Zmrazíte na místě, pokusíte se popadnout dech a ve vaší hlavě je jen jedna myšlenka: "Jak jsem to udělal?"
Všichni jsme zažili podobnou situaci. I když častěji jde stále o neúmyslné zapnutí nové ultramoderní mikrovlnné trouby, nahodilé šťouchání do tlačítek. Ať už si šetříte život nebo jen chcete ohřát jídlo, váš mozek musí vyřešit dva problémy najednou, aby pochopil: akce X znamená výsledek Y.
Problém umělce: udělal jsem to?
Problém akce proti výsledku: Která z věcí, které jsem udělal, způsobila výsledek Y?
Otázky nejsou snadné. Děláme spoustu věcí a to všechno vede k něčemu. Kromě toho se kolem nás neustále dějí některé události a pouze malá část z nich závisí na nás. Mozek proto potřebuje oddělit výsledek Y od obecného toku událostí. Pak musí zjistit, zda máme něco společného s tím, co se stalo. Současně informace ze smyslů přicházejí až po provedení akcí, které mohly incident způsobit. Dopamin, první housle v symfoniích mnoha kognitivních teorií, je zodpovědný za tyto procesy.
Máme hypotézu, která podrobně popisuje nervový proces korelace akce s jejím umělcem a výsledkem. Tato hypotéza vychází ze dvou základních myšlenek.
Za prvé, mozek má model fungování vnějšího světa - na základě toho se neustále snaží uhodnout, co se stane dál. Pokud se předpověď nenaplní, nastává překvapení a událost, která ji způsobila, vyčnívá z proudu obyčejných a předvídatelných jevů.
Propagační video:
Za druhé, mozek zaznamenává vše, co jsme právě udělali, což znamená, že jakoukoli neočekávanou událost lze korelovat s řetězcem posledních akcí uložených v paměti. Jakmile je spojení nalezeno, lze akci opakovat - a zkontrolujte, zda povede k podobnému výsledku. Kladná odpověď bude indikovat kauzální vztah.
V žádném případě se neobejdeme bez našeho starého přítele - dopaminu. Na první pohled, pokud jde o korelaci akcí s výsledky, je tento neurotransmiter nejhorší ze všech možných pomocníků. Dopamin je produkován ve velkém množství v několika oblastech mozku současně. Tato metoda je zcela neúčinná, aby izolovala jediné spojení mezi množinou neuronů - řekněme mezi osobami odpovědnými za akci X a výsledkem Y. Ve skutečnosti však jde o extrémně propracovaný mechanismus. Uvolňování dopaminu lze přirovnat k vysílání rádiového signálu. S jeho pomocí je do různých částí mozku okamžitě odeslána následující zpráva: „Něco velmi neobvyklého se stalo těsně za mozkem. Kolik z vás za to převezme odpovědnost? “
Osoba během tohoto vysílání je překvapená. Tento pocit nastává, když mozek udělá chybu ve svých předpovědích. Existuje dostatek důkazů, že dopaminové neurony slouží k signalizaci chyby, když mozek vypočítá pravděpodobnost obdržení odměny. Pokud váš mozek předpokládá, že vám v dohledné době nebude svítit žádná odměna, a najednou vám někdo cizí podá koblihu, na chvíli se aktivují dopaminové neurony. Sdělují zbytku mozku překvapení, že se stalo něco nečekaně dobrého. Zdá se, že neurony křičí: „Nezáleží na tom, který z vás nás dostal kobliha, ale je třeba to opakovat!“
Mozek se může mýlit nejen o pravděpodobnosti odměny. Víme také, že dopaminové neurony jsou při předvídání nežádoucího výsledku předpojaté. Věci, kterým se možná budete chtít naučit vyhnout, například nestisknutí tlačítka, které spustí hadí skládku do vaší koupelny. Nesprávné posouzení minulého času po nedávné události. A také, že nezpíváte tak, jak byste chtěli. Pravděpodobně jste nevěděli, že ve vašem středním mozku sedí hudební kritik?
