Геометрија наших осећања – како мозак користи шестоугаону мрежу за разумевање емоција

Природа можда не подноси празнину, али зато обожава шестоугаоне мреже. Шестоугаони облик представља изузетно ефикасан начин поделе простора, а може се уочити свуда – од морске пене до пчелињег саћа.

Научници су сада открили назнаке да људски мозак користи исту геометрију за организовање наших емоција.

Користећи функционалну магнетну резонанцу (фМРИ), тим неуронаучника открио је шестоугаони образац мождане активности док су испитаници процењивали емоционалне информације. То указује на могућност да систем налик мрежи помаже мозгу да разврстава те информације.

„Ови налази указују на то да је знање о емоцијама у људском мозгу структурирано помоћу координатног система налик мрежи“, наводе неуронаучници Јуменг Ма и Филип А. Крагел са Универзитета Емори у раду објављеном у научном часопису PLOS Biology.

Емоције често сматрамо једним од најсложенијих аспеката људске природе. Оне могу бити пролазне или дуготрајне, противречне, преплављујуће и тешке за разумевање, чак и особи која их доживљава.

Ипак, начин на који доживљавамо свет има пресудан значај. Емоције нам помажу да процењујемо ризике, доносимо одлуке, реагујемо на променљиве околности и успостављамо везе са другим људима.

Када је наша способност да доживљавамо или регулишемо емоције нарушена, последице се могу одразити на готово све аспекте живота.

Због тога је, како бисмо се сналазили у свету који нас окружује, неопходно да будемо способни да препознајемо емоције, разликујемо их и разумемо њихове међусобне односе.

Иако научници одавно знају да наше разумевање емоција прати изненађујуће уређену структуру, начин на који мозак кодира ту структуру до сада је остао мистерија.

Две димензије емоција

Истраживачи већ деценијама описују емоције помоћу две осе. Прва је валенца, која означава колико је нека емоција пријатна или непријатна, док је друга побуђеност, односно степен у којем емоција делује умирујуће или подстицајно.

Заједно, ове две димензије чине такозвани афективни циркумплекс, дводимензионалну мапу емоционалних појмова.

На пример, задовољство и узбуђење могу бити подједнако пријатне емоције, али једна делује умирујуће, док друга изазива знатно већи степен побуђености.

Слично томе, бес и усхићење изазивају висок степен побуђености, али се налазе на супротним крајевима осе валенце.

Међутим, одређене назнаке могу се пронаћи у другим истраживањима која испитују како мозак организује и представља информације, попут просторних информација о нашем окружењу.

То нас доводи до посебне врсте неурона познатих као мрежне ћелије.

Ове ћелије су први пут идентификоване код пацова 2005. године. Реч је о неуронима који се активирају када се животиња креће кроз одређене делове свог окружења.

Али ту долазимо до посебно занимљивог детаља.

Ако се на мапи окружења животиње означе сва места на којима се одређена мрежна ћелија активира, добија се образац који се понавља, састављен од једнакостраничних троуглова, који формирају мрежу са шестоструком, односно шестоугаоном симетријом.

Другим речима, једна ћелија се активира када пацов дође до центра или било ког од шест темена замишљеног шестоугла, а тај образац се понавља широм његовог окружења.

Различите мрежне ћелије реагују на различите распореде локација, чиме заједнички обезбеђују мозгу координатни систем који животињи помаже да прати свој положај током кретања.

Међутим, овакав начин кодирања информација можда није ограничен само на сналажење у физичком простору.

Претходна истраживања пронашла су доказе да мозак користи сличне обрасце неуронске активности за организовање апстрактних информација, од визуелних појмова до релативне вредности различитих могућности избора.

То је отворило једно интригантно питање.

Ако се емоције могу организовати на дводимензионалној мапи, да ли мозак може да користи исту врсту координатног система како би се кретао кроз њих?

Шестоугаони образац у можданој активности

Управо ту истраживање постаје посебно занимљиво.

Ма и Крагел испитивали су 18 особа којима су приказивали стимулусе са емоционалним садржајем – изразе лица који су постепено прелазили из једне емоције у другу, као и низове фраза које изазивају емоционалне реакције.

Истовремено су, користећи неинвазивну функционалну магнетну резонанцу, снимали мождану активност испитаника.

Сваки стимулус подразумевао је прелазак између различитих тачака на афективном циркумплексу, што је истраживачима омогућило да прате мождану активност док су учесници пратили кретање кроз тај дводимензионални „емоционални простор“.

И тада су открили оно што су тражили.

У делу мозга познатом као вентромедијални префронтални кортекс, истраживачи су уочили карактеристичан образац шестоугаоне мреже док су испитаници размишљали о емоционалним стањима.

Мождана активност мењала се у зависности од смера кретања кроз емоционалну мапу, пратећи образац шестоструке симетрије који се понавља – баш као што се дешава када мозак користи мрежно кодирање за сналажење у физичком простору.

Штавише, исти образац појављивао се без обзира на то да ли су учесници процењивали изразе лица или писане фразе.

То указује на могућност да је мозак кодирао односе између емоционалних појмова, уместо да је само реаговао на оно што су испитаници видели.

Истраживачи су такође установили да је мождана активност одражавала и удаљеност између емоционалних појмова на афективном циркумплексу, као и да је тај сигнал био повезан са начином на који су испитаници процењивали промене у емоционалним информацијама.

Шта откриће значи за разумевање емоција

Ипак, истраживање има одређена ограничења.

Узорак је био прилично мали – 18 испитаника не представља велику групу – па ће бити потребна додатна истраживања како би се разумело на који начин функционише овај систем налик мрежи и да ли има директну улогу у обради емоционалних информација.

Упркос томе, резултат је веома занимљив јер указује на могућност да мозак користи исте принципе за организовање нашег емоционалног света као и за сналажење у физичком простору.

„Ови налази указују на то да структура која се уочава у субјективним проценама испитаника можда одражава начин на који мозак организује знање о емоцијама, користећи механизме сличне онима који учествују у просторном и концептуалном сналажењу“, наводе истраживачи.