Dřevořez Archimédova heuréka ze 16. století
Efekt Aha! odkazuje na běžnou lidskou zkušenost s náhlým pochopením dříve nepochopitelného problému nebo pojmu. Efekt Aha! je také známý jako efekt heuréky, který je pojmenován podle mýtu, že řecký polymatematik Archimédes, který objevil, jak měřit objem nepravidelného objektu, vyskočil z veřejných lázní a běžel domů nahý s pokřikem „heuréka“. Archimédes byl místním králem požádán, aby zjistil, zda je koruna z čistého zlata, nebo zda zlatník přidal stříbro. Během své cesty do veřejných lázní si všiml, že voda je vytlačena, když se jeho tělo ponoří do lázně, a že objem vytlačené vody se rovná objemu těla ponořeného do vody. To znamená, že může měřit hustotu koruny a porovnávat ji s prutem z čistého zlata. Tento příběh je považován za mýtus, protože byl poprvé zmíněn římským spisovatelem Vitruviem téměř 200 let po události a protože metoda popsaná Vitruviem by byla nepřesná.
Některé výzkumy popisují Aha! efekt (také známý jako vhled nebo prozření) jako výhodu paměti, ale existují protichůdné výsledky, pokud jde o to, kde přesně se v mozku vyskytuje, a je obtížné předvídat, za jakých okolností lze Aha! moment předvídat.
Insight je psychologický termín, který se pokouší popsat proces při řešení problémů, když se dříve neřešitelná hádanka stane náhle jasnou a zřejmou. Často je tento přechod od nepochopení ke spontánnímu porozumění doprovázen výkřikem radosti nebo uspokojení, okamžikem Aha!. Osoba využívající vhled k řešení problému je schopna dát přesné, diskrétní odpovědi typu vše nebo nic, zatímco jedinci, kteří proces vhledu nevyužívají, s větší pravděpodobností produkují částečné, neúplné odpovědi.
Insight lze pojmout jako dvoufázový proces. První fáze Aha! zážitku vyžaduje, aby řešitel problému přišel do slepé uličky, kde uvízne a i když zdánlivě prozkoumal všechny možnosti, stále není schopen získat nebo vygenerovat řešení. Druhá fáze nastává náhle a neočekávaně. Po přerušení mentální fixace nebo přehodnocení problému je odpověď získána. Některé výzkumy naznačují, že problémy s vhledem je obtížné vyřešit kvůli naší mentální fixaci na nevhodné aspekty obsahu problému. Aby bylo možné vyřešit problémy s vhledem, je třeba „myslet mimo krabici“. Právě tato propracovaná zkouška může způsobit, že lidé budou mít lepší paměť na okamžiky Aha!. Insight se předpokládá, že nastává s přerušením mentální fixace, což umožňuje, aby řešení vypadalo průhledně a jasně.
Výzkum efektu Aha!.
Počáteční výzkum Aha! efektu
Efekt Aha! poprvé popsali Pamela Aubleová, Jeffrey Franks a Salvatore Soraci v roce 1979. Předmětu byla předložena zpočátku matoucí věta jako „Stoh byl důležitý, protože látka se roztrhla“. Po určitém časovém období, kdy čtenář nerozuměl, bylo předloženo slovo nápovědy (padák), čtenář mohl větu pochopit, a to vedlo k lepšímu vybavování při paměťových testech. Subjekty tráví značné množství času snahou o vyřešení problému a zpočátku se předpokládalo, že rozpracování směrem k porozumění může hrát roli ve zvýšeném vybavování. Nebyly nalezeny žádné důkazy, že by rozpracování mělo nějaký vliv na vybavování. Bylo zjištěno, že jak „snadné“ tak „tvrdé“ věty, které vyústily v efekt Aha!, měly výrazně lepší vybavovací frekvenci než věty, kterým byly subjekty schopny porozumět okamžitě. Ve skutečnosti byly získány stejné vybavovací frekvence pro „snadné“ i „tvrdé“ věty, které byly zpočátku nesrozumitelné. Zdá se, že právě toto nepochopení k pochopení má za následek lepší vyvolání.