Všechny tyto mechanismy, kterými různé chyby spouštějí krátkodobé uvolňování dopaminu, mají jednoduché vysvětlení: dopaminové neurony jsou odpovědné za přenos překvapení. A co je nejdůležitější, toto vydání vždy nastane bezprostředně po neočekávané události Y a slouží jako jeho časové razítko.
Váš mozek si tedy všiml, že se v okolním světě stalo něco skvělého, a dopamin o tom informuje zbytek svých částí. Nyní musíte zjistit, zda některý z vašich činů byl příčinou tohoto tahu. V tomto případě mozek jakoby lepí akci a výsledek a posiluje místní spojení mezi nimi.
Chcete-li to provést, musíte najít informace o akci nebo akcích, ke kterým došlo před zaznamenáním informací o výsledku. Nakonec může komunikace probíhat pouze od příčiny k následku, a ne naopak. Řekněme, že se v místnosti rozsvítí světlo - proč? Je to nepravděpodobné, protože jste označili vzhled světla zvláštním rituálním tancem na jedné noze a mávali zároveň mrtvým kuřetem. Důvodem je spíše to, že u vchodu jste přepnuli spínač (samozřejmě rukou, ve které nebylo kuře).
Hlavním úkolem krátkodobého uvolňování dopaminu je najít ten pravý mezi nedávnými akcemi. Když elektrický impuls začne procházet podél axonu a přenášet zprávu do neuronů příjemce, začne uvnitř neuronu dlouhý proces, ve kterém se mění koncentrace několika molekul, zejména vápníku. A co víc, aktivita na jakémkoli příchozím spojení s tímto neuronem také zanechává stopy vápníku, což označuje tento vstup jako potenciálně důležitý.
Dopamin také působí na spojení dvou neuronů. Předpokládejme, že jeden neuron vydal příkaz k provedení akce, která měla za následek určitý výsledek, a další neuron, spojující se s prvním, hlásí: „Byl jsem v tuto chvíli aktivován.“Nyní jsou informace v tomto spojení zakódovány: „Udělejte totéž, když jsem znovu aktivován.“Pokud je neuron odpovědný za akci vystřelen v reakci na aktivaci druhého neuronu, zůstanou v něm stopy vápníku. Budou sloužit jako připomínka toho, že se jednalo o toto konkrétní spojení a tento konkrétní neuron. V přítomnosti vápníku bude spojení mezi těmito neurony zvýšeno dopaminem. Myšlenka „udělat totéž, když jsem znovu aktivován“je tedy zesílena, pouze pokud jsou oba neurony aktivovány ve správný čas.
Ještě překvapivější je skutečnost, že kauzalita je zabudována do samotných pravidel, kterými se mění síla spojení mezi dvěma samostatnými neurony. Spojení mezi neurony A a B si zřejmě pamatuje, v jakém pořadí byly vystřeleny. Pokud je neuron A aktivován přímo před neuronem B, pak by to logicky mohlo vést k jeho aktivaci. Tato sloučenina je označena vápníkem a tato vazba může být v budoucnu posílena.
Pokud je však neuron A aktivován bezprostředně po neuronu B, nemůže již být příčinou aktivace B. Naopak, takové spojení bude muset být oslabeno, protože v takovém případě bude aktivace neuronu A interferovat s neuronem B. Pokud je neuron A aktivován dlouho před nebo dlouho po neuronu B, síla spojení se nezmění. Ve skutečnosti se zdá, že pravidla pro změnu síly spojení jsou navržena speciálně pro trénování mozku k vytváření kauzálních spojení.
Takto mozek řeší problém korelace akce s výsledkem. Zjistí, že akce X, která způsobila výsledek Y, vysílá signál, že se mimo Brain stalo něco neobvyklého, a také časovým razítkem události. Tento signál bude přijímán pouze na místě, kde byl právě aktivován neuron odpovědný za akci. To je určeno molekulárními stopami, které zůstávají po aktivaci. Nyní, pokud se toto spojení znovu aktivuje, je pravděpodobnější, že budou aktivovány akční neurony X. To znamená, že osoba sama v podobné situaci pravděpodobně provede přesně akci X. Takto určíme, zda X skutečně vyvolá Y, a vyladíme naše chápání vnějšího světa.
