Эффект эврики (также известный как момент Ага! или момент эврики ) относится к обычному человеческому опыту внезапного понимания ранее непонятной проблемы или концепции. Некоторые исследования описывают Ага! эффект (также известный как прозрение или прозрение ) как преимущество памяти, [1] [2] , но существуют противоречивые результаты относительно того, где именно он происходит в мозгу, и трудно предсказать, при каких обстоятельствах можно предсказать Ага! момент.
Инсайт — это психологический термин, который пытается описать процесс решения проблем, когда ранее неразрешимая загадка внезапно становится ясной и очевидной. Часто этот переход от непонимания к спонтанному пониманию сопровождается возгласом радости или удовлетворения: «Ага!» момент. [ нужна цитация ] Человек, использующий понимание для решения проблемы, способен давать точные, дискретные ответы типа «все или ничего», тогда как люди, не использующие процесс понимания, с большей вероятностью будут давать частичные, неполные ответы. [3]
Недавний теоретический отчет об Ага! Момент начался с четырех определяющих атрибутов этого опыта. Во-первых, Ага! момент появляется внезапно; во-вторых, решение проблемы может проходить плавно или плавно; в-третьих, Ага! момент вызывает положительный аффект; в-четвертых, человек, испытывающий Ага! момент убежден, что решение верно. Эти четыре атрибута не являются отдельными, а могут быть объединены, поскольку опыт беглости обработки информации , особенно когда он возникает неожиданно (например, внезапно), вызывает как положительный аффект, так и оценочную истину. [4] [5]
Понимание можно представить как двухэтапный процесс. Первая фаза Ага! Опыт требует, чтобы человек, решающий проблемы, зашел в тупик, в котором он застревал, и даже несмотря на то, что он, казалось бы, исследовал все возможности, все еще не мог найти или найти решение. Вторая фаза наступает внезапно и неожиданно. После перерыва в умственной фиксации или переоценки проблемы ответ получается. [6] Некоторые исследования показывают, что проблемы с пониманием трудно решить из-за нашей мысленной фиксации на неподходящих аспектах содержания проблемы. [7] Чтобы решить проблемы понимания, нужно « мыслить нестандартно ». Именно эта тщательно продуманная репетиция может улучшить память людей на «Ага!». моменты. Считается, что прозрение происходит с перерывом в умственной фиксации, позволяя решению казаться прозрачным и очевидным.
Эффект назван из рассказа о древнегреческом эрудите Архимеде . В этой истории местный царь попросил Архимеда (ок. 250 г. до н. э.) определить, состоит ли корона из чистого золота. Во время последующего посещения общественной бани Архимед заметил, что вода вытеснялась, когда его тело погружалось в ванну, и, в частности, что объем вытесненной воды равнялся объему его тела, погруженного в воду. Обнаружив, как измерить объем объекта неправильной формы, и придумав метод решения царской задачи, Архимед якобы выскочил и побежал домой голый, крича εὕρηκα ( эврика , «Я нашел это!»). Сейчас эта история считается вымышленной, поскольку впервые она была упомянута римским писателем Витрувием почти через 200 лет после предполагаемого события, а также потому, что метод, описанный Витрувием, не сработал бы. [8] Однако Архимед, безусловно, сделал важную и оригинальную работу в области гидростатики , особенно в своей работе «О плавучих телах» .
Исследование Ага! Этот момент насчитывает более 100 лет, когда гештальт-психологи провели первые эксперименты по познанию шимпанзе. [9] В своей книге 1921 года [9] Вольфганг Келер описал первый пример проницательного мышления у животных: Одному из его шимпанзе, Султану, была поставлена задача достать банан, подвешенный высоко к потолку так, чтобы до него невозможно было добраться прыжком. После нескольких неудачных попыток достать банан, Султан какое-то время дулся в углу, а затем внезапно вскочил и сложил несколько коробок друг на друга, залез на них и таким образом смог схватить банан. Это наблюдение было интерпретировано как проницательное мышление. Работу Келера продолжили Карл Дункер и Макс Вертхаймер .
