Jak nám chyby pomáhají efektivně studovat sebe a svět

Kniha od kognitivního neurovědce Stephena M. Flemingovo „Metathinking“ je věnováno sebepoznání. Popisuje mechanismy, které lidem pomáhají objevovat a reflektovat své myšlenky. Fleming vysvětluje, proč je pro nás někdy snazší uvěřit cizímu člověku než vlastním vzpomínkám z dětství. popisuje, co se děje s mozkem, když se snažíme, ale nepamatujeme si ani slovo, a dotýká se ostatních zajímavá témata.

Se svolením Individuum zveřejňujeme zkrácený úryvek z kapitoly „Algoritmy sebekontroly“ o tom, proč se člověk nemůže rozvíjet, pokud nedělá chyby.

---

Jednu z prvních studií o tom, jak zjišťujeme své vlastní chyby, provedl psycholog Patrick Rabbitt v 60. letech minulého století. Přišel s komplexem monotónní úkol, ve kterém subjekty musely stisknout tlačítka v reakci na sekvenci čísel. Na samotném úkolu však příliš nezáleželo. Trik byl v tom, že subjekty byly požádány, aby stiskly samostatné tlačítko, pokud si všimnou, že udělaly chybu. Rabbitt přesně změřil čas potřebný ke stisknutí tohoto tlačítka a zjistil, že lidé jsou schopni své vlastní chyby napravit extrémně rychle. Ve skutečnosti si subjekty uvědomily, že udělaly chybu, v průměru o 40 milisekund rychleji, než reagovaly na vnější podněty. Tato elegantní a jednoduchá analýza prokázala, že mozek je schopen sledovat a detekovat své vlastní chyby pomocí účinných vnitřních výpočtů nezávislých na signálech z vnějšího světa.

Rychlý proces hledání chyb může vést ke stejně rychlé opravě.

Při jednoduchém rozhodování o tom, zda ten či onen podnět patří do kategorie A nebo B, po desítkách milisekund po stisknutí špatného tlačítka se svaly, které řídí správnou odpověď, začnou stahovat a snaží se chybu napravit. A pokud nápravné procesy proběhnou dostatečně rychle, mohou tomu dokonce zabránit. Například v době, kdy se svaly stahují, aby zmáčkly tlačítko a odeslaly bezmyšlenková zpráva, My máme čas získat další důkazy o selhání tohoto závazku a na poslední chvíli se zdržet fatálního kliknutí myší.

Desítky let po Rabbittově experimentu začali vědci objevovat mozkové procesy, které podporují hledání vnitřních chyb. Při práci na své doktorské práci, publikované v roce 1992, napsal psycholog William Gering elektroencefalogramy (EEG) účastníků jednoho experimentu, kteří prováděli složité úkoly. EEG využívá síť malých elektrod, které neinvazivně detekují změny v elektrickém poli způsobené kombinovanou aktivitou tisíců neuronů v mozku. Hering zjistil, že méně než 100 milisekund po provedení chyby se v mozku objeví zvláštní vlna. Rychlost této reakce pomáhá vysvětlit, co Rabbitt objevil, totiž schopnost lidí rychle realizovatže udělali chybu, ještě předtím, než jim o tom řekli.

Tato mozková aktivita se stala známou jako negativita související s chybou nebo ERN, kterou moderní psychologové láskyplně označují jako odpověď „Sakra!“.

Dnes víme, že k této reakci dochází v důsledku chyb při provádění široké škály úkolů (od lisování tlačítka až do čtení nahlas) a je generován mozkovou oblastí umístěnou ve středu čelního laloku, dorzální zóně přední cingulární kůra. Tento výmluvný neurální důkaz sebemonitorování se nachází brzy. rozvoj osoba. V jednom experimentu byly 12měsíčním dětem zobrazeny různé obrázky na obrazovce počítače, zatímco zaznamenávaly jejich pohyby očí. Někdy jim byla ukázána lidská tvář, a pokud se miminka podívala přímo na ni, byla odměněna hudbou a blikajícími barevnými světly. Pokud se dítě na obrázek obličeje nedívalo, pak to bylo v kontextu experimentu považováno za chybu – neprovedlo akci, za kterou by dostalo odměnu. V takových případech EEG záznamy jasně odrážely NSO, i když reakce byla poněkud opožděně ve srovnání s dospělými.

NSO lze považovat za speciální případ signálu „prediktivní chyba“. Název „prediktivní chyby“ je samovysvětlující: jsou to chyby v našich předpovědích budoucnosti, které jsou také klíčovou složkou algoritmů, které pomáhají efektivně studovat svět. Abyste pochopili, jak nám v tom pomáhají prediktivní chyby, představte si, že se poblíž vaší kanceláře otevře nová kavárna. Stále nevíte, jak je dobrý, ale jeho majitelé si dali záležet na nákupu prvotřídního kávovaru a vytvoření skvělé atmosféry. Máte velká očekávání – předpokládáte to káva bude dobrý, i když to ještě nepili. Konečně to poprvé vyzkoušíte a zjistíte, že to není jen dobré – tak báječné espresso jste už dlouho nepili. Protože káva předčila vaše očekávání, aktualizujete svůj odhad a kavárna se stane vaší novou oblíbenou zastávkou na cestě do práce.

