Како нам грешке помажу да ефикасно проучавамо себе и свет

Књига когнитивног неуронаучника Стивена М. Флемингово "Метатхинкинг" посвећено је самоспознаји. Описује механизме који помажу људима да открију и размисле о својим мислима. Флеминг објашњава зашто нам је понекад лакше поверовати странцу него сопственим сећањима из детињства. описује шта се дешава мозгу када покушамо, али не можемо да се сетимо ни речи, и дотиче се других занимљиве теме.

Уз дозволу Индивидуума, објављујемо скраћени извод из поглавља „Алгоритми самоконтроле“ о томе зашто се човек не би могао развити ако није погрешио.

---

Једну од првих студија о томе како уочавамо сопствене грешке урадио је психолог Патрик Рабит 1960-их. Смислио је комплекс монотоно задатак у коме су субјекти морали да притискају дугмад као одговор на низ бројева. Међутим, сам задатак није имао велику важност. Трик је био у томе што се од испитаника тражило да притисну посебно дугме ако примете да су погрешили. Раббитт је тачно измерио време потребно да се притисне ово дугме и открио да су људи у стању да исправе сопствене грешке изузетно брзо. У ствари, испитаници су схватили да су погрешили, у просеку, 40 милисекунди брже него што су реаговали на спољашње стимулусе. Ова елегантна и једноставна анализа је доказала да је мозак у стању да прати и детектује сопствене грешке кроз ефикасне унутрашње прорачуне независно од сигнала из спољашњег света.

Брз процес проналажења грешака може довести до једнако брзог решења.

Приликом доношења једноставне одлуке о томе да ли овај или онај стимулус припада категорији А или Б, након десетина милисекунди након притиска на погрешно дугме, мишићи који контролишу тачан одговор почињу да се скупљају, покушавајући да исправе грешку. А ако се корективни процеси одвијају довољно брзо, они то могу чак и спречити. На пример, до тренутка када се мишићи контрахују да би притиснули дугме и послали непромишљена порука, Ми имамо времена прибави додатне доказе о неуспеху овог подухвата и у последњем тренутку се уздржи од кобног клика мишем.

Деценијама након Раббиттовог експеримента, научници су почели да откривају мождане процесе који промовишу проналажење унутрашњих грешака. Док је радио на својој докторској дисертацији, објављеној 1992. године, писао је психолог Вилијам Геринг електроенцефалограми (ЕЕГ) учесника у једном експерименту који су обављали сложене задатке. ЕЕГ користи мрежу малих електрода које неинвазивно детектују промене у електричном пољу узроковане комбинованом активношћу хиљада неурона у мозгу. Херинг је открио да се мање од 100 милисекунди након грешке у мозгу појављује посебан талас. Брзина ове реакције помаже да се објасни оно што је Раббитт открио, наиме способност људи да брзо реализоватида су погрешили, чак и пре него што им се о томе каже.

Ова активност мозга је постала позната као негативност у вези са грешком, или ЕРН, коју савремени психолози с љубављу називају одговором „Проклетство!“.

Данас знамо да се ова реакција јавља као резултат грешака у обављању широког спектра задатака (од притискања дугмад до читања наглас) и генерише га подручје мозга које се налази у центру предњег режња, дорзалној зони предњег цингуларни кортекс. Овај упечатљиви неуронски доказ самонадгледања налази се рано. развој особа. У једном експерименту, 12-месечним бебама су приказане различите слике на екрану рачунара док су снимале њихове покрете очију. Понекад су им показивали људско лице, а ако су бебе гледале директно у њега, биле су награђене музиком и бљескавим светлима у боји. Ако дете није погледало слику лица, онда се у контексту експеримента то сматрало грешком - није извршио радњу за коју би добио награду. У таквим случајевима, ЕЕГ снимци јасно одражавају НСО, чак и ако је реакција била донекле са закашњењем у поређењу са одраслима.

НСО се може сматрати посебним случајем сигнала „предиктивне грешке“. Назив „грешке предвиђања” је сам по себи разумљив: то су грешке у нашим предвиђањима будућности, које су такође кључна компонента алгоритама који помажу да се ефикасно проучава свет. Да бисте разумели како нам грешке предвиђања помажу у томе, замислите да се у близини ваше канцеларије отвара нови кафић. Још не знате колико је добар, али су се његови власници побринули да купе првокласни апарат за кафу и направе одличну атмосферу. Имате велика очекивања - претпостављате то кафа биће добро, иако га још нису попили. Коначно, пробате га први пут и сазнате да није само добар - дуго нисте пили тако диван еспресо. Пошто је кафа премашила ваша очекивања, ажурирате своју процену и кафић постаје ваша нова омиљена станица на путу до посла.

Сада замислите да је прошло неколико недеља. Баристи су се опустили и кафа није тако добра као што је била. Можда је и даље добро, али с обзиром на ваша повећана очекивања, ви доживљавате оно што се дешава као негативну грешку у вашем предвиђању и можете постати још више разочарани.

