Vem var psykologins första sanna geni?

Här är ett enda test: "Vem grundade vetenskapen om psykologi?"

Ett möjligt svar skulle vara "William James", som skrev den första psykologiska läroboken, Principer för psykologi, 1890.

Du skulle få några fler poäng för att svara "Wilhelm Wundt." Faktum är att Wundt startade det första formella laboratoriet 1879 vid universitetet i Leipzig och William James inspirerades ursprungligen till att studera psykologi när han läste ett av Wundts tidningar 1868 medan han besökte Tyskland.

Men Wundt själv hade börjat sin karriär som laboratorieassistent för mannen som jag skulle utse som psykologins första sanna geni: Hermann Helmholtz.

Helmholtz gjorde minst två stora bidrag till modern psykologi:

1. Han var den första som mätte hastigheten på en neural impuls. (På det sättet vred Helmholtz fullständigt det tidigare antagandet att nervsignaler var omedelbara och färdades i oändlig hastighet.)

2. Han avancerade trikromatisk teori om färgvision , med briljant slutsats att det fanns tre olika typer av färgreceptorer i ögat, som reagerade specifikt på blått, grönt och rött (en slutsats som visade sig vara sant ett sekel senare). Denna teori stred mot den uppfattning, som var populär bara några år före sin tid, att någon form av nervceller kunde överföra någon form av information. Det föreslog inte bara att olika typer av neuroner överförde olika typer av information, utan att det även i visuell mening skickades olika typer av information längs olika neuroner i ögat.

Det finns ett problem med att identifiera Helmholtz som psykologins första geni: Helmholtz skulle inte ha definierat sig själv som psykolog. Detta beror delvis på att det inte fanns något sådant område som psykologi redan i början av 1800-talet. Wilhelm Wundt utbildades som biolog och William James som filosof. Men både Wundt och James slutade definiera sig själva som psykologer. Helmholtz började däremot sin karriär som professor i fysiologi, och efter att ha dabblat i psykofysik ett tag bytte han sin yrkesidentitet till att bli professor i fysik. Hans sista år ägnades inte åt den vetenskapliga studien av sinnet, utan till termodynamik, meterologi och elektromagnetism. Helmholtzs bidrag till fysik fick honom faktiskt hans största erkännande. Dessa bidrag ledde kejsaren till att främja honom till adeln (därför blev hans namn Hermann von Helmholtz). (Helmholtzs liv var inte en berättelse om rikedomar, men det var verkligen ett anmärkningsvärt fall av rörlighet uppåt. Hans far var lärare och hade inte möjlighet att skicka sin lysande son till universitetet för att studera fysik. Istället tog Helmholtz fördel av en affär som erbjuds av den preussiska armén - de skulle betala för hans utbildning i medicin, om han skulle gå med på att tjäna åtta år som armékirurg efter examen). Längs vägen för att bli medlem i aristokratin för hans hyllade prestationer inom fysik och inspirerande spirande psykologer som Wundt och James, uppfann Helmholtz också optalmoskopet och skrev en lärobok om optik som användes allmänt i ett halvt sekel. Medan han skulle studera latin på gymnasiet gjorde han istället optiska diagram under sitt skrivbord. Medan han gick på läkarskolan fann han tid att spela piano, läsa Goethe och Byron och studera integral calculus (Fancher & Rutherford, 2015).

Låt oss se specifikt på vad som var så genialt med den här unga polymaths studier av neurala impulser och hans teori om färgvision.

Klockar hastigheten på en neural impuls.

Vad är det stora med att mäta hastigheten på en neural impuls? Tja, före Helmholtzs tid trodde experterna att en neural impuls var omedelbar och färdades i oändlig eller nära oändlig hastighet. När en stift stickar fingret, på den vyn, är din hjärna omedelbart medveten om det. Helmholtz egen rådgivare, den lysande fysiologen Johannes Müller, förklarade detta antagade omedelbara överföring som utanför vetenskapliga studier, ett exempel på hur den mystiska ”livskraften” som låg till grund för verksamheten hos alla levande organismer.

Men Helmholtz och några av Müllers andra studenter trodde att det inte fanns någon sådan mystisk kraft. Istället gissade de att om du kunde skina ett ljus på någon process som händer i en levande organism, skulle du bara upptäcka funktionen av grundläggande kemiska och fysiska händelser. Som ung professor vid universitetet i Königsberg utformade Helmholtz en apparat som hakade en grodafot på en galvanometer, på ett sådant sätt att en ström som passerade genom grodans lårmuskel skulle utlösa en spark som skulle stänga av den elektriska strömmen. Vad han upptäckte var att när han zappade grodans ben närmare foten, hände ryckningen mätbart snabbare än när han zappade längre upp i benet. Den här enheten ledde honom till att uppskatta en exakt hastighet - signalen verkade färdas längs grodbensneuroner vid 57 mph.

Sedan upprepade han studien med levande människor. Han lärde sina ämnen att trycka på en knapp så fort de kände en poke i benen. När han tappade tån, tog det längre tid för ämnet att registrera det än när han tappade låret. Uppenbarligen är tån längre från hjärnan, så detta indikerade att neuralimpulsen tog mätbart längre tid att registrera när den var tvungen att resa längre. Det här var fantastiskt eftersom människor vanligtvis upplever mentala processer som omedelbart. Och vid den tiden hade fysiologer antagit att de underliggande processerna också måste vara momentana. Om vi ​​vallar förresten skulle det ta nästan en sekund för vår hjärna att veta att en fisk hade tagit en bit ur svansen, och ytterligare en hel sekund att skicka ett meddelande tillbaka till svansmuskeln för att sväva bort fisken.