Jak lidé řeší vhledové problémy
V současné době existují dvě teorie, jak lidé dospějí k řešení vhledových problémů. První je teorie sledování pokroku. Osoba bude analyzovat vzdálenost od svého současného stavu k cílovému stavu. Jakmile si člověk uvědomí, že nemůže vyřešit problém, když je na své současné cestě, bude hledat alternativní řešení. V vhledových problémech k tomu obvykle dochází pozdě v hádance. Druhým způsobem, jak se lidé pokoušejí tyto hádanky vyřešit, je teorie reprezentační změny. Řešitel problémů má zpočátku nízkou pravděpodobnost úspěchu, protože používá nevhodné znalosti, protože nastavuje zbytečná omezení problému. Jakmile osoba uvolní svá omezení, může vnést dříve nedostupné znalosti do pracovní paměti, aby problém vyřešila. Osoba také využívá rozklad kusů, kde oddělí smysluplné kusy do jejich částí. Uvolnění omezení i rozklad kusů umožňují změnu v reprezentaci, tedy změnu v rozložení aktivace napříč pracovní pamětí, kdy může vykřiknout „aha!“. V současné době mají obě teorie podporu, přičemž teorie sledování průběhu je vhodnější pro vícekrokové problémy a teorie reprezentační změny je vhodnější pro jednokrokové problémy.
Efekt Aha! na paměť nastává pouze při počátečním zmatení. Když bylo subjektům předloženo vodítko před předložením matoucí věty, nemělo to žádný vliv na vyvolání. Pokud bylo vodítko poskytnuto po předložení věty, došlo k nárůstu vyvolání.
Bylo zjištěno, že vybavování je větší u položek, které byly generovány subjektem, oproti tomu, pokud byl subjekt prezentován s podněty. Zdá se, že paměťová výhoda je u případů, kdy jsou lidé schopni vytvořit odpověď sami, vybavování bylo vyšší, když došlo k reakcím Aha!. Testovali věty, kterým bylo zpočátku těžké porozumět, ale když byly prezentovány s naznačeným slovem, bylo porozumění zřetelnější. Byly nalezeny další důkazy, které naznačovaly, že úsilí při zpracování vizuálních podnětů bylo vyvoláváno častěji než podněty, které byly jednoduše prezentovány. Tato studie byla provedena pomocí spojování teček nebo slovního pokynu, aby vznikl buď nesmysl, nebo reálný obraz. Má se za to, že úsilí vynaložené na pochopení něčeho při kódování vyvolává aktivaci alternativních podnětů, které se později podílejí na vybavování.
Lateralizace heurékového momentu
Studie funkční magnetické rezonance a elektroencefalogramu zjistily, že řešení problémů vyžadující vhled zahrnuje zvýšenou aktivitu v pravé mozkové hemisféře ve srovnání s řešením problémů nevyžadujícím vhled. Zvýšená aktivita byla zjištěna zejména v pravé hemisféře přední horní spánkový gyrus.
Některé nevědomé zpracování může probíhat, když člověk spí, a existuje několik případů vědeckých objevů přicházejících k lidem v jejich snech. Friedrich August Kekulé von Stradonitz řekl, že prstencová struktura benzenu k němu přišla ve snu, kdy had požíral svůj vlastní ocas. Studie prokázaly zvýšenou výkonnost při problémech s vhledem, pokud subjekty spaly během přestávky mezi přijetím problému a jeho řešením. Spánek může fungovat k restrukturalizaci problémů a umožnit dosažení nových vhledů. Henri Poincaré uvedl, že si cení spánku jako času pro „nevědomé myšlení“, které mu pomohlo prorazit problémy.[citace nutná]
Profesor Stellan Ohlsson se domnívá, že na začátku procesu řešení problémů jsou některé výrazné rysy problému začleněny do mentální reprezentace problému. V prvním kroku řešení problému je posuzován ve světle předchozích zkušeností. Nakonec je dosaženo bezvýchodné situace, kdy všechny přístupy k problému selhaly, a osoba se stává frustrovanou. Ohlsson se domnívá, že tato bezvýchodná situace pohání nevědomé procesy, které mění mentální reprezentaci problému a způsobují, že se objevují nová řešení.
