İlkel Homo Sapiens'in, Einstein'ın Genel Görelilik Teorisi'nden haberi yoktu; ancak bugün fizik dersi alan herkesten fiziğin temel ilkelerini anlaması bekleniyor. Peki, nasıl oldu da antik beyinlerimiz yeni bilimleri öğrenebilir ve soyut kavramları ifade edebilir hale geldi?

Carnegie Mellon University'den  sinir bilimciler Marcel Hust ve Robert Mason tarafından yürütülen ve Psychological Science'da yayımlanan bir çalışmada,  fizik hakkındaki düşünmenin ortak beyin-aktivasyonu örgülerini harekete geçirdiği ve bu örgülerin cümle yapısı ve ritim işlemede kullanılan günlük nöral kapasiteler olduğu bulgusuna ulaşıldı.

Araştırma ekibi, 9 ileri fizik ve mühendislik öğrencisinin beyinlerini, öğrencilerin, momentum, entropi ve elektrik akımı gibi kavramları da içeren 30 farklı fizik konsepti hakkında düşünürken tarama çalışması yürüttü. Taramalardan elde edilen veriler, bir katılımcının, hakkında düşündüğü hangi konseptin beyin aktivitesine dayandığını anında belirleyebilen bir bilgisayar öğrenme programına aktarıldı. Peki bu nasıl mümkün oldu? Şöyle ki belirli bir konu, örneğin; yer çekimi, üzerine düşünmede görevli nöral örgüler bütün katılımcılarda aynıydı. Yani, her katılımcı farklı sınıflarda, farklı öğreticilerden farklı oranlarda fizik dersi almasına rağmen, bütün bu öğrencilerde bir fizik konseptini kavrayabilmek için aynı beyin bölgelerinin geliştirildiği görüldü.

Daha da ileri düzey bir inceleme için, bilim insanları bu çalışmadan elde ettikleri taramaları, nöral aktiviteyi düşünme süreciyle eşleştiren geçmişteki bir çalışmayla karşılaştırdılar. Karşılaştırma neticesinde, insanların dansçıları izlediğinde, müzik dinlediğinde ya da dört nala koşan bir atın çıkardığı ritmik örgüleri duyduğunda, "frekans" ya da "dalga boyu" gibi bilimsel kavramlara karşılık gelen beyin tepkilerinin --muhtemelen bu olayların hepsinin bir "periyodisite-belirli aralıklarla gerçekleşme hissini verdiğinden kaynaklı olarak-- aynı bölgelerde aktifleşme gösterdiği bulgusuna ulaşıldı. Öte yandan, öğrenciler matematiksel eşitlikler hakkında düşündüğünde, bu sürece eşlik eden beyin bölgelerinin, cümleleri işlemekten sorumlu beyin bölgeleriyle aynı olduğu görüldü. Sonuçlar açıkça gösteriyor ki genel nöral yapılarımız, üst-seviye bilimle başa çıkabilmek için başka bir amaca yönlenmiş durumda.

Bu kavramlardan bazıları birkaç yüzyıl önce biçimlenmiş olmasına rağmen, araştırmacılar; beynimizin de bu kavramlarla başa çıkabilecek şekilde biçimlendiğini söylüyorlar.

Araştırma ekibi, çalışmalarını atalarımızın daha az bilgi sahibi olduğu genetik ve bilgisayar bilimi gibi diğer bilimsel disiplinlerde de sürdürmeyi planlıyor.