Väitös kognitiivisen tieteen alalta, M.Sc. Dmitry Smirnov

2018-03-22 12:00:00 2018-03-22 23:59:59 Europe/Helsinki Väitös kognitiivisen tieteen alalta, M.Sc. Dmitry Smirnov Tahdistuvat aivot ajattelevat samalla tavalla http://www.aalto.fi/fi/midcom-permalink-1e809b64295e2fa09b611e8af8deb88d0b5dffbdffb Otakaari 1, 02150, Espoo

Tahdistuvat aivot ajattelevat samalla tavalla

22.03.2018 / 12:00
Luentosali A2, Otakaari 1, 02150, Espoo, FI

M.Sc. Dmitry Smirnov väittelee torstaina 22.3.2018 klo 12 Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulussa. Väitöskirjassa "Brain basis of sharing and transmitting representations of social world" selvitettiin luonnollisen sosiaalisen kanssakäymisen taustalla olevia aivomekanismeja alkaen puheen ja eleiden havaitsemisesta aina simuloituun kahden ihmisen väliseen eleiden ja puheen avulla tapahtuvaan viestintään. 

 

Ihmislajia keskeisesti määrittäviä piirteitä ovat sosiaalisuus ja kyky ponnistella yhteisten tavoitteiden saavuttamiseksi. Yksilöiden välisen viestimisen ja yhteistyön avulla voimme saavuttaa tavoitteita, jotka olisivat yksittäisille ihmisille mahdottomia. Sosiaalisen kanssakäymisen ja yhteistyön perustana olevia aivomekanismeja tunnetaan kuitenkin huonosti. Suurin osa tutkimuksesta on tehty pelkistetyissä laboratorio-oloissa mittaamalla yksittäisten ihmisten aivojen toimintaa. Sosiaalinen kanssakäyminen vaatii kuitenkin vähintään kaksi ihmistä, mutta tiedämme vielä vähän siitä miten fyysisesti erilliset aivot voivat siirtää tietoa toisilleen.

Tässä väitöstutkimuksessa selvitettiin luonnollisen sosiaalisen kanssakäymisen taustalla olevia aivomekanismeja alkaen puheen ja eleiden havaitsemisesta aina simuloituun kahden ihmisen väliseen eleiden ja puheen avulla tapahtuvaan viestintään. Tutkimuksessa kehitettiin menetelmiä kahden ihmisen muodostaman ”aivoparin” toiminnan mittaamiseen ja analysoimiseen. Tulokset osoittivat, että kun ihmiset ovat vuorovaikutuksessa keskenään, heidän aivotoimintansa tahdistuvat, minkä seurauksena ihmisille syntyy samankaltainen käsitys heitä ympäröivästä todellisuudesta. Tämä mekanismi toimii vuorovaikutuksen ja yhteisymmärryksen perustana. Koneoppimisalgoritmien avulla pystyttiin myös ennustamaan aivojen toimintaa vuorovaikutuksen aikana: Kun yksi ihminen viesti toiselle eleiden avulla, hänen aivotoimintojaan mittaamalla voitiin ennustaa mitä eleitä toinen henkilö oli nähnyt. Tällainen avotoimintojen ”hyperluokittelu” osoittaa että aivotoiminnat ovat tahdistuneet tarkasti vuorovaikutuskumppaneiden välillä.

Väitöstutkimuksen tulosten perusteella aivotoimintojen samatahtisuus sosiaalisen kanssakäymisen aikana on keskeinen vuorovaikutusta tukeva mekanismi. Aivotoimintojen tahdistuminen ja siihen liittyvä informaation jakaminen auttaa meitä simuloimaan toisten ihmisten kehon ja mielen tiloja, minkä avulla voimme ymmärtää meitä ympäröivää maailmaa ja toisiamme samalla tavalla.

Väitöstiedote (pdf)

Vastaväittäjä: Dr. James Kilner, University College of London, Iso-Britannia

Kustos: professori Mikko Sams, Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu, neurotieteen ja lääketieteellisen tekniikan laitos

Elektroninen väitöskirja: http://urn.fi/URN:ISBN:978-952-60-7837-3