Obecný postup pro provádění studií ERP a EEG
Při studiu vhledu, nebo Aha! Efekt, ERP nebo EEG se používají obecné metody. Zpočátku se provádí základní měření, které obvykle vyzve subjekt, aby si jednoduše zapamatoval odpověď na otázku. Poté jsou subjekty vyzvány, aby se soustředily na obrazovku, zatímco se zobrazuje logogrif, a poté jim je dán čas s prázdnou obrazovkou, aby dostaly odpověď, jakmile to udělají, jsou povinny stisknout klávesu. Poté se odpověď objeví na obrazovce. Subjekty jsou pak vyzvány, aby stiskly jednu klávesu, aby daly najevo, že je napadla správná odpověď, a další, aby daly najevo, pokud dostaly odpověď špatně, nakonec, aby nestiskly klávesu vůbec, pokud si nebyly jisté nebo neznaly odpověď.
Důkazy pro efekt Aha! ve studiích EEG
Nervová aktivita klidového stavu má trvalý vliv na kognitivní strategie používané při řešení problémů, zejména v případě odvozování řešení metodickým hledáním nebo náhlým vhledem. Dvě použité kognitivní strategie zahrnují jak hledání, tak analýzu aktuálního stavu problému, až do cílového stavu tohoto problému, zatímco vhledové problémy jsou náhlé uvědomění si řešení problému.
Zkoumané subjekty byly nejprve zaznamenány na základní klidový stav myšlení. Po testování metodou popsanou ve Všeobecném postupu pro provádění studií ERP a EEG byl proveden poměr vhledu a řešení bez vhledu, aby se určilo, zda je jedinec klasifikován jako jedinec s vysokým vhledem (HI) nebo jedince s nízkým vhledem (LI). Diskriminace mezi jedinci s HI a LI byla důležitá, protože obě skupiny používají různé kognitivní strategie pro řešení anagramových problémů použitých v této studii. Předpokládá se, že aktivace pravé hemisféry je zapojena do Aha! efektů, takže není divu, že jedinci s HI vykazovali větší aktivaci v pravé hemisféře než v levé hemisféře ve srovnání s jedinci s LI. Byly nalezeny důkazy podporující tuto myšlenku, došlo k větší aktivaci u subjektů s HI v oblasti pravého hřbetního frontálního (pásmo nízkého alfa), pravého podfrontálního (pásmo beta a gama) a v oblasti pravého parietálního (pásmo gama). Pokud jde o subjekty s LI, byly aktivní levé dolní-frontální a levé přední-temporální oblasti (low-alfa pásmo).
Mezi jedinci HI a LI byly také rozdíly v pozornosti. Bylo naznačeno, že jedinci, kteří jsou vysoce kreativní, vykazují rozptýlenou pozornost, což jim umožňuje větší rozsah environmentálních podnětů. Bylo zjištěno, že jedinci, kteří vykazují HI, mají menší klidovou aktivitu v týlním alfa pásmu, což znamená menší inhibici zrakového systému. Bylo zjištěno, že jedinci, kteří jsou méně kreativní, zaměřují svou pozornost, což je nutí odebírat méně vzorků ze svého prostředí. Ačkoli u jedinců LI bylo prokázáno, že mají větší okcipitální beta aktivitu, což je v souladu se zvýšenou soustředěnou pozorností.