Under nästa århundrade använde psykologer denna "reaktionstid" -metod i stor utsträckning och använde den för att uppskatta hur mycket neural bearbetning som är involverad i olika uppgifter (göra lång uppdelning eller översätta en mening på vårt andra språk kontra att lägga till två siffror eller läsa samma mening på vårt modersmål, till exempel).

De tre sorters färgdetekterande receptorer i ögat

Johannes Müller, som var Helmholtz rådgivare, kan ha klamrat sig fast vid en arkaisk tro på en omedelbart verkande livskraft, men han förespråkade också några revolutionära nya idéer, inklusive ”lagen om specifika nervenergier” - vilket var tanken att varje sensorisk nerv utför endast en typ av information. Psykologhistorikern Raymond Fancher påpekar att en traditionell uppfattning innan dess var att nervceller var ihåliga rör som kunde överföra någon form av energi - färg, ljusstyrka, volym, ton, till och med doft eller smak eller hudtryck. Men den nya uppfattningen var att varje känsla hade sina egna neuroner.

Den trikromatiska teorin föreslog att den var mer specifik än så - ögat kan innehålla tre olika typer av receptorer, var och en överför information om en viss del av spektrumet. Helmholtz noterade att alla de olika färgerna i spektrumet kunde rekonstrueras genom att kombinera lampor i tre primära färger - blå, grön och röd. Om du lyser grönt och rött på samma plats ser du gult. Om du lyser ett blått ljus och ett rött ljus på samma plats ser du lila och om du lyser alla tre färgerna ser du vitt. Helmholtz drog slutsatsen från detta att hjärnan kanske kunde avgöra vilken färg du tittade på om den integrerade information från tre typer av retinalreceptorer. Om de röda receptorerna skjuter iväg, men bluesen är tysta, ser du ljusrött, om de blå och röda båda skjuter i måttlig takt ser du en tråkig lila etc. Idén hade också föreslagits tidigare av den brittiska läkaren Thomas Young, men Helmholtz utvecklade den mer fullständigt. Idag kallas teorin Young-Helmholtz trikromatiska teori.

Ett sekel senare, 1956, fann en fysiolog vid Helsingfors universitet Gunnar Svaetichin direkt stöd för den trikromatiska teorin genom att använda mikroelektroder för att registrera signalerna som skickas från olika celler i fisknäthinnor. Visst nog, vissa var maximalt känsliga för blått, andra för grönt och andra för rött.

Redan innan denna teori stöddes direkt hade den mycket viktiga praktiska konsekvenser - TV-skärmar lurar ögat till att se färger inte genom att reproducera alla regnbågens färger, utan genom att bara använda tre sorters pixlar - rött, grönt och blått och att justera ljusstyrkan på var och en av dessa tre kanaler ger bilder som vår hjärna uppfattar som ljus orange, tråkig solbränna, gnistrande turkos och glänsande lavendel.

Psykofysik och upptäckten av mänsklig natur

Att tänka på Helmholtz och hans "psykofysiker" kan göra oss medvetna om hur mycket vi har lärt oss om människans natur under de senaste två århundradena. Filosofer hade diskuterat ett antal frågor om hur sinnet kartlägger det fysiska universum, men psykofysikerna kunde använda nya och rigorösa vetenskapliga metoder för att faktiskt svara på några av dessa grundläggande frågor. Fysiker utvecklade metoderna för att exakt mäta förändringarna i fysisk energi i ljudvågor och ljusvågor, och sedan utvecklade psykofysikerna metoder för att registrera hur människors upplevelser förändrades eller inte förändrades, tillsammans med dessa fysiska förändringar. Vad de upptäckte var att det som den mänskliga hjärnan upplever inte är allt som händer i världen. Vissa former av fysisk energi, som infrarött ljus eller ultrahöga ljudvågor, är osynliga för oss, men uppenbara för andra djur (som bin och fladdermöss). Andra energiformer är mycket framträdande för oss, men inte för våra sällskapsdjur och hundar (som saknar olika typer av färgreceptorer och ser världen i svart och vitt, utom med riktigt höga dofter).

Douglas T. Kenrick är författare till:

• Det rationella djuret: Hur evolution gjorde oss smartare än vi tror, och av:
• Sex, mord och livets mening: En psykolog undersöker hur evolution, kognition och komplexitet revolutionerar vår syn på människans natur.

Relaterade bloggar

• Finns det några genier inom psykologi? Kan psykologi hålla ett ljus för datavetenskap?
• Vem är psykologins genier (del II). Några lysande psykologer jag har känt.
• Vad är psykologins enastående lysande upptäckt?

Referenser

• Jameson, D., & Hurvich L.M. (1982). Gunnar Svaetichin: visionär. Framsteg inom klinisk och biologisk forskning, 13, 307-10.
• Fancher, R. E., & Rutherford, A. (2016). Pionjärer inom psykologi (5: e upplagan). New York: W.W. Norton & Co.