Elastyczność kontroli poznawczej a dwa układy sygnałowe u człowieka

Elastyczność kontroli poznawczej a dwa układy sygnałowe u człowieka

Myślenie jest dynamicznym, złożonym procesem składających się z wzajemnych transformacji pomiędzy bodźcami czuciowymi a symbolami ujmującymi w logiczny i uporządkowany system świat wrażeń. Veeker (2000) zdefiniował myślenie jako ciągły, odwracalny transfer informacji między dwoma systemami sygnałowymi, posługującymi się różnymi „alfabetami myślowymi” w celu przetwarzania bodźców. Pierwszy z systemów sygnałowych występuje zarówno u zwierząt, jak i u ludzi, jego funkcja polega na odbiorze, poprzez wyspecjalizowane receptory, sygnałów płynących z środowiska zewnętrznego oraz przechowywaniu ich przez wyspecjalizowane komórki w centralnym układzie nerwowym. Drugi system, właściwy tylko ludziom, jest rozumiany jako zdolność do odpowiedzi na sygnały drugiego stopnia, czyli bodźce abstrakcyjne, istniejące jedynie w formie słów. W odwołaniu do powyższej definicji bodźce czuciowe, obrazy o różnym stopniu ogólności, poprzez symbolizacje i użycie języka, zostają przekształcone w sygnały mowy, które w równej mierze, jak bodźce czuciowe mogą wpływać na nasze zachowanie. Założono, że opisany proces może odzwierciedlać się w stylu poznawczym obrazowanym poprzez wymiar sztywności lub giętkości kontroli poznawczej. Elastyczność kontroli poznawczej można scharakteryzować poprzez sprawność procesu symbolicznego opracowywania bodźców oraz swobodę poruszania się pomiędzy układami sygnałowymi. Zakłada się, że systemy te mają swoją lokalizację w tkance nerwowej. I tak na przykład w odwołaniu do wiedzy z zakresu neuropsychologii, giętkość lub sztywność kontroli poznawczej można opisywać poprzez odniesienie do sprawność funkcji wykonawczych, a jej neurologicznych podstaw szukać min. w płatach czołowych.

Opisywane poniżej badanie zostało jednak zainspirowane nieco starszymi hipotezami. Pavlov (1951) stwierdził, że z działaniem systemów sygnałowych związana jest zróżnicowana indywidualnie wyższa aktywność nerwowa – cecha osobnicza, którą łączył z temperamentem. Odnosząc się do relatywnej przewagi jednego z systemów, wyodrębnił 3 typy temperamentalne charakteryzowane przez odmienne style poznawcze, są to: „artyści” (w przypadku, których możemy mówić o relatywnie większej aktywności pierwszego systemu sygnałowego), „myśliciele” (z dominującą aktywnością drugiego systemu sygnałowego) oraz „typ zrównoważony” (u których nie odnotowuje się istotnej przewagi żadnego z systemów).  Według Pavlova (1951) „artyści” reagują na świat w całościowy sposób, przyjmują bodźce takimi, jakie docierają, polegają na odniesionym wrażeniu. Do tej grupy zaliczył min. pisarzy, malarzy, muzyków – osoby obdarzone dużą wrażliwością na bodźce sensoryczne i bogatą wyobraźnią.  „Myśliciele” skrupulatnie analizują napływające bodźce, „rozbijają” wrażenia docierające ze świata zewnętrznego, próbując nadać im sens, przez zdefiniowanie. Są to osoby biegle posługujące się analizą, syntezą, z wysoko rozwiniętą umiejętnością myślenia abstrakcyjnego. Odnosząc się do założeń Pavlova, Teplov (1998) stwierdził, że określone właściwości układu nerwowego odzwierciedlają się w zmienności cech indywidualnych, w tym temperamentu i predyspozycji poznawczych. Teplov uznał, że zmienność ta kształtuje się wraz z rozwojem układu nerwowego w życiu płodowym i w niedługim czasie po narodzinach.

Odnosząc się do powyższych teorii, grupa naukowców z Kazachstanu (M. Mun,S. Berdibayeva, D. Kozhamzharova, S. Satiyeva, A. Mursaliyeva, B. Baizhumanova) dokonała założeń dotyczących relacji pomiędzy charakterem kontroli poznawczej, jakością pracy systemów sygnałowych i sprawnością poznawczą, mierzoną przez czas i jakość wykonywania zadań problemowych,wymagających myślenia abstrakcyjnego.

W badaniu wzięło udział 53 studentów filozofii i nauk społecznych (29 kobiet i 24 mężczyzn). Średnia wieku w grupie wynosiła 22 lata i 6 miesięcy. Procedurę badania podzielona na trzy etapy. W pierwszym z nich osobom badanym testem Stroopa w trzech seriach zaprezentowano tablice zwierające określone bodźce – nazwy kolorów wypisane atramentem zgodnym z opisywaną barwą (uczestnicy mieli odczytać nazwę koloru), różnokolorowe kształty (badani mieli podać kolor prezentowanych figur) oraz tablicę przedstawiające nazwy kolorów, gdzie kolor atramentu był niezgodny z nazwą barwy (zadanie polegało na określeniu koloru zastosowanego atramentu w możliwie najkrótszym czasie). Obserwowany efekt interferencji, mierzony jako różnica w czasie wykonania pierwszego i trzeciego zadania z serii, potraktowano jako wskaźnik informujący o elastyczności kontroli poznawczej. Założono, że im wyższy wskaźnik interferencji, a zatem im dłuższy czas wykonania ostatniego z zadań, z tym bardziej sztywnym systemem kontroli poznawczej mamy do czynienia. I odwrotnie, im mniej wyraźny obserwowany efekt interferencji, tym większa elastyczność kontroli poznawczej cechuje osobę badaną. W eksperymencie postanowiono przyjrzeć się wynikom uzyskanym w zakresie dodatkowego czynnika, tzw. wskaźnika językowego. Wskaźnik ten zdefiniowano jako iloraz czasu wykonania serii drugiej i pierwszej. Wysoka otrzymana wartość wskaźnika według badaczy oznaczała relatywną przewagę językowego (semantyczno-konceptualnego) sposobu przetwarzania informacji. Podczas gdy wynik niski utożsamiano z sensoryczno-percepcyjną metodą odbioru bodźców.