Důkazy pro efekt Aha! ve studiích ERP
Jedna teorie, která byla diskutována, zjistila, že odpovědi „Aha“ přinesly více negativních výsledků ERP, N380 v přední cingulární kůře, pak odpovědi „No-Aha“, 250-500 ms, poté, co byla odpověď předložena. Autoři měli podezření, že tento N380 v ACC, který hraje roli varovného signálu rozbití mentální množiny, byl odrazem Aha! efektu. Jiná studie ukázala, že Aha! efekt byl vyvolán u N320, který má silnou aktivaci v centrální posteriorní oblasti. Tyto předchozí studie odrážejí premisu studie, že Aha! efekt se vyskytuje v přední cingulární kůře, zatímco tato studie zjišťuje výsledky naznačující, že za to může zadní cingulární kůra. Bylo zjištěno, že N350 je v zadní cingulární kůře pro úspěšný odhad logogramů, nikoliv v přední cingulární kůře. Zdá se, že zadní cingulární kůra hraje spíše nevýkonnou funkci při sledování a inhibici myšlenkové množiny a kognitivních funkcí.
Dalším významným zjištěním této studie, které provedli Qiu a Zhang (2008), byla pozdní pozitivní složka (LPC) při úspěšném uhádnutí logografie a následném rozpoznání odpovědi při 600 a 700 ms, po stimulaci, v parahipokampálním gyru (BA34). Data naznačují, že parahipokampus se podílí na hledání správné odpovědi manipulací s ní v pracovní paměti a integrováním vztahů mezi základnou cílového logografu. Parahipokampální gyrus může odrážet vznik neotřelých asociací při řešení vhledového problému.
Další důkaz pro Aha! Efekt ve studii ERP
Tato studie je dosti podobná studii Qiu a Zhang z roku 2008, nicméně tato studie tvrdí, že má aktivaci přední cingulární kůry na N380, která může být zodpovědná za zprostředkování rozbití mentální množiny. Dalšími oblastmi zájmu byly prefrontální kůra (PFC), zadní parietální kůra a střední spánkový lalok. Pokud se subjektům nepodařilo vyřešit hádanku a pak jim byla ukázána správná odpověď, vykazovaly pocit vhledu, který odrážel záznamy z elektroencefalogramu.
Celkově je zcela zřejmé, že existuje mnoho aspektů, které mohou efekt Aha! vysvětlit. Žádná konkrétní oblast nebyla určena, ale ze shromážděných informací se zdá, že vhled se vyskytuje v mnoha částech mozku, v daném časovém období.
Důkazy pro efekt Aha! ve studiích fMRI
Studii s cílem zaznamenat aktivitu, ke které dochází v mozku během okamžiku Aha! pomocí fMRI provedli v roce 2003 Jing Luo a Kazuhisa Niki. Účastníkům této studie byla předložena řada japonských hádanek a byli požádáni, aby ohodnotili své dojmy ke každé otázce pomocí následující stupnice: (1) Této otázce velmi dobře rozumím a znám odpověď; (2) Této otázce velmi dobře rozumím a cítím, že je zajímavá, ale neznám odpověď; nebo (3) Této otázce nerozumím a neznám odpověď.
Tato stupnice umožnila výzkumníkům podívat se pouze na účastníky, kteří by zažili okamžik Aha! při zobrazení odpovědi na hádanku. V předchozích studiích o vhledu výzkumníci zjistili, že účastníci hlásili pocity vhledu, když viděli odpověď na nevyřešenou hádanku nebo problém.
Luo a Niki měli za cíl zaznamenat tyto pocity vhledu u svých účastníků pomocí fMRI. Tato metoda umožnila výzkumníkům přímo pozorovat aktivitu, která se vyskytovala v mozku účastníka během Aha! momentu.
Účastníci dostali 3 minuty na odpověď na každou hádanku, než byla odpověď na hádanku odhalena. Pokud účastník zažil okamžik Aha! po zobrazení správné odpovědi, jakákoli mozková aktivita by byla zaznamenána na fMRI.
Výsledky fMRI pro tuto studii ukázaly, že když účastníci dostali odpověď na nevyřešenou hádanku, aktivita v jejich pravém hipokampu se během těchto okamžiků Aha! výrazně zvýšila. Tato zvýšená aktivita v pravém hipokampu může být připsána tvorbě nových asociací mezi starými uzly. Tyto nové asociace zase posílí paměť pro hádanky a jejich řešení.
