現実世界を理解する - 脳の「物理エンジン」を発見

ジョンズ・ホプキンス大学の認知科学者は、最近発表された論文の中で、現実世界の物理学を扱う脳物理学の機能部分を分離しました。著者のジェイソン・フィッシャーは、現実世界をどのように理解するかという重要性について次のように述べています。私たちは、世界で行動する必要があるときに備えて、常に物理シミュレーションを実行しています。しかし、この能力に関係する脳領域を特定して研究する研究はほとんど行われていません。」

私たちが環境で感じる物理の大部分は視覚から来ていますが、脳の物理エンジンは、行動の計画に特化した別の一連の領域に位置していることがわかっています。この研究には、とりわけ、ジェンガ形式のブロックを分析する被験者の脳活動をモニタリングして、タワーがどのように落ちるか、その構造の側面を予測することが含まれていました。

物理的影響に基づいて予測を行う場合、脳の行動領域と運動計画領域が活性化し、処理すべき物理的情報が増えるほど活性化します。これは被験者が意識していなくても起こりました。この発見は物理学の直観と運動計画を密接に結びつけており、私たちが外界の処理方法を学ぶ方法に新たな光を当てる可能性がある。フィッシャー氏は、「これは、幼児が運動能力を磨き、物体を扱って自分がどのように行動するかを学ぶ中で、世界の物理モデルを学習するためではないかと考えています。」と説明しました。また、手を伸ばして、適切な場所にあるものを適切な力で掴むには、リアルタイムの物理的理解が必要です。」

軌道予測、力の予測、さまざまな速度での複数の物体追跡などのスキルは、多くのスポーツにおいて重要なスキルであるため、これらの異なる脳領域がそれらの処理に関与しているという発見は、なぜ一部の人が他の人よりもゲームをうまく読むことができるのかを説明するかもしれません。同じ経験と視覚能力。この発見はまた、物理学に基づいた視覚処理タスクのトレーニングが運動能力のパフォーマンスと密接に関係し、脳の視覚中枢以外の高レベルの認知能力の向上にもつながることを示す複数の NeuroTracker 研究とも相関しています。興味深い展開として、間もなく発表される NeuroTracker の研究では、数学的問題を内部的に視覚化するための精神物理学シミュレーションが含まれることが知られている、数学的能力の向上へのトレーニング移行も実証されています。

発表された研究はここで見つけることができます。

ジェイソン・フィッシャー、ジョン・G・ミカエル、ジョシュア・B・テネンバウム、ナンシー・カンウィッシャー。直感的な物理的推論の機能神経解剖学。米国科学アカデミー紀要、2016 年。 201610344 DOI: 10.1073/pnas.1610344113

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