W drugiej części badania postanowiono przyjrzeć się udziałowi pierwszego i drugiego systemu sygnałowego w przetwarzaniu informacji. W tym celu zastosowano technikę badania pamięci wzrokowej zaproponowaną przez Borisova (1956). Zastosowana metoda składa się z dwóch zasadniczych serii. W pierwszej badani po 3-sekundowej ekspozycji tablicy przedstawiającej kontur liścia proszeni byli o wskazanie uprzednio prezentowanego wzoru  spośród 10 podobnych obrazów. W kolejnej serii badanym przez 10 sekund ponownie prezentowany był kontur liścia zestawiony z innymi obrazami. Zadanie polegało na wyizolowaniu odpowiedniej planszy, podając jak najdokładniejszego opisu wskazanego wzoru, jednocześnie wykluczając pozostałe obrazy na podstawie kryteriów ujętych w definicji. W każdej serii zastosowano 5 prób, w których punktowano każde prawidłowe rozwiązanie. Założono, że stosunek ilości punktów uzyskanych w obu próbach obrazuje relację pomiędzy udziałem w procesie przetwarzania informacji komponentu wzrokowo-figuralnego i werbalno-logicznego.

W ostatniej części eksperymentu badanym zlecono wykonanie dwóch skomplikowanych zadań problemowych, w których opierając się na procesach analizy i syntezy, osoby badane miały rozpoznać i zastosować reguły użyte w próbach. Na tym etapie badania zastosowano zadanie odnoszące się zarówno do przetwarzania językowego („Język Swahili” Kulyutkin i Suhobskaya 1971), jak i wzrokowo-figuralnego („Obserwator na rynku” Kulyutkin i Suhobskaya 1971).

Na podstawie otrzymanych wyników sformułowano wnioski dotyczące związku pomiędzy badanymi w eksperymencie systemami sygnałowymi, kontrolą poznawczą oraz efektywnością rozwiązywania zadań problemowych.

W odwołaniu do analizy wyników badań nie potwierdzono hipotezy, zgodnie z którą giętkość kontroli poznawczej byłaby bezpośrednio związana z wyraźną przewagą pierwszego lub drugiego systemu sygnałowego w przetwarzaniu bodźców.

Posługując się analizą statystyczną, ustalono, iż istnieje relacja pomiędzy cechą stylu poznawczego określanego jako elastyczna kontrola poznawcza, a większym prawdopodobieństwem osiągnięcia sukcesu w zakresie rozwiązywania zadań problemowych. Badani, którzy w próbie z użyciem testu Stroop’a, uzyskali niski wynik w zakresie wskaźnika interferencji, a więc zdefiniowani jako osoby cechujące się dużą elastycznością kontroli poznawczej, z relatywnie większą skutecznością w stosunku do osób, których kontrolę poznawczą określono jako sztywną, rozwiązywały zadania abstrakcyjne. Sukces był niezależny od użytego kodu, „alfabetu” przetwarzania informacji (wzrokowo-ruchowego lub językowego), w jakim prezentowane  były zadania. Giętkość kontroli poznawczej pozwalała na efektywne rozwiązanie problemu zarówno w próbie z użyciem metody „Język Swahili”, jak i „Obserwator na rynku”. Porównując - badani, zaliczeni do grupy  osób o sztywnej kontroli poznawczej, istotnie lepiej radzili sobie z rozwiązywaniem problemów odwołujących się do przetwarzania bodźców w „alfabecie” wzrokowo-figuralnym niż do bazujących na przetwarzaniu językowym. W zadaniach, w których informacje prezentowane były poprzez użycie języka większość badanych z tej grupy popełniała błędy.

Podsumowując, osoby których styl kontroli poznawczej określono jako elastyczny, w porównaniu do typu sztywnego, ogólnie sprawniej radziły sobie z zadaniami wymagającymi posługiwania się myśleniem na poziomie abstrakcyjnym. Można przypuszczać, że elastyczność kontroli poznawczej wiąże się również z możliwością elastycznego i swobodnego korzystania z informacji rejestrowanych przez oba systemy sygnałowe.

Bibliografia:

‘Flexible cognitive control and two human signal systems’  (Neuropsychiatria i Neuropsychologia 2016; 11, 3: 99-105)

Mariya Mun, Sveta Berdibayeva, Dariyakul Kozhamzharova, Sholpan Satiyeva, Agaisha Mursaliyeva, Bibianar Baizhumanova

 

 

Trochę kontekstu Początki współczesnej neuropsychologii są ściśle związane z badaniem języka, który pozostaje nie tylko jedną... czytaj więcej
Jak mówi porzekadło – sport to zdrowie. Prawdopodobnie znacie to uczucie, gdy po wysiłku fizycznym mimo zmęczenia czujecie si... czytaj więcej
Nie lubimy się mylić. Nie lubimy też, gdy ktoś, choć nawet życzliwie, wytyka nam nasze błędy. Chyba najbardziej jednak nie lu... czytaj więcej
Zaburzenia ze spektrum autyzmu (autism spectrum disorder - ASD) są najczęściej występującymi zaburzeniami neurorozwojowymi wi... czytaj więcej