Přestože různé studie využívající EEG, ERP a fMRI hlásí aktivaci v různých oblastech mozku během okamžiků Aha!, je zajímavé, že tato aktivita se vyskytuje převážně v pravé hemisféře.
Insight problémy a problémy s vhledem
Problém devíti teček s řešením v šedé barvě. Většina jedinců nedokáže nakreslit čáry za tečkami, které tvoří čtverec, a nejsou schopni tuto hádanku vyřešit.
Problém s devíti tečkami je klasický prostorový problém, který psychologové používají ke studiu vhledu.
Problém se skládá ze 3 x 3 čtverců vytvořených 9 černými tečkami. Úkolem je spojit všech 9 teček pomocí přesně 4 rovných čar, aniž by se pero zatahovalo nebo odstraňovalo z papíru. Společnost Kershaw & Ohlsson uvádí, že v laboratorním prostředí s časovým limitem 2 nebo 3 minuty je očekávaná rychlost řešení 0%.
Problém s devíti tečkami spočívá v tom, že od respondentů vyžaduje, aby se podívali za konvenční vztahy mezi figurou a zemí, které vytvářejí jemné, iluzorní prostorové mantinely a (doslova) „myslí mimo krabici“. Prolomení prostorových mantinelů ukazuje posun pozornosti v pracovní paměti a využití nových znalostních faktorů k vyřešení hádanky.
Slovní hádanky se stávají populárními problémy ve výzkumu vhledu.
Příklad: „Muž myl okna na výškové budově, když spadl ze čtyřicetimetrového žebříku na betonovou stezku pod ním. Kupodivu se mu nic nestalo. Proč? [Odpověď] Sklouzl ze spodní příčky!“
Matchstick aritmetika, kterou vyvinul a používá G. Knoblich, zahrnuje zápalky, které jsou uspořádány tak, aby ukazovaly jednoduchou, ale nesprávnou matematickou rovnici v římských číslicích. Úkolem je opravit rovnici přesunutím pouze jedné zápalky.
Dva příklady Matchstick Aritmetické Problémy.
Anagramy zahrnují manipulaci s pořadím dané sady písmen za účelem vytvoření jednoho nebo více slov. Původní sada písmen může být samo slovo nebo jednoduše změť.
Příklad: Santa může být transformován na pravopisu Satan.
Rebus puzzle, také nazývané „wordies“, zahrnují slovní a vizuální podněty, které nutí respondenta restrukturalizovat a „číst mezi řádky“ (téměř doslovně) k vyřešení puzzle.
[odpověď: jen mezi námi]
[odpověď: trest smrti]
[odpověď: kruhy pod očima]
Test vzdálených asociací (RAT)
Test Remote Associates (známý jako RAT) vyvinula Martha Mednicková v roce 1962 k testování kreativity. V poslední době je však využíván ve výzkumu vhledů.
Test spočívá v prezentaci účastníků se sadou slov, jako je lick, mine a shaker. Úkolem je identifikovat slovo, které spojuje tyto tři zdánlivě nesouvisející. V tomto příkladu je odpovědí sůl. Vazba mezi slovy je asociativní a neřídí se pravidly logiky, tvorby pojmů nebo řešení problémů, a proto vyžaduje, aby respondent pracoval mimo tyto společné heuristické mantinely.
Je známo, že výkon na RAT koreluje s výkonem na jiných standardních vhledových problémech.
V tomto problému je sada 8 mincí uspořádána na stole v určité konfiguraci a subjektu je řečeno, aby přesunul 2 mince tak, aby se všechny mince dotkly přesně tří dalších. Obtížnost v tomto problému vychází z přemýšlení o problému čistě 2-dimenzionálním způsobem, kdy 3-dimenzionální přístup je jediný způsob, jak problém vyřešit.
