Noi suntem creativii sau informaţia din noi este creativӑ?

Ȋn ultimele postӑri am vorbit despre creativitate. Am arӑtat cum ea este legatӑ de informaţia rezidentӑ ȋn memorie şi cum recombinӑri ale acesteia duc la idei noi, procesul avȃnd se pare legӑturӑ cu fragmente de viruşi antici care au contribuit şi la evoluţia speciilor, inclusiv la evoluţia şi dezvoltarea creierului uman. Ȋn acest post o sӑ merg mai departe şi o sӑ arӑt cӑ creativitatea nu este ceva exclusiv uman ci apare ȋn orice formӑ de procesare a informaţiei. Chiar şi ȋn cele fӑrӑ viaţӑ.

Softul care inventeazӑ. StephenWolfram este un om de ştiinţӑ englez, care şi-a luat doctoratul ȋn fizica particulelor şi a dezvoltat ȋn anii ’80 un program de calculator care avea rolul de a simula diverse formule matematice. Acest program a fost denumit cellular automaton pentru ca opera automat asupra unor casute care pot fi numite si celule. Un cellular automaton are instrucţiunea de a schimba culoarea fiecӑrei cӑsuţe dintr-o grilӑ de cӑsuţe ȋn funcţie de culoarea cӑsuţei ȋnvecinate şi conform cu regula de programare. Cel mai frecvent rezultat este unul foarte simplu, de exemplu schimbarea culorii albe a cӑsuţei vecine ȋntr-una neagrӑ. Ȋn acest gen de transformare, culoarea care se atribuie unei cӑsuţe depinde doar de culoarea initial a acesteia şi de culoarea cӑsuţelor din stȃnga şi din dreapta ei (vezi figura). Astfel sunt posibile 3 combinaţii a 2 culori. Ȋnsӑ partea interesantӑ abia acum urmeazӑ. Wolfram a observat cӑ dacӑ lasӑ programul sӑ meargӑ suficient de mult timp apar tot felul de abateri spontane de la regula de programare datӑ de el. Majoritatea transformӑrilor care apar sunt neinteresante, rezultȃnd cӑsuţe de o singurӑ culoare sau patternuri gen tablӑ de şah. Wolfram a numit aceste reguli de transformare reguli din Clasa 1. Alte reguli de transformare care pot sӑ aparӑ sunt linii diagonale negre sau albe care rӑmȃn stabile, iar aceste reguli au fost numite Clasa 2. Regulile Clasa 3 sunt ceva mai interesante pentru cӑ produc figuri cu sens precum triunghiuri, care apar aleator din loc ȋn loc. Ȋnsӑ cu totul altceva sunt regulile din Clasa 4. Ele au declanşat un adevӑrat moment “A ha!”. Acestea produc patternuri complexe care nu se repetӑ, precum linii ȋn unghiuri diferite, aglomerӑri de triunghiuri şi alte configuraţii foarte complexe (vezi figura). Patternurile rezultate par sӑ aibӑ o anumitӑ ordine dar care nu este niciodatӑ complet previzibilӑ.  Dintre regulile Clasei 4 cea mai celebrӑ este Regula 110.

 