Эффект Эврики позже был также описан Памелой Обл, Джеффри Фрэнксом и Сальваторе Сорачи в 1979 году. Субъекту предлагалось поначалу сбивающее с толку предложение, например: «Стог сена был важен, потому что ткань порвалась». После определенного периода времени, когда читатель не понимал, ключевое слово (парашют) было представлено, читатель мог понять предложение, и это приводило к лучшему запоминанию в тестах на память. [2] Испытуемые тратят значительное количество времени, пытаясь решить проблему, и первоначально предполагалось, что развитие понимания может сыграть роль в улучшении запоминания. Не было никаких доказательств того, что уточнение имело какой-либо эффект на припоминание. Было обнаружено, что как «легкие», так и «сложные» предложения, приводящие к «Ага!» Эффект запоминался значительно лучше, чем предложения, которые испытуемые могли сразу понять. Фактически, равные показатели запоминания были получены как для «легких», так и для «сложных» предложений, которые изначально были непонятны. Кажется, именно это непонимание и приводит к лучшему запоминанию. Сущность чувства ага, лежащего в основе решения проблем с пониманием, систематически исследовалась Danek et al. [10] и Шен и его коллеги. [11] Недавно была предпринята попытка понять нейробиологическую основу момента Эврики. [12]
В настоящее время существуют две теории того, как люди приходят к решению проблем понимания. Первая – это теория мониторинга прогресса . [13] Человек будет анализировать расстояние от своего текущего состояния до целевого состояния. Как только человек поймет, что не сможет решить проблему на своем нынешнем пути, он начнет искать альтернативные решения. В задачах понимания это обычно происходит на поздних стадиях головоломки. Второй способ, с помощью которого люди пытаются решить эти загадки, — это теория репрезентативных изменений . [14] Лицо, решающее задачу, изначально имеет низкую вероятность успеха, поскольку оно использует неподходящие знания и устанавливает ненужные ограничения на задачу. Как только человек ослабляет свои ограничения, он может перенести ранее недоступные знания в рабочую память для решения проблемы. Человек также использует декомпозицию фрагментов , при которой он или она разделяет значимые фрагменты на составные части. И ослабление ограничений, и декомпозиция фрагментов допускают изменение представления, то есть изменение распределения активации по рабочей памяти, после чего они могут воскликнуть: «Ага!» В настоящее время обе теории имеют поддержку: теория мониторинга прогресса больше подходит для многоэтапных задач, а теория репрезентативных изменений больше подходит для одношаговых задач. [15]
Эффект «Эврики» на память возникает только тогда, когда возникает первоначальное замешательство. [16] Когда испытуемым давали ключевое слово до того, как было предъявлено сбивающее с толку предложение, это не влияло на запоминание. Если подсказка была дана после того, как предложение было предъявлено, запоминаемость увеличивалась.
Было установлено, что запоминание лучше для предметов, которые были созданы испытуемым, по сравнению с тем, если испытуемому предъявлялись стимулы. [2] Похоже, что в тех случаях, когда люди могут сами дать ответ, память имеет преимущество, запоминание было выше, когда «Ага!» произошли реакции. [2] Они тестировали предложения, которые изначально было трудно понять, но когда им предлагались слова-подсказки, понимание становилось более очевидным. Были обнаружены и другие данные, указывающие на то, что усилия по обработке зрительных стимулов вспоминались чаще, чем стимулы, которые просто предъявлялись. [17] Это исследование было проведено с использованием соединения точек или устных инструкций для создания бессмысленного или реального изображения. Считается, что попытка понять что-либо при кодировании вызывает активацию альтернативных сигналов, которые позже участвуют в воспроизведении. [18]
Исследования с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии и электроэнцефалограммы [19] показали, что решение задач, требующих понимания, включает повышенную активность в правом полушарии головного мозга по сравнению с решением проблем, не требующим понимания. В частности, повышенная активность была обнаружена в передней верхней височной извилине правого полушария .
Некоторая бессознательная обработка может происходить, пока человек спит, и есть несколько случаев, когда научные открытия приходят к людям во сне. Фридрих Август Кекуле фон Страдониц утверждал, что кольцевая структура бензола пришла к нему во сне, где змея ела собственный хвост . [20] Исследования показали повышение производительности при решении задач с пониманием, если испытуемые спали во время перерыва между получением задачи и ее решением. Сон может реструктурировать проблемы и позволить прийти к новому пониманию. [21] Анри Пуанкаре заявил, что он ценил сон как время для «бессознательных мыслей», которые помогали ему преодолевать проблемы. [ нужна цитата ]
Профессор Стеллан Олссон считает, что в начале процесса решения проблемы некоторые ее существенные особенности включаются в мысленное представление проблемы. На первом этапе решения проблемы она рассматривается с учетом предыдущего опыта. В конце концов, заходит в тупик , когда все подходы к проблеме терпят неудачу, и человек разочаровывается. Олссон считает, что этот тупик запускает бессознательные процессы, которые меняют мысленное представление проблемы и приводят к появлению новых решений. [20]
При изучении прозрения или «Ага!» эффекта, используются общие методы ERP или EEG . Первоначально проводится базовое измерение, в ходе которого испытуемого обычно просят просто запомнить ответ на вопрос. После этого испытуемых просят сфокусироваться на экране, пока отображается логотип , а затем им дается время на пустом экране, чтобы получить ответ. Как только они это сделают, им необходимо нажать клавишу. После чего на экране появится ответ. Затем испытуемых просят нажать одну клавишу, чтобы указать, что они подумали о правильном ответе, и другую, чтобы указать, если они дали неправильный ответ, и, наконец, вообще не нажимать клавишу, если они не уверены или не знают ответа.
