Tardute paigale, proovite hinge tõmmata ja peas on ainult üks mõte: "Kuidas ma seda tegin?"
Oleme kõik kogenud sarnast olukorda. Kuigi sagedamini on ikkagi tegemist tahtmatult uue ultramoodsa mikrolaineahju sisselülitamisega, pistetakse juhuslikult nuppe. Sõltumata sellest, kas säästate oma elu või soovite lihtsalt toitu uuesti soojendada, peab teie aju mõistmiseks lahendama kaks probleemi korraga: tegevus X tähendab tulemust Y.
Artisti probleem: kas ma tegin seda?
Tegevuse ja tulemuse probleem: mis tegudest põhjustas tulemuse Y?
Küsimused pole kerged. Me teeme palju asju ja see kõik viib milleni. Lisaks toimuvad meie ümber pidevalt mõned sündmused ja ainult väike osa neist sõltub meist. Seetõttu peab aju eraldama tulemuse Y sündmuste üldisest voost. Siis peab ta kindlaks tegema, kas meil on juhtunuga midagi pistmist. Samal ajal tuleb meeltelt saadud teave alles pärast toimingute tegemist, mis võisid juhtumi põhjustada. Nende protsesside eest vastutab dopamiin, paljude kognitiivsete teooriate sümfooniate esimene viiul.
Meil on hüpotees, mis kirjeldab üksikasjalikult närviprotsessi, mis on seotud toimingu sooritaja ja tulemusega. See hüpotees tuleneb kahest põhimõttelisest ideest.
Esiteks on ajul välismaailma toimimise mudel - selle põhjal püüab ta pidevalt arvata, mis edasi saab. Kui prognoos ei täitu, siis tekib üllatus ja selle põhjustanud sündmus paistab silma tavaliste ja ennustatavate nähtuste voost.
Reklaamvideo:
Teiseks salvestab aju kõik, mis me just teinud oleme, mis tähendab, et iga ootamatu sündmus võib olla korrelatsioonis mällu salvestatud hiljutiste toimingute ahelaga. Niipea kui seos on leitud, saab toimingut korrata - ja kontrollida, kas see viib sarnase tulemuseni. Positiivne vastus näitab põhjuslikku seost.
Mõlemal juhul ei saa me ilma oma vana sõbra - dopamiinita. Esmapilgul tulemuste korreleerimisel on see neurotransmitter kõigist võimalikest abistajatest halvim. Dopamiini toodetakse tohututes kogustes samaaegselt mitmes ajupiirkonnas. See meetod on täiesti ebaefektiivne, et eraldada üks ühendus neuronite komplekti vahel - näiteks tegevuse X eest vastutajate ja tulemuse Y vahel. Kuid tegelikult on see äärmiselt keeruline mehhanism. Dopamiini vabanemist saab võrrelda raadiosignaali edastamisega. Selle abiga saadetakse aju erinevatesse osadesse koheselt järgmine sõnum: „Midagi väga ebatavalist juhtus just väljaspool Aju. Kui paljud teist võtavad selle eest vastutuse?"
Inimene selle saate ajal on üllatunud. See tunne tekib siis, kui aju teeb ennustustes vea. On palju tõendeid selle kohta, et dopamiini neuronid annavad veast märku, kui aju arvutab tasu saamise tõenäosuse. Kui teie aju eeldab, et teile ei tule niipea tasu, ja äkki ulatab täiesti võõras inimene sõõriku, aktiveeruvad dopamiini neuronid hetkega. Nad edastavad ülejäänud ajule üllatuse, et midagi ootamatult head on juhtunud. Neuronid justkui karjuvad: "Pole tähtis, kumb teist sai meile sõõriku, kuid seda tuleb korrata!"
Aju võib eksida mitte ainult tasu tõenäosuse üle. Samuti teame, et dopamiini neuronid on soovimatu tulemuse ennustamisel kallutatud. Asjad, mida võiksite õppida õppima vältima, näiteks mitte vajutada nuppu, mis käivitab madude oma vannituppa viskamise. Mineviku vale hinnang pärast hiljutist sündmust. Ja ka see, et te ei laula päris nii, nagu soovite. Ilmselt ei teadnud sa, et su keskajus istub muusikakriitik?
