Din hjerne kan forestille sig ting, der ikke er sket, eller som ikke engang eksisterer. agsandrew/iStock via Getty Images Plus

Du kan nemt forestille dig, at du cykler hen over himlen, selvom det ikke er noget, der faktisk kan ske. Du kan forestille dig, at du laver noget, du aldrig har gjort før – som at stå på vandski – og måske endda forestille dig en bedre måde at gøre det på end nogen anden.

Fantasi involverer at skabe et mentalt billede af noget, der ikke er til stede for dine sanser at opdage, eller endda noget, der ikke er derude i virkeligheden et eller andet sted. Fantasi er en af ​​de nøgleevner, der gør os til mennesker. Men hvor kom det fra?

Jeg er neuroforsker der studerer, hvordan børn tilegner sig fantasi. Jeg er især interesseret i fantasiens neurologiske mekanismer. Når vi først har identificeret, hvilke hjernestrukturer og forbindelser der er nødvendige for mentalt at konstruere nye objekter og scener, kan videnskabsmænd som mig se tilbage i løbet af evolutionen for at se, hvornår disse hjerneområder dukkede op - og potentielt fødte den første slags fantasi.

Fra bakterier til pattedyr

Efter liv opstod på Jorden for omkring 3.4 milliarder år siden blev organismer gradvist mere komplekse. For omkring 700 millioner år siden organiserede neuroner sig i simple neurale net det så udviklet sig til hjernen og rygmarven omkring 525 millioner år siden.

Til sidst udviklede dinosaurerne sig omkring 240 mio år siden, med pattedyr dukker op et par millioner år senere. Mens de delte landskabet, var dinosaurerne meget gode til at fange og spiser små, lodne pattedyr. Dinosaurer var dog koldblodede, og som moderne koldblodede krybdyr kunne de kun bevæge sig og jage effektivt i dagtimerne, når det var varmt. For at undgå predation af dinosaurer faldt pattedyr over en løsning: gemme sig under jorden i dagtimerne.

Der vokser dog ikke meget mad under jorden. For at spise var pattedyr nødt til at rejse over jorden - men det sikreste tidspunkt at fouragere var om natten, hvor dinosaurerne var mindre af en trussel. Udvikler sig til at blive varmblodet betød, at pattedyr kunne bevæge sig om natten. Den løsning kom dog med en afvejning: Pattedyr skulle spise meget mere mad end dinosaurer per vægtenhed for at opretholde deres høje stofskifte og for at understøtte deres konstante indre kropstemperatur omkring 99 grader Fahrenheit (37 grader Celsius).

Vores pattedyrs forfædre skulle finde 10 gange mere mad i deres korte vågne tid, og de måtte finde den i nattens mørke. Hvordan klarede de denne opgave?

For at optimere deres fødesøgning udviklede pattedyr et nyt system til effektivt at huske steder, hvor de havde fundet mad: forbinder den del af hjernen, der registrerer sensoriske aspekter af landskabet – hvordan et sted ser ud eller lugter – til den del af hjernen, der kontrollerer navigation. De kodede træk af landskabet i neocortex, det yderste lag af hjernen. De kodede navigation i entorhinal cortex. Og hele systemet var forbundet af hjernestrukturen kaldet hippocampus. Mennesker bruger stadig dette hukommelsessystem til at huske genstande og tidligere begivenheder, såsom din bil, og hvor du har parkeret den.

Grupper af neuroner i neocortex indkode disse minder om objekter og tidligere begivenheder. At huske en ting eller en episode genaktiverer de samme neuroner som oprindeligt kodede det. Alle pattedyr kan sandsynligvis huske og genopleve tidligere kodede objekter og begivenheder ved at genaktivere disse grupper af neuroner. Dette neocortex-hippocampus-baserede hukommelsessystem, der udviklede sig for 200 millioner år siden, blev det første vigtige skridt mod fantasi.

Den næste byggesten er evnen til at konstruere en "hukommelse", der ikke rigtig er sket.

Ufrivillige opdigtede 'minder'

Den enkleste form for at forestille sig nye objekter og scener sker i drømme. Disse levende, bizarre ufrivillige fantasier er forbundet hos mennesker med den hurtige øjenbevægelse (REM) fase af søvn.

