Многие писали о том, что опыт математической красоты сравним с опытом величайшего искусства. Это делает интересным изучение того, соотносится ли переживание красоты, полученное из такого высокоинтеллектуального и абстрактного источника, как математика, с активностью в той же части эмоционального мозга, что и переживание красоты, полученное из более сенсорных, перцептивно обоснованных источников. Чтобы определить это, мы использовали функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) для изображения активности в мозге 15 математиков, когда они рассматривали математические формулы, которые они индивидуально оценили как красивые, безразличные или уродливые. Результаты показали, что переживание математической красоты параметрически коррелирует с активностью в той же части эмоционального мозга, а именно в поле а1 медиальной орбито-лобной коры (мофк), что и переживание красоты, полученное из других источников.
Вступление
"Математика, если ее правильно рассматривать, обладает не только истиной, но и высшей красотой”
Бертран Рассел, мистицизм и логика (1919).
Красота математических формулировок заключается в абстрагировании, в простых уравнениях, истин, имеющих универсальную значимость. Многие-среди них математики Бертран Рассел (1919) и Герман Вейль (Dyson, 1956; Atiyah, 2002), физик Поль Дирак (1939) и искусствовед Клайв Белл (1914)—писали о важности красоты в математических формулировках и сравнивали опыт математической красоты с опытом, полученным из величайшего искусства (Atiyah, 1973). Их описания предполагают, что опыт математической красоты имеет много общего с опытом, полученным из других источников, хотя математическая красота имеет гораздо более глубокий интеллектуальный источник, чем визуальная или музыкальная красота, которые являются более “чувственными” и основанными на восприятии. Прошлые исследования визуализации мозга, изучающие нейробиологию красоты, показали, что опыт визуального (Kawabata and Zeki, 2004), музыкального (Blood et al., 1999; Ishizu and Zeki, 2011), а также моральная (Tsukiura and Cabeza, 2011) красота коррелируют с активностью в определенной части эмоционального мозга, поле A1 медиальной орбито-лобной коры, которая, вероятно, включает сегменты Бродмановских областей (BA) 10, 12 и 32 (см. Ishizu and Zeki, 2011 для обзора). Наша гипотеза в этом исследовании состояла в том, что переживание красоты, полученное из такого абстрактного интеллектуального источника, как математика, будет коррелировать с активностью той же части эмоционального мозга, что и переживание красоты, полученное из других источников.
Платон (1929) считал, что “ничто без понимания никогда не будет более прекрасным, чем с пониманием”, что делает математическую красоту для него высшей формой красоты. Таким образом, премия за способность понимать при переживании красоты создает как проблему, так и возможность для изучения нейробиологии красоты. В отличие от наших предыдущих исследований по нейробиологии музыкальной или визуальной красоты, в которых участвующие субъекты не были ни экспертами, ни обученными в этих областях, в настоящем исследовании мы должны были, по необходимости, набирать субъектов с довольно продвинутыми знаниями математики и пониманием формул, которые они рассматривали и оценивали. Относительно легко отделить способность понимания от опыта красоты в математике, но гораздо труднее сделать это для опыта визуальной или музыкальной красоты; таким образом, изучение нейробиологии математической красоты несло с собой обещание решения более широкого вопроса, имеющего значение для будущих исследований нейробиологии красоты, а именно, насколько опыт красоты связан с опытом “понимания".”
Материалы и методы
В исследовании приняли участие шестнадцать математиков (3 женщины, возрастной диапазон = 22-32 года, 1 левша) на уровне аспирантуры или постдокторантуры, все набранные из колледжей Лондона. Все они дали письменное информированное согласие, и исследование было одобрено Комитетом по этике Лондонского Университетского колледжа. У всех было нормальное или скорректированное до нормального зрение. Один субъект был исключен из исследования после того, как выяснилось, что он страдал синдромом дефицита внимания и гиперактивности и принимал лекарства, хотя его исключение не повлияло на общие результаты. Мы также набрали 12 нематематиков, которые заполнили анкеты, описанные ниже, но не были отсканированы по причинам, описанным ниже.
Экспериментальная процедура
Чтобы провести прямое сравнение между этим исследованием и предыдущими, в которых мы исследовали мозговую активность, коррелирующую с опытом визуальной и музыкальной красоты (Kawabata and Zeki, 2004; Ishizu and Zeki, 2011), мы использовали аналогичные экспериментальные процедуры для этих предыдущих исследований. Примерно за 2-3 недели до начала сканирующего эксперимента каждому испытуемому давали 60 математических формул (технический паспорт 1: EquationsForm.pdf) учиться на досуге и оценивать по шкале от -5 (некрасиво) до +5 (красиво) в зависимости от того, насколько красивыми они их воспринимали. Две недели спустя они приняли участие в эксперименте по сканированию мозга с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), в ходе которого им было предложено повторно оценить те же уравнения, просматривая их в сканере Siemens, по сокращенной шкале "уродливо—нейтрально—красиво". Оценки перед сканированием использовались для того, чтобы сбалансировать последовательность стимулов для каждого испытуемого, чтобы добиться равномерного распределения предпочтительных и непривлекательных уравнений на протяжении всего эксперимента. Через несколько дней после сканирования каждый испытуемый получил анкету (технический лист 2: форма понимания.pdf) попросите их (а) сообщить о своем уровне понимания каждого уравнения в числовой шкале от 0 (отсутствие понимания) до 3 (глубокое понимание) и (Б) сообщить о своих субъективных чувствах (включая эмоциональную реакцию) при просмотре уравнений. Данные из этих анкет (оценки красоты до сканирования, оценки красоты во время сканирования и оценки понимания после сканирования) приведены в техническом паспорте .
Продолжение в части №2
Источники: https://doi.org/10.3389/fnhum.2014.00068