Ideile care se genereazӑ singure. De ce ar fi aceste ciudӑţenii IT interesante? Ţineţi minte cӑ am plecat de la un ȋnceput foarte simplu – o cӑsuţӑ neagrӑ ȋnconjuratӑ de cӑsuţe albe. Regula de programare presupune colorarea cӑsuţei alӑturate aşa cum apare ȋn regula din Clasa 1. Ei bine, de la o regulӑ aşa de simplӑ şi repetitivӑ ne-am aştepta la o urmare la fel de simplӑ şi repetitivӑ. Cu toate astea, apar douӑ rezultate surprinzӑtoare. Unul este cӑ brusc rӑsar elemente imprevizibile, care ignorӑ regula de programare, iar al doilea este cӑ aceste elemente imprevizibile nu sunt haotice, ci prezintӑ designuri cu sens, interesante şi complexe, ca şi cum ar fi fost create de o formӑ de inteligenţӑ. Reţinem ca idee faptul cӑ aceste devieri de la regula de programare apar dupӑ o vreme de rulare a programului, apar spontan şi creazӑ informaţie nouӑ, complexӑ, chiar  fascinantӑ din elemente simple, anterior folosite ȋn alt mod, dupӑ alte reguli de grupare. Şi acum legӑtura cu creierul. Se pare cӑ similar opereazӑ şi creierul cȃnd creazӑ informaţie nouӑ – sau ce numim creativitate. Cele mai deosebite, mai geniale idei au apӑrut dupӑ o perioadӑ de “incubaţie”, dupӑ ce autorul s-a documentat ȋn prealabil, şi-a tot bӑtut capul cu rezolvarea problemei iar dupӑ o vreme soluţia a apӑrut out of the blue, spontan, ȋn timp ce el fӑcea cu totul altceva. Din studiile de neuroştiinţe, aşa cum am arӑtat ȋn postarea trecutӑ, ideile creative rezultӑ din rearanjamente ale conexiunilor dintre neuroni, determinate de expunerea la informaţie nouӑ. Aceste rearanjamente apar nu imediat ci dupӑ o perioadӑ de zile sau chiar sӑptӑmȃni, sunt dependente de somn (mai ales de somnul de tip unde lente – slow wave sleep) iar atunci cȃnd se conştientizeazӑ asta se ȋntȃmplӑ indiferent de activitatea pe care o desfӑşoarӑ omul ȋn acel moment. Parcӑ ar veni din altӑ lume (de aici şi termenul de “geniu” care face trimitere la faptul cӑ omul este posedat sau pus ȋn legӑturӑ cu un duh).

Deci informaţia nouӑ (fie cӑ vorbim de patternuri vizuale sau de ideile unor savanţi sau artişti) se pare cӑ este creatӑ din recombinӑri ale informaţiei vechi, chiar a unora banale; procesul apare spontan dupӑ o perioadӑ de incubaţie; iar legea care ȋl guverneazӑ pare sӑ fie una universalӑ  care se manifestӑ la fel ȋn creier şi ȋn computer. Şi ȋn ambele cazuri nu depinde de noi. Pare cӑ vine dintr-o proprietate universalӑ a informaţiei.

Infectaţi cu creativitate

Ȋn postarea anterioarӑ vorbeam despre rolul viruşilor ȋn evoluţia speciilor şi a omului ȋn particular. Ȋn acest post voi continua tema şi voi incerca sӑ exemplific, alegȃnd una dintre abilitӑţile umane pe care le apreciem cel mai mult – imaginaţia. Deşi o vedem ca pe o abilitate de sine stӑtӑtoare, poate legatӑ de gȃndirea abstractӑ sau de inteligenţӑ, lucrurile nu stau aşa. Ea se pare cӑ nu este decȃt expresia unor mecanisme ale memoriei. Iar aceste mecanisme au o origine surprinzӑtoare.

