Концепция двигательного познания охватывает идею о том, что познание воплощается в действии и что двигательная система участвует в том, что обычно считается умственной обработкой, включая те, которые участвуют в социальном взаимодействии . [1] Фундаментальной единицей парадигмы двигательного познания является действие, определяемое как движения, производимые для удовлетворения намерения достичь определенной двигательной цели или в качестве реакции на значимое событие в физической и социальной среде. Двигательное познание учитывает подготовку и выполнение действий, а также процессы, связанные с распознаванием, прогнозированием, подражанием и пониманием поведения других людей. Эта парадигма получила большое внимание и эмпирическую поддержку в последние годы в различных областях исследований, включая воплощенное познание , психологию развития , когнитивную нейробиологию и социальную психологию .
Идея преемственности между различными аспектами двигательного познания не нова. Фактически, эту идею можно проследить до работ американского психолога Уильяма Джеймса и, совсем недавно, американского нейрофизиолога и лауреата Нобелевской премии Роджера Сперри . Сперри утверждал, что цикл восприятия-действия является фундаментальной логикой нервной системы . [2] Процессы восприятия и действия функционально переплетены: восприятие — это средство действия, а действие — средство восприятия. Действительно, мозг позвоночных эволюционировал для управления двигательной активностью, основная функция которого заключается в преобразовании сенсорных паттернов в паттерны координации движений.
В последнее время появляется все больше эмпирических данных из когнитивной психологии, психологии развития, когнитивной нейробиологии, когнитивной науки , а также социальной психологии, которые демонстрируют, что восприятие и действие имеют общие вычислительные коды и лежащую в их основе нейронную архитектуру. Эти доказательства были сформулированы в « теории общего кодирования », выдвинутой Вольфгангом Принцем и его коллегами из Института когнитивных способностей человека и наук о мозге Макса Планка в Лейпциге , Германия. [3] Эта теория утверждает паритет между восприятием и действием. Его основное предположение состоит в том, что действия кодируются с точки зрения воспринимаемых эффектов (т. е. событий отдаленного восприятия), которые они должны порождать. [4] Выполнение движения оставляет после себя двунаправленную связь между созданным им двигательным паттерном и сенсорными эффектами, которые оно производит. Такую ассоциацию затем можно использовать в обратном направлении, чтобы получить движение, предвидя его последствия. Эти коды восприятия/действия также доступны во время наблюдения за действием. Другие авторы предлагают новое представление о филогенетическом и онтогенетическом происхождении понимания действия, использующего двигательную систему; гипотеза двигательного познания. Это утверждает, что моторное познание обеспечивает как человеку, так и нечеловекообразным приматам прямое, дорефлексивное понимание биологических действий, которые соответствуют их собственному каталогу действий. [5]
Открытие зеркальных нейронов в вентральной премоторной и теменной коре макаки, которые активируются как тогда, когда она выполняет целенаправленное действие, так и когда она наблюдает то же самое действие, выполняемое другим человеком, предоставляет нейрофизиологические доказательства прямого соответствия между восприятием действия и производство действий. [6] Примером такой связи является легкость, с которой люди могут повторять речь , когда их просят дублировать слова, услышанные в наушниках. [7]
У людей хорошо задокументирована обычная нервная активация во время наблюдения и выполнения действий. Различные функциональные нейровизуализационные исследования с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), позитронно-эмиссионной томографии и магнитоэнцефалографии продемонстрировали, что механизм моторного резонанса в премоторной и задней теменной коре возникает, когда участники наблюдают или производят целенаправленные действия. [8] [9] Такая система двигательного резонанса, по-видимому, жестко запрограммирована или, по крайней мере, функциональна на очень раннем этапе жизни. [10] [11]
Общая теория кодирования также утверждает, что восприятие действия должно активировать представления действия в той степени, в которой воспринимаемое и изображаемое действие схожи. [12] Таким образом, эти представления могут быть разделены между отдельными лицами. Действительно, значение данного объекта, действия или социальной ситуации может быть общим для нескольких людей и активировать соответствующие распределенные паттерны нейронной активности в их мозгу. [13] Существует впечатляющее количество поведенческих и нейрофизиологических исследований, демонстрирующих, что восприятие и действие имеют общее нейронное кодирование и что это приводит к общим представлениям между собой и другими, что может привести к множеству таких явлений, как эмоциональное заражение , эмпатия , социальная содействие и понимание мыслей других. [14]
Одним из следствий функциональной эквивалентности между восприятием и действием является то, что наблюдение за действием, выполняемым другим человеком, облегчает позднее воспроизведение этого действия у наблюдателя. Например, в одном исследовании участники выполняли движения рук, наблюдая, как робот или другой человек совершает такие же или качественно разные движения руками. [15] Результаты показывают, что наблюдение за тем, как другой человек совершает неконгруэнтные движения, мешает выполнению движений, а наблюдение за роботизированной рукой, совершающей неконгруэнтные движения, — нет.