Нейронная активность в состоянии покоя оказывает постоянное влияние на когнитивные стратегии, используемые при решении проблем, особенно в случае поиска решений путем методического поиска или внезапного озарения. [3] Две используемые когнитивные стратегии включают как поиск, так и анализ текущего состояния проблемы до целевого состояния этой проблемы, в то время как проблемы понимания - это внезапное осознание решения проблемы. [3]
Исследуемые испытуемые сначала фиксировали исходное состояние мышления в состоянии покоя. После тестирования с использованием метода, описанного в «Общей процедуре проведения исследований ERP и ЭЭГ» , было рассчитано соотношение решений с пониманием и отсутствием понимания, чтобы определить, классифицируется ли человек как человек с высоким пониманием (HI) или низким пониманием (LI). индивидуальный. Различие между людьми с HI и LI было важным, поскольку обе группы использовали разные когнитивные стратегии для решения проблем с анаграммами, использованными в этом исследовании. [3] Считается, что активация правого полушария участвует в «Ага!» эффектов [22] , поэтому неудивительно, что у людей с HI наблюдается более высокая активация в правом полушарии, чем в левом, по сравнению с людьми с LI. Были найдены доказательства, подтверждающие эту идею: у субъектов с HI наблюдалась большая активация в правой дорсо-лобной (низкий альфа-диапазон), правой нижне-лобной (бета- и гамма-диапазон) и правой теменной (гамма-диапазон) областях. [3] Что касается испытуемых LI, левая нижне-лобная и левая передне-височная области были активны (низкий альфа-диапазон).
Также наблюдались различия во внимании между людьми HI и LI. Было высказано предположение, что люди, обладающие высокой креативностью, проявляют рассеянное внимание, что позволяет им воспринимать более широкий спектр стимулов окружающей среды. [23] Было обнаружено, что у людей, демонстрирующих HI, в состоянии покоя активность затылочного альфа-диапазона будет меньше, а это означает, что будет меньше торможения зрительной системы. [3] Было обнаружено, что менее творческие люди концентрируют свое внимание, что заставляет их меньше изучать окружающую среду. [23] Хотя было показано, что у людей с LI наблюдается более высокая затылочная бета-активность, что соответствует повышенному сосредоточенному вниманию. [3]
В исследованиях ERP сложно локализовать источник, и может быть трудно отличить сигналы озарения от сигналов существующих когнитивных навыков, на которых оно строится, или от необоснованной умственной фиксации, которую оно разрушает, но были предложены следующие выводы.
Одно исследование показало, что ответы «Ага» давали более отрицательные результаты ERP, N380 в ACC , чем ответы «Нет-Ага» через 250–500 мс после получения ответа. [7] Авторы подозревали, что этот N380 в АСС является признаком нарушения ментальной установки и отражает Ага! эффект. Другое исследование показало, что Ага! эффект вызвал N320 в центрально-задней области. [24] Третье исследование, проведенное Цю и Чжаном (2008), показало, что код N350 для успешного угадывания находится в задней части поясной извилины , а не в передней части поясной извилины . Задняя поясная извилина, по-видимому, выполняет неисполнительную функцию, контролируя и подавляя мышление и когнитивные функции. [6]
Еще одним важным результатом этого исследования был поздний положительный компонент (LPC) при успешном угадывании и последующем распознавании ответа через 600 и 700 мс после стимула в парагиппокампальной извилине (BA34). Данные свидетельствуют о том, что парагиппокамп участвует в поиске правильного ответа, манипулируя им в рабочей памяти и интегрируя взаимосвязи. Парагиппокампальная извилина может отражать формирование новых ассоциаций при решении задач понимания.
Четвертое исследование ERP довольно похоже, но в нем утверждается, что имеется активация передней поясной извилины на уровне N380, которая может быть ответственна за нарушение умственной установки. Другими областями интереса были префронтальная кора (ПФК), задняя теменная кора и медиальная височная доля . Если испытуемым не удавалось разгадать загадку, а затем им показывали правильный ответ, у них появлялось чувство прозрения, которое отражалось на записях электроэнцефалограммы .
