Kuidas vead aitavad meil iseennast ja maailma tõhusalt uurida

Kognitiivse neuroteadlase Stephen M. raamat. Flemingi "Metathinking" on pühendatud enesetundmisele. See kirjeldab mehhanisme, mis aitavad inimestel oma mõtteid avastada ja nende üle järele mõelda. Fleming selgitab, miks meil on mõnikord lihtsam uskuda võõrast kui oma lapsepõlvemälestust. kirjeldab, mis juhtub ajuga, kui me proovime, kuid ei mäleta sõna, ja puudutab teisi huvitavaid teemasid.

Avaldame Individuumi loal lühendatud väljavõtte peatükist "Enesekontrolli algoritmid" sellest, miks inimene ei saaks areneda, kui ta ei eksinud.

---

Psühholoog Patrick Rabbitt tegi 1960. aastatel ühe esimese uuringu selle kohta, kuidas me oma vigu märkame. Ta mõtles välja kompleksi üksluine ülesanne, mille käigus katsealused pidid vastuseks numbrite jadale nuppe vajutama. Ülesandel endal polnud aga erilist tähtsust. Nipp seisnes selles, et katsealustel paluti vajutada eraldi nuppu, kui nad märkasid, et on teinud vea. Rabbitt mõõtis täpselt selle nupu vajutamiseks kulunud aega ja leidis, et inimesed suudavad oma vead ülikiiresti parandada. Tegelikult said katsealused aru, et nad olid teinud vea keskmiselt 40 millisekundit kiiremini, kui reageerisid välistele stiimulitele. See elegantne ja lihtne analüüs tõestas, et aju suudab oma vigu jälgida ja tuvastada tõhusate sisemiste arvutuste abil, mis ei sõltu välismaailma signaalidest.

Kiire vigade otsimise protsess võib viia sama kiire parandamiseni.

Tehes lihtsa otsuse, kas see või teine ​​stiimul kuulub A- või B-kategooriasse, kümnete millisekundite pärast peale vale nupu vajutamist hakkavad õiget vastust kontrollivad lihased kokku tõmbuma, püüdes viga parandada. Ja kui parandusprotsessid toimuvad piisavalt kiiresti, võivad nad seda isegi ära hoida. Näiteks selleks ajaks, kui lihased tõmbuvad kokku, et nuppu vajutada ja saata mõtlematu sõnum, Meie meil on aega hankige täiendavaid tõendeid selle ettevõtmise ebaõnnestumise kohta ja hoiduge viimasel hetkel surmavast hiireklõpsust.

Aastakümneid pärast Rabbitti katset hakkasid teadlased avastama ajuprotsesse, mis soodustavad sisemiste vigade leidmist. 1992. aastal avaldatud doktoritöö kallal töötades kirjutas psühholoog William Gering elektroentsefalogrammid (EEG) ühes katses osalejatest, kes täitsid keerulisi ülesandeid. EEG kasutab väikeste elektroodide võrgustikku, mis tuvastab mitteinvasiivselt muutusi elektriväljas, mis on põhjustatud tuhandete aju neuronite koostegevusest. Hering avastas, et vähem kui 100 millisekundit pärast vea tegemist ilmub ajju eriline laine. Selle reaktsiooni kiirus aitab selgitada, mida Rabbitt avastas, nimelt inimeste võimet kiiresti aru saadaet nad on teinud vea, isegi enne, kui neile sellest räägitakse.

Seda ajutegevust on hakatud nimetama vigadega seotud negatiivsuseks ehk ERN-iks, mida tänapäeva psühholoogid hellitavalt nimetavad vastuseks "Kurat!".

Tänapäeval teame, et see reaktsioon tekib mitmesuguste ülesannete täitmisel (alates vajutamisest nuppe kuni ettelugemiseni) ja seda genereerib ajupiirkond, mis asub otsmikusagara keskosas, eesmise dorsaalses tsoonis. tsingulaarne ajukoor. See enesekontrolli ilmekas neuraalne tõend leitakse varakult. arengut isik. Ühes katses näidati 12-kuustele beebidele nende silmade liigutuste salvestamise ajal arvutiekraanil erinevaid pilte. Mõnikord näidati neile inimnägu ja kui beebid seda otse vaatasid, siis premeeriti neid muusika ja vilkuvate värviliste tuledega. Kui laps ei vaadanud näokujutist, siis eksperimendi kontekstis peeti seda veaks - ta ei sooritanud toimingut, mille eest oleks saanud tasu. Sellistel juhtudel peegeldasid EEG salvestused selgelt NSO-d, isegi kui reaktsioon oli mõnevõrra hilinenud võrreldes täiskasvanutega.

NSO-d võib pidada "ennustava vea" signaali erijuhuks. Nimetus "ennustusvead" on iseenesestmõistetav: need on vead meie tulevikuennustustes, mis on ka maailma tõhusat uurimist soodustavate algoritmide põhikomponent. Et mõista, kuidas ennustavad vead meid selles aitavad, kujutage ette, et teie kontori lähedal avatakse uus kohvik. Sa veel ei tea, kui hea see on, kuid selle omanikud ostsid kindlasti esmaklassilise kohvimasina ja loovad suurepärase atmosfääri. Sul on kõrged ootused – sa eeldad seda kohvi on hea, kuigi nad pole seda veel joonud. Lõpuks proovite seda esimest korda ja avastate, et see pole lihtsalt hea – nii imelist espressot pole te ammu joonud. Kuna kohv ületas teie ootused, värskendate oma hinnangut ja kohvikust saab teie uus lemmikpeatus teel tööle.