Memoria este sediul creativitӑţii. Ȋncӑ de la ȋnceputul anilor 2000 cercetӑtorii de la facultatea de medicinӑ a Universitӑţii din Florida afirmau cӑ inovarea şi gȃndirea creativӑ ar fi caracteristica oamenilor care sunt capabili sӑ stocheze multe cunoştinţe specializate ȋn lobii temporali şi parietali ai creierului şi sӑ opereze asupra lor prin lobii frontali, producȃnd ce se numeşte gȃndire divergentӑ. S-a mers şi mai departe, arӑtȃndu-se felul ȋn care informaţia este stocatӑ de diversele zone din creier ȋn funcţie de vechimea ei. Astfel, lobul temporal şi parietal sunt rӑspunzӑtoare de stocarea ei pȃnӑ la 30 de zile de la achiziţie iar lobul parietal devine sediul memoriilor la 60 de zile dupӑ achiziţie. Studii recente ale  Universitӑţilor din Graz şi College London folosind RMN-ul au confirmat aceastӑ ipotezӑ, demonstrȃnd cӑ atunci cȃnd generӑm idei noi, creative, ne folosim de aceeaşi reţea din creier prin care ne aducem aminte episoade de viaţӑ sau ȋncercӑm sӑ prezicem viitorul. Practic informaţia stocatӑ ȋn creier este reactualizatӑ şi recombinatӑ ȋntr-o manierӑ nouӑ, iar acest proces ȋl folosim fie cȃnd vrem sӑ simulӑm viitorul posibil fie cȃnd inventӑm sau creӑm ceva. De altfel, ȋntr-o altӑ postare am vorbit despre aşa-numita reţea Default a creierului şi rolul ei ȋn creativitate (prin antitezӑ cu vechea teorie a emisferelor dreaptӑ-creativӑ şi stȃngӑ-raţionalӑ). Un alt studiu recent realizat la Universitatea Iowa a legat şi mai mult creativitatea de memorie arӑtȃnd cӑ pacienţii amnezici datoritӑ unor trauma ale zonei critice din creier pentru memorie - numitӑ hipocamp – au scoruri mici la testele de creativitate. Deci imaginaţia/creativitatea este dependentӑ de cunoştinţele şi experienţele noastre şi de capacitatea de a le stoca şi reaminti. Şi din punct de vedere chimic memoria şi creativitatea sunt legate. Astfel, neurotransmiţӑtorul dopaminӑ s-a dovedit esential atȃt ȋn ȋnvӑţare şi reamintire, dar şi ȋn creativitate. Dopamina este esenţialӑ ȋn formarea de memorii, ea conducȃnd la modificӑri plastice ȋn creier ca urmare a ȋnvӑţӑrii. Ȋnsӑ ea este crescutӑ şi ȋn unele boli precum mania şi schizophrenia caracterizate prin gȃndire neconvenţionalӑ (de alfel mulţi artişti au suferit de boala maniaco-depresivӑ) iar medicamentele care trateazӑ aceste boli scad creativitatea. Unele droguri precum amfetamina şi cocaina sunt luate frecvent de artişti pentru cӑ le-ar stimula creativitatea, iar aceste droguri acţioneazӑ ȋn creier crescȃnd dopamina. Iar oamenii deschişi la idei noi au modificate gene care regleazӑ activitatea dopaminei şi au creierul mai plastic, deci ȋnvaţӑ mai uşor, se adapteazӑ mai repede.

 

Am plecat dupӑ idei noi. Mai multe studii de psihologie au descoperit o chestie interesantӑ, cum cӑ studenţii care ȋşi petrec o parte din timp ȋn cӑlӑtorii de studii ȋn strӑinӑtate devin mai creativi. Creativitatea creşte cu cȃt ei stau mai mult acolo şi se adapteazӑ mai bine la cultura localӑ. La ȋntoarcere ei au o perspectivӑ nouӑ asupra mai multor lucruri dar devin şi mai creativi, verificaţi fiind cu teste de creativitate. De altfel, scriitorii ştiau aceastӑ şmecherie de mult timp, ei obişnuind sӑ plece ȋn cӑlӑtorii “de documentare” pentru cӑ observaserӑ cӑ sunt mai productivi la scris la ȋntoarcerea din asemenea deplasӑri. S-a speculat cӑ explicaţia acestui fenomen ar consta ȋn modificӑrile plastice produse ȋn creier de expunerea la nou. Se ştie din studiile pe animale cӑ expunerea la nou stimuleazӑ ȋnvӑţarea şi schimbӑ conexiunile din creier. Şobolanii care sunt ţinuţi timp de cȃteva sӑptӑmȃni ȋn aşa-numitele  medii ȋmbogӑţite (unde pot explora, au jucӑrii cu care pot interacţiona şi se ȋntȃlnesc cu şobolani strӑini) devin mai capabili ulterior sӑ ȋnveţe lucruri noi, creierul lor trecȃnd temporar ȋntr-un “mod de ȋnvӑţare”  acceleratӑ. Deci experienţele de viaţӑ şi cunoştinţele pe care le ȋnvӑţӑm ne modificӑ creierul, creazӑ noi sinapse şi astfel se pun ȋn contact informaţii ȋntr-o manierӑ nouӑ. Un creier remodelat “vede” altfel aceleaşi lucruri, este capabil sӑ creeze informaţie nouӑ, inovatoare. Bombardarea cu informaţie ne schimbӑ fizic creierul iar creierul astfel schimbat devine un creier nou, capabil de lucruri noi.

