Hvem var psykologiens første sanne geni?

Her er en test på ett element: "Hvem grunnla vitenskapen om psykologi?"

Et mulig svar ville være "William James", som skrev den første psykologi-læreboka, Prinsipper for psykologi, i 1890.

Du vil få noen flere poeng for å svare på "Wilhelm Wundt." Faktisk startet Wundt det første formelle laboratoriet i 1879 ved University of Leipzig, og William James ble opprinnelig inspirert til å studere psykologi da han leste en av Wundts papirer i 1868, mens han besøkte Tyskland.

Men Wundt selv hadde startet sin karriere som laboratorieassistent for mannen jeg ville nominere som psykologiens første sanne geni: Hermann Helmholtz.

Helmholtz ga minst to gode bidrag til moderne psykologi:

1. Han var den første som målte hastigheten på en nevral impuls. (Dermed veltet Helmholtz fullstendig den forrige antagelsen om at nervesignalene var øyeblikkelige og reiste i uendelig hastighet.)

2. Han avanserte trikromatisk teori om fargesyn , med glimrende påstand om at det var tre forskjellige typer fargereseptorer i øyet, som reagerte spesifikt på blå, grønn og rød (en slutning som ble bevist sant et århundre senere). Denne teorien gikk i strid med den oppfatningen, som var populær bare noen få år før sin tid, at enhver form for nervecelle kunne overføre noen form for informasjon. Det antydet ikke bare at forskjellige typer nevroner overførte forskjellige typer informasjon, men at det også i visuell forstand ble sendt forskjellige typer informasjon langs forskjellige nevroner i øyet.

Det er ett problem med å identifisere Helmholtz som psykologiens første geni: Helmholtz ville ikke ha definert seg selv som psykolog. Dette er delvis fordi det ikke var noe felt som psykologi på begynnelsen av 1800-tallet. Wilhelm Wundt ble utdannet biolog, og William James som filosof. Men både Wundt og James endte med å definere seg selv som psykologer. Helmholtz, derimot, startet sin karriere som professor i fysiologi, og etter å ha drevet med psykofysikk en stund, byttet han sin profesjonelle identitet til å bli professor i fysikk. De siste årene hans var ikke viet til den vitenskapelige studien av sinnet, men til termodynamikk, meterologi og elektromagnetisme. Helmholtzs bidrag til fysikk ga ham faktisk hans største anerkjennelse. Disse bidragene førte til at keiseren promoterte ham til adelen (derav navnet hans ble Hermann von Helmholtz). (Helmholtzs liv var ikke akkurat en fille til rikdom, men det var absolutt et bemerkelsesverdig tilfelle av mobilitet oppover. Faren var skolelærer og hadde ikke mulighet til å sende sin strålende sønn til universitetet for å studere fysikk. I stedet tok Helmholtz fordel av en avtale tilbudt av den preussiske hæren - de ville betale for hans trening i medisin, hvis han ville godta å tjene 8 år som en hærkirurg etter endt utdanning). Underveis for å bli medlem av aristokratiet for hans anerkjente prestasjoner innen fysikk, og inspirerende spirende psykologer som Wundt og James, oppfant Helmholtz også opthalmoscope, og skrev en lærebok om optikk som ble mye brukt i et halvt århundre. Mens han skulle studere latin på videregående, lagde han i stedet optiske diagrammer under pulten. Mens han var på medisinstudiet, fant han tid til å spille piano, lese Goethe og Byron og studere integral calculus (Fancher & Rutherford, 2015).

La oss se spesifikt på hva som var så genialt med denne unge polymatens studier av nevrale impulser og hans teori om fargesyn.

Klokke hastigheten til en nevral impuls.

Hva er det viktigste med å måle hastigheten til en nevral impuls? Vel, før Helmholtz 'tid, trodde ekspertene at en neural impuls var øyeblikkelig, og gikk i uendelig eller nær uendelig hastighet. Når en pinne stikker fingeren, på den visningen, blir hjernen din umiddelbart klar over det. Helmholtz sin egen rådgiver, den strålende fysiologen Johannes Müller, forklarte denne antatte umiddelbare overføringen utenfor området for vitenskapelige studier, et eksempel på driften av den mystiske "livskraften" som sto til grunn for aktiviteten til alle levende organismer.

Men Helmholtz og noen av Müllers andre studenter mente det ikke var noen mystisk styrke. I stedet gjettet de at hvis du kunne skinne et lys over en hvilken som helst prosess som skjer i en levende organisme, vil du bare oppdage driften av grunnleggende kjemiske og fysiske hendelser. Som en ung professor ved Universitetet i Konigsberg, utviklet Helmholtz et apparat som hekte en froskefot til et galvanometer, på en slik måte at en strøm som gikk gjennom froskens lårmuskel, ville utløse et spark som ville slå av den elektriske strømmen. Det han oppdaget var at når han zappet froskebenet nærmere foten, skjedde rykkingen målbart raskere enn da han zappet lenger opp på leggen. Denne enheten fikk ham til å estimere en nøyaktig hastighet - signalet så ut til å bevege seg langs froskelens nevroner ved 57 mph.

Så gjentok han studien med levende mennesker. Han lærte fagene sine å trykke på en knapp så snart de kjente en stikk i bena. Da han tappet tåen, tok det lengre tid for motivet å registrere den enn da han zappet på låret. Tydeligvis er tåen lenger fra hjernen, så dette indikerte at nevrale impuls tok målbart lengre tid å registrere når den måtte reise lenger. Dette var utrolig fordi folk vanligvis opplever mentale prosesser som skjer øyeblikkelig. Og på den tiden hadde fysiologer antatt at de underliggende prosessene også måtte være øyeblikkelige. Hvis vi forøvrig var hvaler, ville det ta nesten et sekund for hjernen vår å vite at en fisk hadde tatt en bit av halen vår, og en annen hel sekund å sende en melding tilbake til halemuskelen for å svømme fisken bort.

