Studiul imagistic cerebral dezvăluie ce se întâmplă în minte în momentele de „aha!” (insight)

Un studiu publicat în Nature Communications și realizat de un grup de cercetători germani a investigat mecanismele neuronale prin care momentele de „aha!” (eng. insight) – acel moment subit de claritate în rezolvarea unei probleme – contribuie la consolidarea memoriei. Utilizând imagini Mooney dificil de recunoscut și imagistică prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI), autorii au explorat modul în care activitatea cerebrală din cortexul vizual și hipocamp reglează procesul de „reorganizare reprezentativă” asociat cu momentele de „aha!” și predicția performanței de memorare ulterioare.
Momentul de „aha!” reprezintă un proces-cheie al gândirii creative, constând în rezolvarea unei probleme printr-o restructurare conceptuală bruscă, adesea însoțit de emoții pozitive și o senzație de certitudine. În comparație cu învățarea prin repetiție, momentul de „aha!” pare să genereze memorii de lungă durată după o singură experiență. Deși este bine stabilit comportamental că momentul de „aha!” favorizează memorarea ulterioară, mecanismele neuronale care susțin această relație rămâneau insuficient înțelese.

Despre studiu

Cercetarea a implicat 31 de participanți care au fost supuși unui test de recunoaștere a imaginilor Mooney – imagini alb-negru ambigue, dificil de interpretat vizual. În timpul scanării fMRI, participanții au încercat să identifice obiectele din imagini. După fiecare răspuns, au evaluat gradul de emoție, viteza și certitudinea resimțite la momentul identificării, aceste măsuri fiind combinate într-un indice unic de moment de „aha!”. Cinci zile mai târziu, memoria participanților a fost testată prin recunoașterea și denumirea imaginilor.

Cercetătorii au emis patru ipoteze testate prin fMRI:

• Momentul de „aha!” vizual determină o schimbare a reprezentărilor corticale (reorganizare reprezentativă – RR) în cortexul occipito-temporal ventral (COTV).
• Momentul de „aha!” este însoțit de activări în amigdala și hipocamp.
• Regiunile implicate în procesarea soluției (COTV, amigdala, hipocamp) formează o rețea funcțional integrată în timpul momentului de „aha!”.
• Momentul de „aha!” determină o memorie ulterioară mai bună, mediată de RR în COTV și activitatea hipocampului.

Rezultate

Momentul de „aha!” prezice performanța memoriei ulterioare

Participanții au identificat corect 43% dintre imaginile Mooney. Proporția celor identificate cu momente de „aha!” intens a fost de 65,3%.

Performanța de memorare a fost semnificativ mai bună pentru imaginile rezolvate cu momente de „aha!” intens:

•  momente de „aha!” intens: raport de șanse = 7,78 (95% CI [6,42, 9,53])
•  momente de „aha!” scăzut: raport de șanse = 3,72

Momentul de „aha!” intens a fost asociat cu răspunsuri mai rapide (medie 2,7 secunde), comparativ cu momentul de „aha!” scăzut (5,1 secunde).

Reorganizarea reprezentativă (RR) în cortexul vizual

Utilizând analize multivariate, s-au identificat modificări semnificative ale tiparelor de activitate neuronală în pFusG și iLOC din COTV. Aceste modificări au indicat o tranziție de la reprezentări ambigue la reprezentări semantice coerente ale obiectelor. Măsura forței reprezentării conceptuale (folosind rețelele AlexNet și Word2Vec) a crescut semnificativ în aceste regiuni după obținerea momentului de „aha!”.

Activitate în amigdala și hipocamp

Momentul de „aha!” a fost asociat cu o activare semnificativă a amigdalei (ß = 0.18) și a hipocampului anterior (ß = 0.13). Componenta evaluativă a momentului de „aha!”, în special certitudinea și emoția, a contribuit la această activare. Activitatea în hipocampul posterior nu a fost asociată semnificativ cu momentul de „aha!”.

Integrarea funcțională a rețelei soluției

Momentul de „aha!” a fost asociat cu o conectivitate funcțională sporită între regiunile din COTV, hipocamp și amigdala. Indicatorii de integrare rețelistică, precum eficiența globală și scurtarea lungimii drumului mediu, au fost semnificativ crescuți pentru momentul de „aha!” intens. pFusG și iLOC au prezentat trăsături de nod central în rețea, indicând un rol esențial în integrarea informației.

Predicția memoriei prin RR și activitate hipocampală

Schimbările de tipare neuronale în pFusG și iLOC au prezis capacitatea de memorare ulterioară a imaginilor. Activitatea hipocampală anterioară a fost semnificativ asociată cu memoria ulterioară, dar doar în contextul momentului de „aha!” (interacțiune moment „aha!”memorie: p = 0.015). Viteza momentului de „aha!” a fost principalul predictor al acestei activități hipocampale corelate cu memoria.

Concluzii

Acest studiu oferă dovezi convergente asupra unui mecanism neural integrat prin care momentul de „aha!” susține consolidarea memoriei:

•  Componenta cognitivă a momentului de „aha!” (RR în COTV) reorganizează reprezentările vizuale.
•  Componenta afectiv-evaluativă (activare amigdalară și hipocampală) semnalează noutatea și semnificația soluției.
•  Rețeaua neuronală implicată devine mai eficient integrată funcțional în timpul momentului de „aha!”.
•  Aceste procese contribuie sinergic la formarea unei amintiri durabile.

Implicații

Rezultatele au implicații importante pentru educație și învățare: experiențele de tip moment „aha!” pot genera memorii durabile fără repetiție, ceea ce sugerează valoarea introducerii unor sarcini problematice și stimulative conceptual în procesul de predare. De asemenea, studiul deschide noi perspective pentru cercetarea neuroștiințifică a creativității și memoriei în contexte reale și complexe.