Explorarea ne schimbӑ ADN-ul. Ei, şi abia acum lucrurile devin uşor şocante. Ȋn mod independent, cercetӑtori de la Institutul Gladstone de boli neurologice din San Francisco şi de la Universitatea Puerto Rico au descoperit cӑ ȋn creierul şoarecilor ţinuţi ȋn asemenea medii ȋmbogӑţite se ȋntȃmplӑ lucruri ciudate. Adicӑ apar afectӑri temporare ale ADN-ului care sunt apoi reparate ȋn mod natural. ADN-ul se desface ca şi cum ar fi afectat de ceva şi apoi se reparӑ singur. Şi nu oriunde, ci ȋn hipocamp, adicӑ ȋn zona unde are loc iniţial ȋnvӑţarea şi stocarea memoriilor. Se ştie cӑ acest gen de afectare a ADN-ului este produsӑ de acumularea de fragmente mobile de ARN numite LINE. Aceste bucӑţi de ARN sunt viruşi vechi, care au invadat specia noastrӑ cu milioane de ani ȋn urmӑ şi s-au ascuns ȋn ADN fiind transmişi din generaţie ȋn generaţie. 21% din ADN-ul uman este format din elemente LINE. Se ştie cӑ ele au un rol important ȋn crearea de noi gene (vezi postarea trecutӑ) precum şi ȋn generarea de noi tipuri de neuroni. Cei mai mulţi asemenea LINE sunt ȋn creier, ȋn special ȋn hipocamp, iar aici regleazӑ genele care produc receptori ai dopaminei (vezi mai sus dopamina, ȋnvӑţarea şi creativitatea). Ei se pare cӑ sunt implicaţi ȋn reglarea producerii de noi proteine ȋn neuroni şi astfel ȋn crearea de noi sinapse, afectȃnd conexiunile din creier. Vorbeam  mai devreme despre artiştii care iau cocainӑ pentru inspiraţie – administrarea şobolanilor de cocainӑ ȋn mod repetat duce la activarea LINE ȋn zona creierului rӑspunzӑtoare de adicţie. LINE sunt rӑspunzӑtori de crearea adiţiei la nivel neuronal. LINE sunt de mai multe feluri şi au invadat organismul uman ȋn valuri. Ei sunt aşa-numiţii paraziţi ai viruşilor, parazitȃnd acei viruşi speciali numiţi retroviruşi (HERVs) care au capacitatea de a se salva ȋn ADN-ul gazdei, aşa cum am arӑtat ȋn postarea anterioarӑ. Iar unii dintre cei mai recenţi asemenea retroviruşi care au infectat specia umanӑ numiţi HERV K9 au fost identificaţi ȋn lobul frontal al pacienţilor cu schizofrenie şi maniaco-depresivi, fiind aici inhibaţi de medicaţia antipsihoticӑ. Vӑ amintiţi cӑ am vorbit despre cum aceastӑ medicaţie scade creativitatea?

Care ar fi concluzia acestui material? Ideile surprinzӑtoare, neobişnuite, creative care ne vin la un moment dat ȋn minte ca din neant, de fapt vin din conexiunile noi care au apӑrut ȋn creier ȋn urma expunerii la medii noi, la informaţie nouӑ. Iar mecanismul prin care se formeazӑ asemenea noi conexiuni este posibil sӑ aibӑ de-a face cu resturi de viruşi antici, care nu ne mai ȋmbolnӑvesc ci ne ajutӑ sӑ ne adaptӑm la mediu prin ȋnvӑţare şi sӑ evoluӑm prin mutaţii genetice. Deci nu Darwin şi-a imaginat evoluţia ci imaginaţia este produsul evoluţiei.