Исследование с целью регистрации активности, происходящей в мозге во время «Ага!» Момент использования фМРТ был проведен в 2003 году Цзин Луо и Казухисой Ники. Участникам этого исследования была предложена серия японских загадок и предложено оценить свои впечатления от каждого вопроса, используя следующую шкалу: (1) я очень хорошо понимаю этот вопрос и знаю ответ; (2) Я очень хорошо понимаю этот вопрос и чувствую, что он интересен, но не знаю ответа; или (3) Я не могу понять этот вопрос и не знаю ответа. [25] Эта шкала позволила исследователям рассматривать только тех участников, которые испытали «Ага!» момент после просмотра ответа на загадку. В предыдущих исследованиях понимания исследователи обнаружили, что участники сообщали о чувстве понимания, когда видели ответ на неразгаданную загадку или проблему. [25] Луо и Ники ставили перед собой цель записать эти чувства прозрения у участников с помощью фМРТ . Этот метод позволил исследователям напрямую наблюдать за активностью, происходящей в мозгу участников во время «Ага!». момент.
Участникам было дано 3 минуты на ответ на каждую загадку, прежде чем ответ на загадку был раскрыт. Если участник испытал «Ага!» В момент просмотра правильного ответа любая мозговая активность будет записана на фМРТ . [25] Результаты фМРТ этого исследования показали, что, когда участникам давали ответ на неразгаданную загадку, активность их правого гиппокампа значительно увеличивалась во время этих «Ага!» моменты. Эту повышенную активность в правом гиппокампе можно объяснить образованием новых ассоциаций между старыми узлами. [25] Эти новые ассоциации, в свою очередь, укрепят память на загадки и их решения.
Хотя различные исследования с использованием ЭЭГ, ССП и фМРТ сообщают об активации различных областей мозга во время «Ага!» моменты эта активность происходит преимущественно в правом полушарии. Более подробную информацию о нейронной основе озарения можно найти в недавнем обзоре под названием «Новые достижения в области нейронных коррелятов озарения: десятилетний обзор проницательного мозга [26] » .
Задача девяти точек — это классическая пространственная задача, используемая психологами для изучения понимания. Задача состоит из квадрата 3×3, состоящего из 9 черных точек. Задача — соединить все 9 точек ровно 4 прямыми линиями, не проводя и не отрывая ручку от бумаги. Кершоу и Олссон [27] сообщают, что в лабораторных условиях с ограничением времени в 2 или 3 минуты ожидаемая скорость решения составляет 0%.
Сложность «Задачи девяти точек» заключается в том, что она требует от респондентов выйти за рамки традиционных отношений «фигура-фон», которые создают тонкие, иллюзорные пространственные ограничения, и (буквально) « думать нестандартно ». Нарушение пространственных ограничений показывает сдвиг внимания в рабочей памяти и использование новых факторов знания для решения головоломки.
Словесные загадки становятся популярной проблемой в исследованиях прозрения.
Пример: «Мужчина мыл окна в высотном здании и упал с 40-футовой лестницы на бетонную дорожку внизу. Удивительно, но он не пострадал. Почему? [Ответ] Он соскользнул с нижней ступеньки!»
Подмножество головоломок со спичками , арифметика со спичками, которая была разработана и использована Г. Кноблихом [28], включает в себя спички, расположенные так, чтобы показывать простое, но неверное математическое уравнение в римских цифрах. Задача — исправить уравнение, переместив всего одну спичку.
Анаграммы включают в себя изменение порядка заданного набора букв для создания одного или нескольких слов. Исходный набор букв может быть самим словом или просто путаницей.
Пример: Санта может быть преобразован в заклинание Сатаны .
Ребусы- головоломки, также называемые «словесными», включают в себя вербальные и визуальные подсказки, которые заставляют респондента реструктурировать и «читать между строк» (почти буквально), чтобы решить головоломку.
Некоторые примеры:
III
ООООО
[ Ответ: круги под глазами ]
Тест Remote Associates (известный как RAT) был разработан Мартой Медник в 1962 году [29] для проверки творческих способностей. Однако в последнее время его стали использовать в исследованиях понимания.
Тест состоит из предоставления участникам набора слов, таких как «лизать» , «мой » и «шейкер» . Задача — определить слово, которое связывает эти три, казалось бы, не связанных друг с другом слова. В этом примере ответ — соль . Связь между словами ассоциативна и не подчиняется правилам логики, формирования понятий или решения проблем и, таким образом, требует от респондента работать за пределами этих общих эвристических ограничений.