Insight research je problematický kvůli nejednoznačnosti a nedostatku shody mezi psychology ohledně jeho definice. To by se dalo do značné míry vysvětlit fenomenologickou povahou vhledu a obtížností katalyzovat jeho výskyt, stejně jako způsoby, jakými je experimentálně „spouštěn“.
Soubor vhledových problémů, který v současné době psychologové používají, je malý a vlažný a kvůli své heterogenitě a často vysoké obtížnosti neprospívá validitě ani spolehlivosti.
Jedním z největších problémů kolem problémů s vhledem je, že pro většinu účastníků jsou jednoduše příliš obtížné. U mnoha problémů se tato potíž točí kolem potřebné restrukturalizace nebo reorganizace problému nebo možných řešení, například kreslení čar za čtvercem složených z teček v Devíti-tečkovém problému.
Dále existují problémy související s taxonomií vhledových problémů. Hádanky a problémy, které jsou využívány v experimentech k vyvolání vhledu, mohou být klasifikovány dvěma způsoby. „Čisté“ vhledové problémy jsou ty, které vyžadují použití vhledu, zatímco „hybridní“ vhledové problémy jsou ty, které mohou být vyřešeny jinými metodami, například metodou pokusu a omylu. Jak upozorňuje Weisberg (1996), existence hybridních problémů ve výzkumu vhledu představuje významnou hrozbu pro všechny důkazy získané ze studií, které je využívají. Zatímco fenomenologická zkušenost vhledu může pomoci odlišit řešení vhledu od řešení bez vhledu (například tím, že respondenta požádá, aby popsal, jak problém vyřešil), riziko, že řešení bez vhledu bylo zaměněno za řešení vhledu, stále existuje. Stejně tak jsou problémy týkající se platnosti vhledových důkazů ohroženy také charakteristicky malou velikostí vzorku. Experimentátoři mohou naverbovat zpočátku odpovídající velikost vzorku, ale vzhledem k úrovni obtížnosti, která je vlastní vhledovým problémům, jen malý zlomek jakéhokoli vzorku úspěšně vyřeší hádanku nebo úkol, který jim byl zadán; což klade vážné limity na použitelná data. V případě studií používajících hybridní problémy je u konečného vzorku ještě větší riziko, že bude velmi malý, protože bude muset vyloučit jakékoli procento respondentů, kteří vyřešili danou hádanku bez využití vhledu.
Efekt Aha! a vědecký objev
Existuje několik příkladů vědeckých objevů, které byly učiněny díky náhlému záblesku poznání. Jeden z klíčových poznatků při rozvíjení jeho speciální teorie relativity přišel k Albertu Einsteinovi, když mluvil se svým přítelem Michelem Bessem:
—Albert Einstein, Jak jsem vytvořil teorii relativity
Einstein však také řekl, že celá myšlenka speciální relativity mu nepřišla jako náhlá, jediná myšlenka, jako heuréka moment: „Vlastně mě k ní vedly kroky vyplývající z jednotlivých zákonů odvozených ze zkušenosti.“ Podobně Carl Friedrich Gauss po heuréka moment řekl: „Mám výsledek, jen zatím nevím, jak se k němu dostat.“
Sir Alec Jeffreys zažil heuréku ve své laboratoři v Leicesteru poté, co se v pondělí 10. září 1984 v 9:05 ráno podíval na rentgenový snímek z experimentu s DNA, který nečekaně ukázal podobnosti i rozdíly mezi DNA různých členů rodiny jeho technika. Během asi půl hodiny si uvědomil možný rozsah snímání otisků DNA, které využívá variací genetického kódu k identifikaci jedinců. Metoda se stala důležitou ve forenzní vědě, aby pomohla policejní detektivní práci, a také se ukázala jako užitečná při řešení otcovských a imigračních sporů. Metodu lze použít i na jiné než lidské druhy, například ve studiích genetiky populace volně žijících živočichů. Než byly jeho metody v roce 1987 komercializovány, byla jeho laboratoř jediným centrem, které provádělo snímání otisků DNA na světě.