Способност прављења и ажурирања предвиђања зависи од добро познате хемикалије у мозгу зване допамин.

Допамин је не само познат, већ и често погрешно схваћен – у популарним медијима га називају „хормоном задовољства“. Истина је да нивои допамина диже се од онога што волимо: новца, хране, секса и тако даље. Међутим, идеја да допамин само сигнализира награђујућу природу искуства је погрешна. Деведесетих година прошлог века неуронаучник Волфрам Шулц извео је експеримент који је постао класичан. Код мајмуна је регистровао сигнале које шаљу ћелије средњег мозга које производе допамин и испоручују га у друге области мозга. Шулц је научио мајмуне да им се дају сок након што су упалили светло у просторији. У почетку су допаминске ћелије реаговале на сок, што је било у складу са теоријом задовољства. Али током времена, животиње су почеле да схватају да паљење светла увек претходи соку - научиле су да очекују задовољство - и одговор допамина нестао.

Елегантно објашњење обрасца одговора на допамин у њима експерименти је да је помогло мозгу да прати грешке у предвиђањима мајмуна. У почетку је сок био изненађење за мајмуне, као што је добра кафа на новом месту била изненађење за вас. Али временом су мајмуни почели да очекују сок сваки пут када се светла упали, баш као што очекујемо добру кафу сваки пут када уђемо у кафић. Готово истовремено са Шулцовим експериментима, компјутерски неуронаучници Петер Диане и Реед Монтагуе је радио на развоју једне класичне психолошке теорије учења путем суђења и грешке.

Према овој чувеној теорији, Ресцорла-Вагнер моделу, учење се дешава само ако су догађаји неочекивани.

Ово је разумљиво чак и интуитивно: ако је данашња кафа иста као јучерашња, не треба да мењамо оцену коју смо дали кафићу. Не морате ништа да научите. Диане и Монтагу су показали да се варијанте овог алгоритма одлично слажу са одговором допамина неурона. Убрзо након објављивања дела Шулца и Дајан и Монтегјуа, серија студија мог бившег супервизора, Реја Долана, открила је да је реакција неурона у деловима људског мозга који примају допамински сигнал је у потпуности у складу са оним што се дешава када се прими предиктивни сигнал. грешка. Ове студије су показале да израчунавање предиктивних грешака и њихово коришћење за ажурирање наше перцепције света лагати у сржи начина на који мозак функционише.

Наоружани разумевањем грешака предвиђања, почињемо да увиђамо колико су такви прорачуни важни за само-надгледање. Понекад директно добијамо позитивне или негативне повратне информације о нашим активностима − на пример, када завршимо школски задатак или сазнамо да смо оборили лични рекорд у полумаратону удаљености. Али у многим областима свакодневног живота, повратне информације могу бити мање приметне или непостојеће. Стога је разумно сматрати да НСО одражава интерни сигнал о накнада Или, тачније, његово одсуство. Изражава разлику између онога што смо очекивали (успели) и онога што се стварно догодило (дошло је до грешке).

Замислите себе како седите за клавиром да свирате једноставну мелодију. Свака нота има свој звук, али би било чудно рећи да је једна од њих „боља“ или „гора“ од друге. Одсвирано сам, А није ништа боље од Г-схарп-а. Али у контексту мелодије којом се отвара Концерт за клавир у а-молу Едварда Грига, грешком одсвирана Г-дишар уместо А ће натерати слушаоце да задрхте. Чак и ако нема спољне повратне информације, погрешно Белешка је грешка у позадини очекиваног извршења. Праћење таквих грешака, мозак уме да ценида ли ради добро или лоше, чак иу одсуству експлицитне повратне информације.

По дефиницији, грешке се обично не дешавају када то очекујемо, иначе бисмо могли да их спречимо.

Ова карактеристика људске грешке се користи за комични ефекат у једном од мојих омиљених скечева из "Брза емисија". Његов лик, Старац Несрећни Алф, окреће се ка камери и са густим северноенглеским акцентом каже: „Видите то тамо? Копају проклето велику рупу на крају пута. Уз моју срећу, сигуран сам да ћу пасти у то." Напето гледамо како полако лута путем, док одједном не наиђе јак налет ветра и однесе га у рупу. Припремљеност, предвиђање, а опет неизбежност катастрофе - то је оно што овај скеч чини смешним. Изненађени смо грешкама управо зато што их не очекујемо, и, као Хомер Симпсон, узвикну "Д'ов!", већ суочени са чињеницом.

Дакле, ефикасан начин за самоконтролу је предвиђање о томе како нам иде и да видимо да ли нам иде добро.

Књига „Метатхинкинг“ ће помоћи да се разуме како функционише људски ум са становишта неуронауке. Корисно је за оне који желе да науче да боље разумеју себе и друге.

Купи књигу