Известно, что производительность RAT коррелирует с производительностью других стандартных задач анализа. [30]
В этой задаче на столе разложен набор из 8 монет в определенной конфигурации, и испытуемому предлагается переместить 2 монеты так, чтобы все монеты касались ровно трех других. Трудность в этой проблеме возникает из-за того, что мы думаем о проблеме чисто в двухмерном ключе, когда трехмерный подход является единственным способом решения проблемы. [31]
Исследование инсайта проблематично из-за двусмысленности и отсутствия согласия среди психологов в его определении. [32] Во многом это можно объяснить феноменологической природой озарения и трудностью катализировать его возникновение, а также способами, которыми оно экспериментально «запускается».
Набор задач на понимание, используемых в настоящее время психологами, невелик и невнятный, а из-за своей неоднородности и часто высокого уровня сложности не способствует валидности или надежности.
Одна из самых больших проблем, связанных с проблемами понимания, заключается в том, что для большинства участников они слишком сложны. Для многих задач эта трудность связана с необходимой реструктуризацией или переосмыслением проблемы или возможных решений, например, рисование линий за пределами квадрата, состоящего из точек в задаче девяти точек.
Кроме того, существуют проблемы, связанные с таксономией проблем понимания. Головоломки и задачи, которые используются в экспериментах для выявления идей, можно классифицировать двумя способами. «Чистые» проблемы понимания — это те, которые требуют использования понимания, тогда как «гибридные» проблемы понимания — это те, которые можно решить другими методами, например методом проб и ошибок. [34] Как указывает Вайсберг (1996), существование гибридных проблем в исследованиях инсайтов представляет собой значительную угрозу для любых данных, полученных в исследованиях, в которых они используются. Хотя феноменологический опыт инсайта может помочь отличить решение с инсайтом от решения без инсайта (например, попросив респондента описать, как он решил проблему), риск того, что решение без инсайта будет ошибочно принято за решение с инсайтом, все еще существует. . Аналогичным образом, проблемы, связанные с достоверностью доказательств, также ставятся под угрозу из-за характерно небольших размеров выборки. Экспериментаторы могут набрать изначально адекватный размер выборки, но из-за уровня сложности, свойственного задачам понимания, только небольшая часть любой выборки успешно решит поставленную перед ними головоломку или задачу; наложение серьезных ограничений на используемые данные. В случае исследований с использованием гибридных задач финальная выборка подвергается еще большему риску оказаться очень маленькой из-за необходимости исключить любой процент респондентов, решивших данную головоломку без использования понимания.
Есть несколько примеров научных открытий, сделанных после внезапной вспышки озарения. Одно из ключевых открытий в разработке его специальной теории относительности пришло к Альберту Эйнштейну во время разговора со своим другом Мишелем Бессо :
Я начал с ним разговор следующим образом: «Недавно я работал над сложной проблемой. Сегодня я прихожу сюда, чтобы бороться с этой проблемой вместе с вами». Мы обсудили все аспекты этой проблемы. И вдруг я понял, где кроется ключ к этой проблеме. На следующий день я снова пришел к нему и сказал ему, даже не поздоровавшись: «Спасибо. Я полностью решил проблему». [35]
Однако Эйнштейн сказал, что вся идея специальной теории относительности не пришла к нему как внезапный, единый момент эврики [36] и что его «привели к ней шаги, вытекающие из индивидуальных законов, выведенных из опыта». [36] Точно так же Карл Фридрих Гаусс сказал после момента эврики: «Результат у меня есть, только я еще не знаю, как к нему прийти». [36] [37]
Сэр Алек Джеффрис пережил момент эврики в своей лаборатории в Лестере после того, как в 9:05 утра в понедельник, 10 сентября 1984 года, посмотрел рентгеновскую пленку эксперимента с ДНК , которая неожиданно показала как сходства, так и различия между ДНК разных членов семья его техника. [38] [39] Примерно за полчаса он осознал масштабы профилирования ДНК , которое использует вариации генетического кода для идентификации людей. Этот метод стал важным в судебной медицине , поскольку помогает в детективной работе, а также при разрешении споров об отцовстве и иммиграции. [38] Его также можно применять к видам, отличным от человека, например, в исследованиях генетики популяций диких животных . До того, как его методы были коммерциализированы в 1987 году, лаборатория Джеффриса была единственным центром в мире, проводившим дактилоскопию ДНК. [ нужна цитата ]