Тот факт, что наблюдение за действием может вызвать аналогичную реакцию у наблюдателя, и что степень, в которой наблюдаемое действие способствует аналогичной реакции у наблюдателя, проливает некоторый свет на явление, называемое социальной фасилитации , впервые описанное Робертом Зайонцем , который описывает за демонстрацию того, что присутствие других людей может повлиять на индивидуальную производительность. [16] Ряд исследований продемонстрировал, что наблюдение за выражением эмоций на лице побуждает наблюдателя резонировать с состоянием другого человека, при этом наблюдатель активирует двигательные представления и связанные с ними вегетативные и соматические реакции, исходящие от наблюдаемой цели. [17]
Люди имеют тенденцию интерпретировать действия других с учетом лежащих в их основе психических состояний. Один важный вопрос заключается в том, может ли механизм сопоставления восприятия и действия и его продукт, общие двигательные репрезентации, объяснить (или в какой степени) приписывание психических состояний другим людям (часто называемое теорией механизма разума ). Некоторые авторы предположили, что сеть общих представлений, возникающая из механизма сопоставления восприятия и действия, может поддерживать атрибуцию психического состояния посредством скрытого (то есть бессознательного) мысленного моделирования. [18] Напротив, некоторые другие ученые утверждали, что зеркальная система и теория системы разума — это два разных процесса, и вполне вероятно, что первая не может объяснить понимание психического состояния. [19] [20]
Чтобы понять взаимосвязь между познанием и действием, Чери Л. Герштадт, Юн Джу Хон и Адель Даймонд из Пенсильванского университета провели тест Струпа «день-ночь» [21] на детях в возрасте от 3 до 7 лет. Они протестировали сто шестьдесят детей, выполняя задание, требующее тормозящего контроля действий, а также изучения и запоминания двух правил. Они обнаружили, что латентный период ответа уменьшился с 3 до 4 лет. Они пришли к выводу, что требования выучить и запомнить два правила само по себе недостаточно, чтобы объяснить плохую успеваемость детей младшего возраста. [22] Теория когнитивного развития Выготского говорит нам, что дети с большей вероятностью будут умственно развитыми, если они более физически активны. Это связано с тем, что игра и физическая активность позволяют детям осваивать новые ситуации и помогают им изучать стратегии изучения новой информации [23].
Серия экспериментов продемонстрировала взаимосвязь между двигательным опытом и мышлением высокого уровня. Например, хотя большинство людей задействуют зрительные процессы, когда сталкиваются с пространственными проблемами, такими как задачи умственного вращения [24], эксперты по моторике отдают предпочтение двигательным процессам для выполнения тех же задач с более высокой общей производительностью. [25] Соответствующее исследование показало, что эксперты в области моторики используют схожие процессы для мысленного вращения частей тела и многоугольников, тогда как неспециалисты трактуют эти стимулы по-разному. [26] Эти результаты не были вызваны какими-либо путаницами, как показало тренировочное исследование, которое показало улучшение умственного вращения после годичной двигательной тренировки по сравнению с контрольной группой. [27] Подобные закономерности были также обнаружены в задачах на рабочую память, при этом способность запоминать движения сильно нарушалась вторичной вербальной задачей у контрольной группы и моторной задачей у экспертов по моторике, что позволяет предположить участие различных процессов для сохранения движений в зависимости от моторики. опыт, а именно вербальный для контроля и моторный для экспертов. [28]
Недавние открытия в области социальной нейробиологии во многом показали, что зеркальные нейроны и связанные с ними системы являются возможной неврологической основой социального познания, в частности, факторов, включающих моторное познание. Было показано, что у шимпанзе (ближайших живых родственников человека) системы зеркальных нейронов очень активны, когда обезьяна наблюдает, как другой человек (обезьяна или человек) выполняет физическое действие, такое как хватание, удержание или удар. [29] Было обнаружено, что области зеркальных нейронов в вентральной премоторной коре, дорсальной премоторной коре и интратеменной коре активируются у людей в аналогичных ситуациях, когда человек наблюдает за выполнением одной из вышеупомянутых физических задач, помимо прочего. [30] Активация системы зеркальных нейронов происходит автоматически и выходит за рамки распознавания простых физических действий, но считается причиной того, что человек способен угадывать и понимать действия другого человека. [29] [30]
Исследования фМРТ на людях собирают доказательства того, что зеркальные нейроны ответственны за «физическое отображение себя» [31]. В исследованиях, где участникам приходилось идентифицировать свое лицо, активировались зеркальные нейроны правого полушария, указывая на ответственность за способность человека представлять собственные физические действия/состояния. Эти же самые области также активируются, когда человек видит, как другие выполняют физические действия, такие как хватание или разрывание. [31] [32] Эта активация подразумевает, что у человека существует уникальная нейронная связь. Таким образом, система зеркальных нейронов позволяет создать мост между собой и действиями других. Было высказано предположение, что это позволяет понять намерения или цели других. [33] [34] В исследовании Спунта и Либермана (2013) использовалось фМРТ-исследование для наблюдения за зеркальными нейронами в мозге. Участники просматривали видео действия, выполняемого при высокой или низкой когнитивной нагрузке. Во время просмотра им предлагалось наблюдать, почему выполняется действие, какое действие выполняется или как выполняется действие. Конечный результат предоставил прямые доказательства активации и, что более важно, автоматизма зеркальных нейронов в дорсальной премоторной коре, вентральной премоторной коре и передней внутритеменной борозде. [30]
Хотя большое количество подтверждающих данных указывает на то, что зеркальные нейроны активируются в ситуациях, когда человек анализирует себя на действия других, [33] до сих пор ведутся споры о том, следует ли интерпретировать эту активацию как намеренное понимание. Шеннон Сполдинг (2013) утверждает, что нейробиологи, предлагающие зеркальные нейроны в качестве физиологического ответа на вопросы социального познания, неверно интерпретируют свои результаты и не используют правильные философские определения цели и намерения. Она утверждает, что их следует рассматривать не как взаимозаменяемые или одно ведущее к другому, а как два отдельных действия. [34]
Открытие связи между зеркальными нейронами и социальным познанием обеспечивает дальнейшие связи с неврологической основой, обнаруженной в других социальных явлениях, таких как теория социального научения , эмпатия и обучение с помощью наблюдения . [29] [35]