Nyní si představte, že uplynulo několik týdnů. Baristé se uvolnili a káva už není tak dobrá, jak bývala. Může to být ještě dobré, ale vzhledem k vašim zvýšeným očekáváním vnímáte to, co se děje, jako negativní chybu ve vaší předpovědi a můžete být ještě více zklamáni.

Schopnost vytvářet a aktualizovat předpovědi závisí na dobře známé mozkové chemické látce zvané dopamin.

Dopamin je nejen slavný, ale často nepochopený – v populárních médiích se mu říká „hormon slasti“. Je pravda, že hladina dopaminu vychází z toho, co máme rádi: peníze, jídlo, sex a tak dále. Představa, že dopamin pouze signalizuje odměňující povahu zážitku, je však zavádějící. V 90. letech provedl neurovědec Wolfram Schultz experiment, který se stal klasikou. U opic registroval signály vysílané buňkami středního mozku, které produkují dopamin a dodávají ho do dalších oblastí mozku. Schultz naučil opice, že po rozsvícení světla v místnosti dostaly trochu šťávy. Nejprve dopaminové buňky reagovaly na šťávu, což bylo v souladu s teorií slasti. Postupem času ale zvířata začala chápat, že rozsvícení světla vždy předchází šťávu – naučila se očekávat potěšení – a dopaminovou reakci zmizel.

Elegantní vysvětlení vzorce odezvy na dopamin v nich experimenty je, že to pomohlo mozku sledovat chyby v předpovědích opic. Zpočátku byl džus pro opice překvapením, stejně jako pro vás byla překvapením dobrá káva na novém místě. Ale postupem času opice začaly očekávat džus pokaždé, když se rozsvítila světla, stejně jako my očekáváme dobrou kávu pokaždé, když vejdeme do kavárny. Téměř současně se Schulzovými experimenty provedli počítačoví neurovědci Peter Diane a Reed Montague pracoval na vývoji jedné klasické psychologické teorie učení na zkoušku a chyby.

Podle této slavné teorie, modelu Rescorla-Wagner, dochází k učení pouze tehdy, jsou-li události neočekávané.

Je to pochopitelné i intuitivně: pokud je dnešní káva stejná jako včera, nemusíme měnit hodnocení, které jsme kavárně udělili. Nemusíte se nic učit. Diane a Montagu prokázali, že varianty tohoto algoritmu jsou ve výborné shodě s reakcí na dopamin neurony. Krátce po zveřejnění práce Schulze, Diane a Montaguea řada studií mého bývalého nadřízeného Raye Dolana odhalila, že reakce neurony v oblastech lidského mozku, které přijímají dopaminový signál, je plně v souladu s tím, co se stane, když je přijat prediktivní signál. chyba. Tyto studie ukázaly, že výpočet prediktivních chyb a jejich použití k aktualizaci našeho vnímání světa lhát v jádru toho, jak mozek funguje.

Vyzbrojeni porozuměním prediktivním chybám začínáme zjišťovat, jak důležité jsou takové výpočty pro vlastní monitorování. Někdy dostáváme přímo pozitivní nebo negativní zpětnou vazbu o naší činnosti − například když splníme školní úkol nebo zjistíme, že jsme překonali osobní rekord v půlmaratonu vzdálenosti. Ale v mnoha oblastech každodenního života může být zpětná vazba méně nápadná nebo vůbec žádná. Proto je rozumné uvažovat, že NSO odráží vnitřní signál o odměna Nebo přesněji její absence. Vyjadřuje rozdíl mezi tím, co jsme očekávali (podařilo se) a tím, co se skutečně stalo (došlo k chybě).

Představte si, že sedíte u klavíru a hrajete jednoduchou melodii. Každá nota má svůj vlastní zvuk, ale bylo by zvláštní tvrdit, že jeden z nich je „lepší“ nebo „horší“ než druhý. Hraje sám, A není o nic lepší než G-sharp. V kontextu melodie, která otevírá Klavírní koncert a moll Edvarda Griega, ale omylem zahrané G-ostré místo A posluchače zachvěje. I když neexistuje žádná externí zpětná vazba, je to špatně Poznámka je chyba na pozadí očekávaného provedení. Sledování takových chyb, mozek umí ocenitzda podává dobrý nebo špatný výkon, a to i bez explicitní zpětné vazby.

Chyby se podle definice obvykle nestávají, když je očekáváme, jinak bychom jim mohli předcházet.

Tato vlastnost lidské chyby je použita pro komický efekt v jednom z mých oblíbených skečů z "Rychlá show". Jeho postava, Old Man Unlucky Alf, se otočí ke kameře a říká silným severoanglickým přízvukem: „Vidíš to támhle? Kopou zatraceně velkou díru na konci cesty. S mým štěstím jsem si jistý, že do toho spadnu.“ Napjatě sledujeme, jak se pomalu toulá po silnici, až se najednou zvedne silný poryv větru a sfoukne ho do díry. Připravenost, předvídavost a přesto nevyhnutelnost katastrofy – to je to, co dělá tento skeč vtipným. Jsme překvapeni chybami právě proto, že je neočekáváme, a jako Homer Simpson, vykřiknout "D'ow!", již je konfrontován se skutečností.

Účinným způsobem sebemonitorování je tedy předpovídat, jak se nám daří, a zjistit, zda se nám daří.

Kniha „Metathinking“ pomůže pochopit, jak funguje lidská mysl z pohledu neurovědy. Je to užitečné pro ty, kteří se chtějí naučit lépe porozumět sobě i druhým.

Kupte si knihu