεί και γιατί συνδέεται αυτή η διαδικασία τη μνήμη μας.

Από τον Αρχιμήδη στον Αϊνστάιν

Από τον θρυλικό Αρχιμήδη που φώναξε «Εύρηκα!» μπαίνοντας στο λουτρό του, μέχρι τον Νεύτωνα κάτω από τη μηλιά και τον Αϊνστάιν που συνέλαβε τη θεωρία της σχετικότητας, η ιστορία της επιστήμης είναι γεμάτη από τέτοιες στιγμές ξαφνικής έμπνευσης. Όμως δεν αφορούν μόνο ιδιοφυΐες. Όλοι μας βιώνουμε ανάλογες εμπειρίες όταν λύνουμε έναν γρίφο ή καταλαβαίνουμε κάτι που πριν μας μπέρδευε, σημειώνει το quantamagazine.org.

Η γνωστική νευροεπιστήμονας Maxi Becker του Πανεπιστημίου Duke ενδιαφέρθηκε για το φαινόμενο διαβάζοντας το έργο του Τόμας Κουν Η Δομή των Επιστημονικών Επαναστάσεων. «Με εντυπωσίασε το πώς μια ιδέα μπορεί να αλλάξει ολόκληρο τον τρόπο που βλέπουμε τον κόσμο», είπε. «Ήθελα να καταλάβω πώς ο εγκέφαλος γεννά τέτοιες ιδέες».

Όταν η εικόνα αποκτά νόημα

Η Becker και η ομάδα της στο Πανεπιστήμιο Humboldt του Βερολίνου αναζήτησαν τον  «απογραφέα» του στιγμιαίου αυτού μηχανισμού στους νευρώνες. Για να προκαλέσουν τεχνητά τη στιγμή της κατανόησης, χρησιμοποίησαν εικόνες Mooney, δηλαδή  φωτογραφίες σε ακραία αντίθεση, όπου τα αντικείμενα είναι σχεδόν αδύνατο να αναγνωριστούν με την πρώτη ματιά. Μετά από μερικά δευτερόλεπτα, όμως, ο εγκέφαλος ξανασυνθέτει τις γραμμές και το σχήμα αποκαλύπτεται ξαφνικά ένα κλασικό «Αυτό είναι!».

Σε πείραμα με λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fMRI), οι ερευνητές κατέγραψαν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου 120 συμμετεχόντων που παρατηρούσαν τέτοιες εικόνες. Όταν αναγνώριζαν σωστά ένα αντικείμενο, η δραστηριότητα αυξανόταν σε τρεις βασικές περιοχές:

• τον κοιλιακό ινιοκροταφικό φλοιό (VOTC), υπεύθυνο για την αναγνώριση οπτικών προτύπων,
• την αμυγδαλή, που ρυθμίζει τα συναισθήματα,
• και τον ιππόκαμπο, που σχετίζεται με τη μνήμη.

Όσο πιο έντονη ήταν η θετική συναισθηματική εμπειρία και η βεβαιότητα των συμμετεχόντων, τόσο ισχυρότερη η δραστηριότητα στις παραπάνω περιοχές.

Το «άλμα» της κατανόησης

Η ξαφνική αυτή αλλαγή, που οι επιστήμονες ονομάζουν «representational change» (αλλαγή αναπαράστασης), σηματοδοτεί τη στιγμή που ο εγκέφαλος αλλάζει τρόπο αναπαράστασης της πληροφορίας. Ο ιππόκαμπος λειτουργεί σαν «ανιχνευτής ασυμφωνίας» – ενεργοποιείται όταν μια νέα πληροφορία δεν ταιριάζει με όσα περιμένουμε. Όταν, λοιπόν, μια εικόνα που φαινόταν ακατανόητη αποκτά νόημα, ο εγκέφαλος βιώνει την έκπληξη και την ικανοποίηση της ανακάλυψης.

Ο John Kounios, γνωστικός νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο Drexel, σχολιάζει πως αυτή η έρευνα «συνδέει για πρώτη φορά τη θεωρία της ψυχολογίας με τον νευρικό μηχανισμό». Σύμφωνα με την Yuhua Yu, ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα, οι περιοχές αυτές σχηματίζουν ένα «πλήρες νευρωνικό δίκτυο» που εξηγεί πώς προκύπτει η αλλαγή στην αναπαράσταση μιας ιδέας.

Το αποτύπωμα στη μνήμη

Το επόμενο βήμα της ομάδας ήταν να εξετάσει αν αυτές οι εγκεφαλικές περιοχές συνεργάζονται ώστε να ενισχύουν τη μνήμη. Οι συμμετέχοντες επανεξετάστηκαν λίγες ημέρες αργότερα με παρόμοιες εικόνες Mooney. Όσοι είχαν βιώσει πιο έντονα τη στιγμή της κατανόησης θυμούνταν καλύτερα τις εικόνες που είχαν αναγνωρίσει σωστά.

Με άλλα λόγια, το ξαφνικό πέρασμα από τη σύγχυση στη σαφήνεια χαράσσεται βαθιά στον εγκέφαλο.

Ωστόσο, το γεγονός ότι θυμόμαστε καλύτερα κάτι δεν σημαίνει πως είναι και σωστό. Στο πείραμα, οι συμμετέχοντες αναγνώριζαν λανθασμένα περισσότερες από τις μισές εικόνες, και παρ’ όλα αυτά δήλωναν πως είχαν βιώσει μια «στιγμή κατανόησης» στο 40% αυτών των περιπτώσεων. Το συναίσθημα του «Αυτό είναι!» είναι δυνατό, αλλά όχι πάντα ακριβές.

Η δημιουργικότητα και οι εφαρμογές

Η Yu, που μελετά τη σχέση της έμπνευσης με τη δημιουργικότητα, υποστηρίζει ότι το «άλμα» της σκέψης είναι σαν μια μικρή πράξη μαγείας: μια ξαφνική αλλαγή στην οπτική μας. Όμως σε πιο σύνθετα έργα, όπως η δημιουργία μεταφορών ή η επίλυση επιστημονικών προβλημάτων, η δημιουργικότητα μπορεί να βασίζεται περισσότερο σε αργή, αναλυτική σκέψη. Το πλαίσιο, λοιπόν, καθορίζει αν η έμπνευση θα έχει πρακτικό αποτέλεσμα.

Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί η στιγμιαία έμπνευση μπορεί να επηρεάσει και την εκπαίδευση. Ο Kounios θεωρεί ότι οι δάσκαλοι που βοηθούν τους μαθητές να ανακαλύπτουν μόνοι τους τις απαντήσεις ενισχύουν τη μνήμη και τη διάθεση για μάθηση. «Όταν το παιδί αποκτήσει το δικό του «Αυτό είναι!», η γνώση χαράζεται βαθιά μέσα του», λέει.

Η έρευνα αυτή δείχνει ότι οι στιγμές κατανόησης δεν είναι απλώς ψυχολογικές αναλαμπές, αλλά γεγονότα των νευρώνων  με ισχυρό συναισθηματικό και μνημονικό αποτύπωμα. Ίσως αυτό εξηγεί γιατί, όταν επιτέλους βρούμε την απάντηση, νιώθουμε πως ο κόσμος γύρω μας αλλάζει,  έστω και για μια στιγμή.