Gestykulacja - jak ruch rąk pomaga w myśleniu

Słowa wyrażane są w relacji do innych słów; "kubek" na przykład można opisać jako "pojemnik, wykonany ze szkła, używany do picia". Jednak żeby użyć kubka, trzeba rozumieć, że aby napić się z kubka z wodą, należy wziąć go do ręki i przyłożyć do ust, a jeśli się go upuści, rozbije się o podłogę. Bez takiego rozumienia trudno byłoby stworzyć robota, który potrafiłby właściwie posługiwać się prawdziwym kubkiem. W badaniach nad sztuczną inteligencją problemy te określane są mianem problemów ugruntowania symboli (ang. symbol grounding problems), czyli sposobów przypisywania symbolom znaczenia w odniesieniu do rzeczywistego świata.

Jak ludzie osiągają to ugruntowanie symboli? Psychologia poznawcza i kognitywistyka proponują koncepcję ucieleśnionego poznania, zgodnie z którą przedmioty nabierają znaczenia poprzez interakcje z ciałem i otoczeniem.

Aby przetestować teorię ucieleśnionego poznania, badacze przeprowadzili eksperymenty, w których obserwowali, jak mózgi uczestników reagowały na słowa opisujące przedmioty, którymi można manipulować rękami, w dwóch warunkach - gdy ręce mogły się swobodnie poruszać oraz gdy były unieruchomione.

- Bardzo trudno było opracować metodę pomiaru i analizy aktywności mózgu. Wymysliliśmy zadanie w taki sposób, że mogliśmy mierzyć aktywność mózgu z wystarczającą dokładnością - wyjaśnia profesor Shogo Makioka, współautor badań.

W eksperymencie uczestnikom na ekranie prezentowano dwa słowa, na przykład "kubek" i "miotła". Ich zadaniem było porównać względne rozmiary przedmiotów, które te słowa reprezentowały, i odpowiedzieć, który z nich jest większy - w tym przypadku "miotła". Porównywano słowa opisujące dwa typy obiektów: przedmioty, którymi można manipulować rękami (np. "kubek", "miotła") oraz przedmioty, którymi nie można (np. "budynek", "latarnia"), aby zaobserwować, jak każdy typ jest przetwarzany.

Podczas testów uczestnicy trzymali dłonie na biurku: w jednym przypadku swobodnie, a w drugim ręce były unieruchomione przez przezroczystą płytę akrylową. Gdy na ekranie pojawiały się dwa słowa, uczestnicy musieli pomyśleć o obu przedmiotach i porównać ich wielkość, aby odpowiedzieć, który jest większy, co zmuszało ich do przetworzenia znaczenia każdego słowa.

Aktywność mózgu mierzono za pomocą funkcjonalnej spektroskopii bliskiej podczerwieni (fNIRS), która umożliwia prowadzenie pomiarów bez nakładania dodatkowych ograniczeń fizycznych. Pomiar skupiał się na bruździe śródciemieniowej oraz dolnym płacie ciemieniowym lewej półkuli mózgu, które odpowiadają za przetwarzanie semantyczne związane z narzędziami. Mierzono również szybkość odpowiedzi werbalnej, czyli czas, jaki upływał od momentu pojawienia się słów na ekranie do udzielenia odpowiedzi.

Wyniki pokazały, że aktywność lewej półkuli mózgu w odpowiedzi na słowa opisujące przedmioty, którymi można manipulować rękami, była znacząco niższa, gdy ruch rąk był ograniczony. Ograniczenie ruchu dłoni wpływało również na szybkość odpowiedzi werbalnych. Oznacza to, że unieruchomienie rąk wpływa na przetwarzanie znaczenia przedmiotów, co wspiera teorię ucieleśnionego poznania. Wyniki te sugerują również, że idea ucieleśnionego poznania może być przydatna w nauczaniu sztucznej inteligencji rozumienia znaczenia przedmiotów.

Na podstawie:

Talk with your hands? You might think with them too!