Forskere antager, at arter, hvis hvile inkluderer perioder med REM-søvn også opleve drømme. Pung- og placentapattedyr har REM-søvn, men det æglæggende pattedyr har echidna ikke, hvilket tyder på, at denne fase af søvncyklussen udviklet sig efter disse evolutionære linjer divergerede 140 millioner år siden. Faktisk kaldes optagelse fra specialiserede neuroner i hjernen placere celler demonstreret, at dyr kan "drømme" om at gå steder, de aldrig har besøgt før.

Hos mennesker kan løsninger fundet under drømme hjælpe med at løse problemer. Der er talrige eksempler på videnskabelige og tekniske løsninger, der spontant visualiseres under søvn.

Neuroforskeren Otto Loewi drømte om et eksperiment, der beviste, at nerveimpulser er det overføres kemisk. Han gik straks til sit laboratorium for at udføre eksperimentet - senere modtog han Nobelprisen for denne opdagelse.

Elias Howe, opfinderen af ​​den første symaskine, hævdede, at den vigtigste innovation, at placere trådhullet nær spidsen af ​​nålen, kom til ham i en drøm.

Dmitri Mendeleev beskrev at se i en drøm "et bord, hvor alle elementer faldt på plads efter behov. Da jeg vågnede op, skrev jeg det straks ned på et stykke papir." Og det var det periodiske system.

Disse opdagelser blev muliggjort af den samme mekanisme af ufrivillig fantasi, som pattedyr først erhvervede for 140 millioner år siden.

At forestille sig med vilje

Forskellen mellem frivillig fantasi og ufrivillig fantasi er analog med forskellen mellem frivillig muskelkontrol og muskelspasmer. Frivillig muskelkontrol giver folk mulighed for bevidst at kombinere muskelbevægelser. Spasmer opstår spontant og kan ikke kontrolleres.

På samme måde giver frivillig fantasi folk mulighed for bevidst at kombinere tanker. Når du bliver bedt om mentalt at kombinere to identiske retvinklede trekanter langs deres lange kanter eller hypotenuser, forestiller du dig en firkant. Når du bliver bedt om mentalt at skære en rund pizza med to vinkelrette linjer, visualiserer du fire identiske skiver.

Denne bevidste, lydhøre og pålidelige evne til at kombinere og rekombinere mentale objekter kaldes præfrontal syntese. Den er afhængig af evnen af ​​den præfrontale cortex placeret helt forrest i hjernen til at kontrollere resten af ​​neocortex.

Hvornår fik vores art evnen til præfrontal syntese? Hver artefakt dateret før 70,000 år siden kunne være lavet af en skaber, der manglede denne evne. På den anden side er der fra omkring den tid forskellige arkæologiske artefakter, der utvetydigt indikerer dets tilstedeværelse: sammensatte figurative genstande, som f.eks. løvemand; knoglenåle med et øje; buer og pile; musikinstrumenter; opførte boliger; prydede begravelser, der tyder på troen på efterlivet, Og mange flere.

Flere typer arkæologiske artefakter, der er utvetydigt forbundet med præfrontal syntese, dukker op samtidigt for omkring 65,000 år siden på flere geografiske steder. Denne pludselige ændring i fantasi er blevet karakteriseret af historikeren Yuval Harari som "kognitiv revolution." Især det falder nogenlunde sammen med den største Homo sapiens' migration ud af Afrika.

Genetiske analyser tyder på at nogle få individer tilegnede sig denne præfrontale synteseevne og derefter spredte deres gener vidt og bredt ved at eliminere andre samtidige mænd med brug af en fantasi-aktiveret strategi og nyudviklede våben.

Så det har været en rejse på mange millioner år med evolution for vores art at blive udstyret med fantasi. De fleste ikke-menneskelige pattedyr har potentiale til at forestille sig, hvad der ikke eksisterer eller ikke er sket ufrivilligt under REM-søvn; kun mennesker kan frivilligt fremtrylle nye objekter og begivenheder i vores sind ved hjælp af præfrontal syntese.

Om forfatteren

Andrey Vyshedskiy, Professor i neurovidenskab, Boston University

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

bøger_bevidsthed