The neural substrate of reasoning: an fMRI study

Η παρούσα εργασία αφορά την μελέτη των γνωσιακών μηχανισμών του συλλογισμού με χρήση νευροαπεικόνισης. Στην εν λόγω μελέτη έλαβαν μέρος 18 άτομα, στα οποία χορηγήθηκε μια δοκιμασία συλλογισμού, η οποία περιλάμβανε παραγωγικούς συλλογισμούς και παράδοξα. Οι συμμετέχοντες καλούνταν να αξιολογήσουν την εγκυρότητα του συμπεράσματος των παραγωγικών συλλογισμών, καθώς και των παραδόξων. Παράλληλα, υπήρχε μία πρόσθετη δοκιμασία (συνθήκη ελέγχου), στην οποία οι συμμετέχοντες καλούνταν να αξιολογήσουν την ορθογραφική ορθότητα των προτάσεων ορισμένων επιχειρημάτων. Κατά τους παραγωγικούς συλλογισμούς παρατηρήθηκε μεγαλύτερη ενεργοποίηση των περιοχών του κάτω βρεγματικού λοβίου, του προσφηνοειδές λοβίου και της μέσης μετωπιαίας έλικας. Κατά τα παράδοξα παρατηρήθηκε μεγαλύτερη ενεργοποίηση των περιοχών της άνω και κάτω μετωπιαίας έλικας, καθώς και της μέσης και κάτω κροταφικής έλικας. Τα αποτελέσματα αυτά υποδεικνύουν ότι κατά τον παραγωγικό συλλογισμό παρατηρείται μεγαλύτερη ενεργοποίηση κυρίως αριστερών μετωπιαίων και βρεγματικών περιοχών, ενώ κατά τα παράδοξα παρατηρείται μεγαλύτερη ενεργοποίηση μετωπιαίων και κροταφικών περιοχών, αμφοτερόπλευρα.This functional magnetic resonance imaging (fMRI) study aimed at providing insight into the neural substrate of human reasoning ability. We scanned 18 subjects with fMRI, using an event-related design, while they engaged in reasoning tasks based on arguments, which were either valid statements (deductive reasoning) or paradoxes. Participants were required to draw a logical conclusion concerning the accuracy of the syllogisms or the paradoxes. We compared the reasoning tasks with an additional task (control task), in which the subjects had to examine the correctness of the spelling of several arguments. Clusters of significant activation for deductive reasoning were located in left posterior parietal cortex, inferior parietal lobule and bilateral middle frontal gyrus. Clusters of significant activation for paradoxes were located in left superior frontal gyrus, bilateral middle and inferior temporal gyrus and bilateral inferior frontal gyrus. These results indicate that deductive reasoning mainly may activate a left lateralized fronto-parietal brain system, whereas paradoxes may activate a bilateral fronto-temporal brain system

Paradoxical Reasoning: An fMRI Study

Paradoxes are a special form of reasoning leading to absurd inferences in contrast to logical reasoning that is used to reach valid conclusions. A functional MRI (fMRI) study was conducted to investigate the neural substrates of paradoxical and deductive reasoning. Twenty-four healthy participants were scanned using fMRI, while they engaged in reasoning tasks based on arguments, which were either Zeno's like paradoxes (paradoxical reasoning) or Aristotelian arguments (deductive reasoning). Clusters of significant activation for paradoxical reasoning were located in bilateral inferior frontal and middle temporal gyrus. Clusters of significant activation for deductive reasoning were located in bilateral superior and inferior parietal lobe, precuneus, and inferior frontal gyrus. These results confirmed that different brain activation patterns are engaged for paradoxical vs. deductive reasoning providing a basis for future studies on human physiological as well as pathological reasoning