Kõigil neil mehhanismidel, mille kaudu erinevad vead käivitavad dopamiini lühiajalise vabastamise, on lihtne seletus: dopamiini neuronid vastutavad üllatuse edastamise eest. Ja mis kõige tähtsam, see vabastamine toimub alati vahetult pärast ootamatut sündmust Y ja on selle ajatempel.
Niisiis, teie aju on märganud, et ümbritsevas maailmas on juhtunud midagi lahedat ja dopamiin teavitab sellest oma ülejäänud osi. Nüüd peate välja selgitama, kas mõni teie tegevus oli selle pöörde põhjuseks. Sel juhul liimib aju justkui tegevuse ja tulemuse, tugevdades nende vahelist kohalikku sidet.
Selleks peate leidma teabe toimingu või toimingute kohta, mis toimusid enne tulemuse kohta teabe salvestamist. Lõppkokkuvõttes saab suhtlemine toimuda ainult põhjuse ja tagajärje vahel, mitte vastupidi. Oletame, et toas süttib valgus - miks? See on ebatõenäoline, sest märkisite valguse välimust spetsiaalse rituaalse tantsuga ühel jalal ja surnud kana kiikumisega samal ajal. Põhjus on pigem selles, et sissepääsu juures keerutasite lülitit (muidugi käega, milles kana polnud).
Lühiajaliste dopamiinivabastuste põhiülesanne on leida hiljutiste tegevuste seast õige. Kui elektriline impulss hakkab mööda aksonit liikuma, kandes sõnumit vastuvõtvatele neuronitele, algab neuroni sees pikk protsess, milles muutuvad mitme molekuli, eriti kaltsiumi kontsentratsioonid. Pealegi jätab igasugune sissetulev ühendus selle neuroniga ka kaltsiumi jälgi, märkides selle sisendi potentsiaalselt oluliseks.
Dopamiin toimib ka kahe neuroni ristmikul. Oletame, et üks neuron andis käsu sooritada toiming, mis tõi kaasa kindla tulemuse, ja teine neuron, ühendades esimesega, teatab: "Ma olin sel ajal aktiveeritud." Nüüd on teave sellega seoses kodeeritud: "Tehke sama, kui olen uuesti aktiveeritud." Kui tegevuse eest vastutav neuron vallandatakse vastusena teise neuroni aktiveerimisele, jäävad selles kaltsiumi jäljed. Need on meeldetuletus, et see konkreetne seos ja konkreetne neuron olid seotud. Kaltsiumi manulusel tugevdab dopamiin nende neuronite vahelist ühendust. Seega võimendub mõte "tehke sama, kui mind uuesti aktiveeritakse" ainult siis, kui mõlemad neuronid on õigel ajal aktiveeritud.
Veelgi üllatavam on asjaolu, et põhjuslikkus on sisse ehitatud just nendesse reeglitesse, mille järgi kahe eraldi neuroni vaheliste ühenduste tugevus muutub. Ilmselt mäletab neuronite A ja B vaheline seos, millises järjekorras nad vallandati. Kui neuron A aktiveeritakse otse neuroni B ees, võib see loogiliselt viia viimase aktiveerimiseni. See ühend on märgistatud kaltsiumiga ja seda sidet saab tulevikus tugevdada.
Kuid kui neuron A aktiveeritakse kohe pärast neuroni B, ei saa see enam olla B aktivatsiooni põhjus. Vastupidi, sellist ühendust tuleb nõrgendada, sest sel juhul häirib neuroni A aktiveerimine neuron B-d. Kui neuron A aktiveeritakse ammu enne või kaua pärast neuroni B, siis ühenduse tugevus ei muutu. Tõepoolest, tundub, et ühenduse tugevuse muutmise reeglid on välja töötatud spetsiaalselt aju treenimiseks põhjuslike seoste loomiseks.
Nii lahendab aju tegevuse ja tulemuse korrelatsiooni probleemi. Ta leiab tegevuse X, mis põhjustas tulemuse Y, edastades signaali, et väljaspool Aju on juhtunud midagi ebatavalist, ja ka sündmuse ajatempliga. See signaal võetakse vastu ainult kohas, kus tegevuse eest vastutav neuron on just aktiveeritud. Selle määravad molekulaarsed jäljed, mis jäävad pärast aktiveerimist. Kui see ühendus uuesti käivitub, aktiveeruvad tõenäolisemalt tegevusneuronid X. See tähendab, et inimene ise, kes on sarnases olukorras, sooritab suurema tõenäosusega täpselt toimingu X. Nii saame kindlaks teha, kas X tegelikult kutsub Y-d üles, ja häälestame oma arusaama välisest maailmast.