Zbývá vyřešit problém korelace akce s umělcem a nyní je snazší to udělat. Jak mozek ví, že nemáte nic společného s tím, co se děje? Signál dopaminu nevykazuje žádné stopy aktivity v neuronech. Absence stop znamená: „Nemám s tím nic společného.“
Může se však také stát: neurony odpovědné za akci byly aktivovány těsně před výsledkem, ale nebyly její příčinou. Proto je nutné akci opakovat. Pokud se akce X úmyslně opakuje a nezpůsobí výsledek Y, pak neexistuje žádný důkaz, že mezi nimi existuje souvislost.
Principy, kterými mozek vytváří příčinnou souvislost, jsou jednou z hlavních oblastí práce moderní neurovědy, ale obecně zůstává tato oblast záhadná a málo prozkoumávaná. V literatuře se čas od času objevují prvky teorie vnímání kauzálních vztahů, ale samotní autoři se na to nezaměřují. To znamená, že v této oblasti je možné hypoteticky dosáhnout mnoha objevů, vzhledem k tomu, kolik otázek v ní je, které dosud nebyly zodpovězeny. Podívejme se na jednu z těchto otázek. Jak mozek tyto informace v budoucnu využije?
Vnímání kauzality je založeno na myšlence, že naše mozky používají prediktivní model světa. Pokud ano, pak bychom měli mít také obrácený model, který odpovídá na otázku „Jak změnit svět?“Můžeme říci: „Chci výsledek Y“a pomocí inverzního modelu vyhledáme požadovanou „akci X“, která povede k požadovanému výsledku.
To znamená, že musíme neustále přizpůsobovat dva modely: prediktivní (pokud to uděláte, změní se to ve světě) a převrácený (aby se něco ve světě změnilo, musíte to udělat). Je vysoce pravděpodobné, že dopamin je zodpovědný za vyladění každého z těchto obvodů. Kde ale probíhá samotná adaptace? Mění se tyto modely společně nebo samostatně? Nemáme o tom ponětí. Kolik různých modelů vnějšího světa mozek vytváří, jak spolu interagují a jak se doplňují - to jsou všechno nezodpovězené otázky.
Schopnost navázat kauzální vztahy pomocí pokusů a omylů byla pozorována u různých druhů. Nejen u zvířat, ale také u ptáků. Tato schopnost spojuje jednotlivé události v pořadí: pokud provedu akci X, bude následovat výsledek Y. Některé druhy mohou vyvolat příčinu pomocí napodobování. Při pozorování svých příbuzných se modré kozy z rodiny sýkorek mohou naučit odšroubovat víčka lahví s mlékem (vážně je lepší tyto ptáky nerozzuřit).
Ale člověk má jednu výhodu - jazyk. Díky němu již nemusíme plýtvat energií na nekonečné pozorování řetězců akcí a omezovat se pouze na své vlastní zkušenosti. Pomocí jazyka dokážeme vysvětlit kauzální vztahy a vysvětlit je abstraktně: v knihách, časopisech, dokumentech. Nebo si vezměte vícehodinového průvodce YouTube, jak projít V8. Můžeme zaznamenat naše pozorování a ponechat mezery tam, kde není dostatek článků v řetězci mezi X a Y (toto se nazývá „věda“). Můžeme sdílet informace a najít kauzální vztahy ve větším měřítku a ve větších vzorcích, než jaké má jednotlivec k dispozici.
Skutečnost, že lidé identifikovali příčiny komplexních jevů, jako je vyhynutí druhů nebo globální oteplování, svědčí o naší schopnosti porozumět světu nad rámec individuálních zkušeností. Pouze lidský mozek je schopen pochopit nejen to, co způsobilo samo, ale také to, co jsme způsobili všichni.
Mark Humphries