Kujutage nüüd ette, et mitu nädalat on möödas. Baristad on lõdvestunud ja kohv ei ole enam nii hea kui vanasti. See võib siiski olla hea, kuid arvestades teie suurenenud ootusi, tajute toimuvat oma ennustuse negatiivse veana ja võite veelgi rohkem pettuda.

Prognooside tegemise ja värskendamise võime sõltub tuntud ajukemikaalist, mida nimetatakse dopamiiniks.

Dopamiin pole mitte ainult kuulus, vaid sageli ka valesti mõistetud – populaarses meedias nimetatakse seda "rõõmuhormooniks". On tõsi, et dopamiini tase tõuseb sellest, mis meile meeldib: raha, toit, seks ja nii edasi. Arusaam, et dopamiin annab märku kogemuse rahuldust pakkuvast olemusest, on aga eksitav. 1990. aastatel viis neuroteadlane Wolfram Schultz läbi eksperimendi, millest on saanud klassika. Ta registreeris ahvidel dopamiini tootvate ja teistesse ajupiirkondadesse toimetavate keskajurakkude saadetud signaale. Schultz õpetas ahvidele, et pärast toas valguse sisselülitamist anti neile mahla. Alguses reageerisid dopamiinirakud mahlale, mis oli kooskõlas naudinguteooriaga. Kuid aja jooksul hakkasid loomad mõistma, et valguse sisselülitamine eelneb alati mahlale – nad õppisid ootama naudingut – ja dopamiini reaktsiooni. kadunud.

Elegantne selgitus dopamiini vastuse mustri kohta nendes katsed seisneb selles, et see aitas ajul jälgida vigu ahvide ennustustes. Algul oli mahl ahvidele üllatus, nii nagu hea kohv uues kohas oli üllatus teile. Kuid aja jooksul hakkasid ahvid ootama mahla iga kord, kui tuled sisse lülitasid, täpselt nagu me ootame head kohvi iga kord, kui kohvikusse siseneme. Peaaegu samaaegselt Schulzi katsetega tegid arvutuslikud neuroteadlased Peter Diane ja Reed Montague töötas välja ühe klassikalise proovimeetodil õppimise psühholoogilise teooria ja vead.

Selle kuulsa teooria, Rescorla-Wagneri mudeli järgi toimub õppimine ainult siis, kui sündmused on ootamatud.

See on arusaadav isegi intuitiivselt: kui tänane kohv on sama, mis eile, ei pea me kohvikule antud hinnangut muutma. Sa ei pea midagi õppima. Diane ja Montagu näitasid, et selle algoritmi variandid on suurepäraselt kooskõlas dopamiini vastusega neuronid. Vahetult pärast Schulzi ning Diane'i ja Montague'i teoste avaldamist näitas rida minu endise juhendaja Ray Dolani uuringuid, et reaktsioon neuronid inimese aju piirkondades, mis saavad dopamiini signaali, on täielikult kooskõlas sellega, mis juhtub ennustava signaali vastuvõtmisel. viga. Need uuringud on näidanud, et ennustavate vigade arvutamine ja nende kasutamine meie maailmataju värskendamiseks valetama aju toimimise keskmes.

Ennustavate vigade mõistmisega hakkame nägema, kui olulised on sellised arvutused enesekontrolli jaoks. Mõnikord saame oma tegevuse kohta otse positiivset või negatiivset tagasisidet − näiteks kui täidame koolitöö või saame teada, et purustasime poolmaratonis isikliku rekordi vahemaad. Kuid paljudes igapäevaelu valdkondades võib tagasiside olla vähem märgatav või olematu. Seetõttu on mõistlik arvata, et NSO peegeldab sisemist signaali tasu Või täpsemalt selle puudumine. See väljendab erinevust selle vahel, mida ootasime (meil õnnestus) ja mis tegelikult juhtus (tekkis viga).

Kujutage ette, et istud klaveri taha, et mängida lihtsat meloodiat. Igal noodil on oma kõla, kuid imelik oleks öelda, et üks neist on teisest “parem” või “halvem”. Üksi mängides pole A parem kui G-terav. Kuid Edvard Griegi klaverikontserti a-moll avava meloodia kontekstis ajab A- asemel ekslikult mängitud G-teravus kuulajates värisema. Isegi kui välist tagasisidet pole, on vale Märge on viga eeldatava täitmise taustal. Selliste vigade jälgimine, aju oskab hinnatakas ta toimib hästi või halvasti, isegi kui puudub selge tagasiside.

Definitsiooni järgi ei juhtu vigu tavaliselt siis, kui me neid ootame, vastasel juhul võib meil olla võimalik neid ära hoida.

Seda inimliku vea omadust kasutatakse koomilise efekti saavutamiseks ühes minu lemmiksketšis "Kiire saade". Tema tegelane Old Man Unlucky Alf pöördub kaamera poole ja ütleb paksu põhja-inglise aktsendiga: "Kas näete seda seal? Nad kaevavad tee otsas kuradi suurt auku. Oma õnne korral olen kindel, et satun sellesse." Vaatame pingsalt, kuidas ta aeglaselt mööda teed rändab, kuni järsku tuleb tugev tuuleiil ja puhub ta auku. Valmisolek, ettenägelikkus ja ometi katastroofi paratamatus – just see teebki selle visandi naljakaks. Oleme vigade üle üllatunud just seetõttu, et me ei oota neid, ja nagu Homer Simpson, hüüavad "D'ow!", seistes juba faktiga silmitsi.

Seega on tõhus viis enesekontrolli teostamiseks teha ennustusi selle kohta, kuidas meil hästi läheb, ja vaadata, kas meil läheb hästi.

Raamat "Metamõtlemine" aitab mõista, kuidas inimmõistus neuroteaduse vaatenurgast toimib. See on kasulik neile, kes soovivad õppida ennast ja teisi paremini mõistma.

Osta raamat