I løpet av det neste århundre brukte psykologer stor bruk av denne "reaksjonstid" -metoden, og brukte den til å estimere hvor mye nevral prosessering som er involvert i forskjellige oppgaver (å gjøre lang divisjon eller å oversette en setning på vårt andrespråk versus å legge til to tall eller å lese det samme setning på vårt morsmål, for eksempel).

De tre typer fargedetekterende reseptorer i øyet

Johannes Müller, som var Helmholtzs rådgiver, kan ha festet seg til en arkaisk tro på en øyeblikkelig virkende livskraft, men han forkjempet også for noen revolusjonerende nye ideer, inkludert "loven om spesifikke nerveenergier" - som var ideen om at enhver sanse nerve utfører bare en type informasjon. Psykologhistorikeren Raymond Fancher påpeker at en tradisjonell oppfatning før da var at nevroner var hule rør som kunne overføre enhver form for energi - farge, lysstyrke, volum, tone, til og med duft eller smak eller hudtrykk. Men den nye oppfatningen var at hver sans hadde sine egne nevroner.

Den trikromatiske teorien antydet at den var mer spesifikk enn det - øyet kan inneholde tre forskjellige typer reseptorer, som hver overfører informasjon om en bestemt del av spekteret. Helmholtz bemerket at alle de forskjellige fargene i spekteret kunne rekonstrueres ved å kombinere lys i tre primærfarger - blå, grønn og rød. Hvis du skinner et grønt lys og et rødt lys på samme sted, vil du se gult. Hvis du skinner et blått lys og et rødt lys på samme sted, vil du se lilla, og hvis du skinner i alle tre fargene, vil du se hvitt. Helmholtz utledet fra dette at kanskje hjernen kunne bestemme hvilken farge du så på hvis den integrerte informasjon fra tre typer retinalreseptorer. Hvis de røde reseptorene skyter av, men bluesen er stille, ser du knallrød, hvis de blå og røde begge skyter i et moderat tempo, ser du en kjedelig lilla osv. Ideen hadde også blitt foreslått tidligere av den britiske legen Thomas Young, men Helmholtz utviklet den mer fullstendig. I dag kalles teorien Young-Helmholtz trikromatisk teori.

Et århundre senere, i 1956, fant en fysiolog ved universitetet i Helsingfors ved navn Gunnar Svaetichin direkte støtte for den trikromatiske teorien ved å bruke mikroelektroder til å registrere signalene som ble sendt av forskjellige celler i fisk netthinnen. Visst nok, noen var maksimalt følsomme for blått, noen for grønt og noen for rødt.

Allerede før denne teorien ble støttet direkte, hadde den veldig viktige praktiske implikasjoner - TV-skjermer lurer øyet til å se farger ikke ved å reprodusere alle regnbuens farger, men ved å bruke bare tre slags piksler - rød, grønn og blå, og å justere lysstyrken på hver av de tre kanalene gir bilder som hjernen vår oppfatter som lys oransje, kjedelig brunfarge, glitrende turkis og skinnende lavendel.

Psykofysikk og oppdagelsen av menneskets natur

Å tenke på Helmholtz, og hans "psykofysikere", kan gjøre oss oppmerksomme på hvor mye vi har lært om menneskets natur de siste to århundrene. Filosofer hadde diskutert en rekke spørsmål om hvordan sinnet kartlegger det fysiske universet, men psykofysikerne klarte å bruke nye og strenge vitenskapelige metoder for å faktisk svare på noen av disse grunnleggende spørsmålene. Fysikere utviklet metodene for nøyaktig å måle endringene i fysisk energi i lydbølger og lysbølger, og deretter utviklet psykofysikerne metoder for å registrere hvordan folks opplevelser endret seg eller ikke endret seg, sammen med de fysiske endringene. Det de oppdaget var at det den menneskelige hjerne opplever ikke er alt som skjer i verden. Noen former for fysisk energi, som infrarødt lys eller ultrahøye lydbølger, er usynlige for oss, men åpenbare for andre dyr (som bier og flaggermus). Andre former for energi er veldig fremtredende for oss, men ikke for våre kjæledyr og hunder (som mangler forskjellige typer fargereseptorer, og ser verden i svart og hvitt, bortsett fra med veldig høy lukt).

Douglas T. Kenrick er forfatter av:

• Det rasjonelle dyret: Hvordan evolusjon gjorde oss smartere enn vi tror, og av:
• Sex, Murder, and the Meaning of Life: En psykolog undersøker hvordan evolusjon, kognisjon og kompleksitet revolusjonerer vårt syn på menneskets natur.

Relaterte blogger

• Er det noen genier innen psykologi? Kan psykologi holde et lys for informatikk?
• Hvem er psykologiens genier (del II). Noen strålende psykologer jeg har kjent.
• Hva er psykologiens mest briljante oppdagelse?

Referanser

• Jameson, D., og Hurvich L.M. (1982). Gunnar Svaetichin: visjonens mann. Fremgang i klinisk og biologisk forskning, 13, 307-10.
• Fancher, R. E., og Rutherford, A. (2016). Pionerer innen psykologi (5. utgave). New York: W.W. Norton & Co.