Jääb lahendada toimingu korrigeerimine esinejaga ja nüüd on seda lihtsam teha. Kuidas saab aju teada, et teil pole toimuvaga midagi pistmist? Dopamiini signaal ei näita neuronites aktiivsuse jälgi. Jälgede puudumine tähendab: "Mul pole sellega midagi pistmist."
Kuid võib juhtuda ka: tegevuse eest vastutavad neuronid aktiveeriti vahetult enne tulemust, kuid ei olnud selle põhjuseks. Sellepärast tuleb tegevust korrata. Kui tegevust X korratakse tahtlikult ja see ei põhjusta tulemust Y, siis pole tõendeid selle kohta, et nende kahe vahel oleks seos.
Põhimõtted, mille järgi aju tuvastab põhjusliku seose, on tänapäevase neuroteaduse üks peamisi töövaldkondi, kuid üldiselt jääb see ala salapäraseks ja vähe uuritud. Põhjuslike seoste tajumise teooria elemendid aeg-ajalt ilmuvad kirjanduses, kuid autorid ise sellele ei keskendu. Niisiis on selles valdkonnas hüpoteetiliselt võimalik teha palju avastusi, kui arvestada, kui palju selles on küsimusi, millele pole veel vastatud. Vaatame ühte neist küsimustest. Kuidas aju seda teavet tulevikus kasutab?
Põhjuslikkuse tajumine põhineb ideel, et meie aju kasutab maailma ennustavat mudelit. Kui jah, siis peaks meil olema ka ümberpööratud mudel, mis vastab küsimusele "Kuidas muuta maailma?" Võime öelda: „Ma tahan tulemust Y” ja kasutada pöördmudelit, et leida vajalik „toiming X”, mis viib soovitud tulemuseni.
See tähendab, et peame pidevalt kohandama kahte mudelit: ennustavat (kui teete seda, see muutub maailmas) ja tagurpidi (et midagi maailmas muutuks, peate seda tegema). On väga tõenäoline, et dopamiin vastutab kõigi nende ahelate häälestamise eest. Kuid kus toimub kohanemine ise? Kas need mudelid muutuvad koos või eraldi? Meil pole sellest aimugi. Kui palju erinevaid välise maailma mudeleid aju loob, kuidas nad omavahel suhtlevad ja kuidas nad täiendavad - need kõik on vastuseta küsimused.
Erinevatel liikidel on täheldatud võimalust põhjuslike seoste loomiseks katse-eksituse meetodil. Mitte ainult loomadel, vaid ka lindudel. See võime seob üksikuid sündmusi järjestuses: kui ma sooritan toimingu X, järgneb sellele tulemus Y. Mõned liigid saavad põhjusliku seose tuvastada jäljendamise kaudu. Oma sugulasi jälgides saavad tihasepere sinised tihased õppida piimapudelite korki lahti keerama (tõsiselt, parem on neid linde mitte vihastada).
Kuid inimesel on üks eelis - keel. Tänu temale ei pea me enam energiat raiskama tegevusahelate lõpututele vaatlustele, mida piiravad ainult meie enda kogemused. Keele abil saame selgitada põhjuslikke seoseid ja neid abstraktselt edasi anda: raamatutes, ajakirjades, dokumentaalfilmides. Või võtke mitme tunnine YouTube'i juhend, kuidas V8-st üle minna. Saame registreerida oma vaatlused, jättes lüngad kohtadesse, kus X ja Y vahelises ahelas pole piisavalt linke (seda nimetatakse "teaduseks"). Saame jagada teavet ja leida põhjuslikke seoseid suuremas ulatuses ja suuremates valimites, kui see on üksikisikule kättesaadav.
Asjaolu, et inimesed on tuvastanud selliste keeruliste nähtuste põhjused nagu liikide väljasuremine või globaalne soojenemine, on tõend meie võimest mõista maailma väljaspool individuaalset kogemust. Ainult inimese aju on võimeline mõistma mitte ainult seda, mis ise põhjustas, vaid ka seda, mida me kõik põhjustasime.
Mark Humphries
