尤里卡! 开创性的研究揭示了“有意识意识”的起源

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当婴儿的脚被拴在移动设备上时,每一个脚的移动都会引起移动设备的移动. 正反馈放大和突出了婴儿和移动运动之间的因果关系.


By 吉赛尔galoustian | 9/18/2023

生物有目的地行动. 但目标从何而来? 人类如何理解他们与世界的关系,并意识到他们影响变化的能力? 这些基本问题 机构 ——有目的的行动——一直困扰着历史上一些最伟大的思想家,包括艾萨克·牛顿爵士, 查尔斯·达尔文, Erwin Schrödinger和Niels Bohr.

A KU体育官网APP 研究揭示了突破性的见解,通过一个不寻常的和很大程度上未开发的来源——人类婴儿. 因为目标导向的行为出现在人类生命的最初几个月, 能力研究小组以婴儿为实验对象,了解自发运动如何转变为有目的的行动.

在这项研究中,婴儿在实验开始时是独立的观察者. 然而, 研究人员将婴儿的一只脚绑在婴儿床上的婴儿车上, 婴儿发现他们可以移动手机. 抓住这个顿悟的瞬间就像瓶子里的闪电, 研究人员使用尖端的动作捕捉技术在3D空间中测量婴儿和移动运动,以揭示标志着“代理诞生”的动态和协调特征.”

研究结果发表在 美国国家科学院院刊, 为这个古老的难题提供一个解决方案. 对人类婴儿实验的分析和动态建模表明,能动性产生于有机体(婴儿)和环境(活动)之间的耦合关系。. 但如何 完全 这种情况会发生吗??

当婴儿的脚被拴在移动设备上时,每一个脚的移动都会引起移动设备的移动. 人们认为手机移动得越多, 婴儿被刺激得越动, 产生更多的移动动作.

“积极的反馈放大并强调了婴儿和移动动作之间的因果关系,” J.A. 斯科特·凯尔索, Ph.D.格伦伍德和玛莎·克里奇杰出科学学者 复杂系统和脑科学中心 在能力的 查尔斯·E. 施密特理学院. “在某种关键的协调水平上, 婴儿认识到自己的因果能力,并从自发行为过渡到有意行为. 这个啊! 这一时刻的特点是婴儿的运动速度突然增加.”

艾丽莎·斯隆博士.D., 能力复杂系统和脑科学中心的博士后研究科学家,主要作者, 形成一个定量的“啊哈”!的检测器,以寻找与婴儿突然发现有关的婴儿运动率的突然增加.

斯隆的技术表明,能动性的“诞生”可以被量化为“恍然大悟”,"跨越婴儿的动力系统中的模式改变相变, 大脑, 还有环境. 当婴儿发现其与移动设备的功能联系时,系统从一个不太相关的状态切换到一个移动设备和固定设备的运动高度协调的状态.

尽管该实验的基本设计自20世纪60年代末以来一直用于发展研究, 相关研究传统上只关注婴儿的活动, 将婴儿和环境视为独立的实体. 在50年的正式婴儿车实验中, 能力的研究是第一次直接测量移动设备的运动,并使用协调分析来提供对人类能动性出现的量化观察.

本研究采用的新方法将能动性定义为有机体和环境的功能耦合中涌现的特性. 研究人员通过协调动力学的视角深入研究了婴儿车的相互作用——凯尔索和他的同事们的理论是复杂的生物是如何协调的(从细胞到社会),以及功能和秩序是如何出现的.

虽然人们期望婴儿通过与手机的协调动作来发现他们对手机的控制, 婴儿停顿的模式是惊人的.

“我们的研究结果表明,不仅仅是婴儿的活跃动作有影响,”他说 南希·琼斯, Ph.D.,合著者,能力教授 心理学系 也是能力的主任 实验室.

完整的婴儿运动协调分析, 移动运动及其相互作用, 发现代理的出现是一个间断的自组织过程, 在运动和静止中都能找到意义.

“我们研究中的婴儿揭示了一些非常深刻的东西:在不作为中有行动, 在行动中无所作为. 两者都为婴儿探索世界及其在其中的位置提供了有意义的信息。” 凯尔索说. “运动和静止的协调动态共同构成了婴儿意识意识的统一性——他们可以使世界上的事情发生. 故意.”

能力的研究还显示,婴儿以不同的方式导航与手机的功能耦合. 在婴儿活动爆发的时间和程度上发现了不同的集群, 这表明代理发现的行为表型(可观察的特征)是存在的,并且动力学提供了一种识别它们的方法. 这种新的表现型方法可能是有用的预防保健和早期治疗的婴儿在危险.

这项研究是在能力复杂系统和脑科学中心的人类大脑和行为实验室进行的.

这项研究得到了能力基金会和国立卫生研究院精神卫生研究所(MH-080838)的支持.

当婴儿的脚被拴在移动设备上时,每一个脚的移动都会引起移动设备的移动. 正反馈放大和突出了婴儿和移动运动之间的因果关系. 在某个关键的协调水平上, 婴儿认识到自己的因果能力,并从自发行为过渡到有意行为. 这个啊! 这一时刻的特点是婴儿的运动速度突然增加.

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