Megdermed a helyén, megpróbálja elkapni a lélegzetét, és a fejében csak egy gondolat jár: "Hogyan csináltam?"
Mindannyian hasonló helyzetet élhettünk meg. Bár gyakrabban arról van szó, hogy akaratlanul bekapcsol egy új ultramodern mikrohullámú sütőt, véletlenszerűen a gombok megnyomásával. Akár megmenti az életét, akár csak ételeket akar felmelegíteni, agyának egyszerre két problémát kell megoldania ahhoz, hogy megértse: az X művelet Y eredménnyel jár.
Előadói probléma: megcsináltam?
Akció versus eredmény probléma: Az általam tett dolgok közül melyik okozta az Y eredményt?
A kérdések nem könnyűek. Sok mindent csinálunk, és mindez vezet valamihez. Ráadásul egyes események folyamatosan zajlanak körülöttünk, és csak kis részük függ tőlünk. Ezért az agynak el kell választania az Y eredményt az események általános áramlásától. Akkor meg kell határoznia, hogy van-e közünk a történtekhez. Ugyanakkor az érzékekből származó információ csak olyan cselekedetek végrehajtása után érkezik, amelyek az eseményt kiválthatták. A dopamin, számos kognitív elmélet szimfóniáinak első hegedűje felelős ezekért a folyamatokért.
Van egy hipotézisünk, amely részletesen leírja a cselekvés végrehajtójával és eredményével való korreláció idegi folyamatát. Ez a hipotézis két alapvető gondolatból származik.
Először is, az agynak van egy modellje a külvilág működéséről - ez alapján folyamatosan megpróbálja kitalálni, mi fog történni ezután. Ha az előrejelzés nem válik valóra, akkor meglepetés támad, és az azt kiváltó esemény kiemelkedik a hétköznapi és kiszámítható jelenségek áramlata közül.
Promóciós videó:
Másodszor, az agy rögzíti mindazt, amit az imént tettünk, ami azt jelenti, hogy minden váratlan esemény korrelálhat a memóriában tárolt legutóbbi cselekvések láncolatával. Amint kapcsolatot talál, a művelet megismételhető - és ellenőrizze, hogy ez hasonló eredményhez vezet-e. A pozitív válasz ok-okozati összefüggésre utal.
Egyik esetben sem tehetjük meg régi barátunk - dopamin - nélkül. Első pillantásra, amikor a cselekvések és az eredmények összefüggnek egymással, ez a neurotranszmitter a lehető legrosszabb az összes lehetséges segítő közül. A dopamint hatalmas mennyiségben termelik az agy több területén egyszerre. Ez a módszer teljesen hatástalan, ha egyetlen kapcsolatot izolálunk egy neuronhalmaz között - mondjuk, az X cselekvésért felelős személyek és az Y eredmény között. De valójában ez egy rendkívül kifinomult mechanizmus. A dopamin felszabadulása összehasonlítható a rádiójel sugárzásával. Segítségével a következő üzenetet azonnal elküldik az agy különböző részeire: „Valami nagyon szokatlan történt az Agyon kívül. Hányan vállaljátok ezt a felelősséget?
A közvetítés során egy személy meglepődik. Ez az érzés akkor jelentkezik, amikor az agy hibát követ el a jóslatában. Rengeteg bizonyíték van arra, hogy a dopaminneuronok hibát jeleznek, amikor az agy kiszámítja a jutalom megszerzésének valószínűségét. Ha az agyad feltételezi, hogy hamarosan nem jut jutalomhoz, és hirtelen egy teljesen idegen ember fánkot nyújt neked, a dopamin neuronok pillanatnyilag aktiválódnak. Az agy többi részének meglepik, hogy valami váratlanul jó történt. Az idegsejtek mintha azt kiáltanák: "Nem számít, melyikőtök szerzett nekünk fánkot, de ezt meg kell ismételni!"
Az agy tévedhet nemcsak a jutalom valószínűségében. Azt is tudjuk, hogy a dopamin neuronok elfogultak a nem kívánt eredmények előrejelzésében. Olyan dolgokat, amelyeket érdemes megtanulnia elkerülni, például nem nyomja meg azt a gombot, amely a kígyók dömpingjét váltja ki a fürdőszobájában. A múlt idő téves értékelése egy közelmúlt eseménye után. És azt is, hogy nem egészen úgy énekelsz, ahogy szeretnéd. Valószínűleg nem tudta, hogy zenekritikusa ül a középagyában?
Mindezek a mechanizmusok, amelyek révén a különböző hibák kiváltják a dopamin rövid távú felszabadulását, egyszerű magyarázattal bírnak: a dopamin neuronok felelősek a meglepetés továbbításáért. És ami a legfontosabb, ez a kiadás mindig közvetlenül egy váratlan Y esemény után következik be, és időbélyegként szolgál.
Tehát az agyad észrevette, hogy valami jó dolog történt a környező világban, és a dopamin értesíti erről a többi részét. Most meg kell határoznia, hogy valamelyik cselekedete volt-e ennek a fordulatnak az oka. Ebben az esetben az agy egyfajta összeragasztja a műveletet és az eredményt, megerősítve a közöttük lévő helyi kapcsolatot.
Ehhez információkat kell találnia arról a műveletről vagy műveletekről, amelyek az eredményre vonatkozó információk rögzítése előtt történtek. Végül a kommunikáció csak okról a következményre mehet, és nem fordítva. Tegyük fel, hogy a szobában kigyullad egy fény - miért? Nem valószínű, mert a fény megjelenését egy speciális rituális tánccal jelölted az egyik lábadon, és egyszerre holt csirkét lendítettél. Ennek oka inkább az, hogy a bejáratnál megfordította a kapcsolót (természetesen azzal a kézzel, amelyben nem volt csirke).
A rövid távú dopamin-kibocsátások fő feladata a legutóbbi akciók között a megfelelő megtalálása. Amikor az axon mentén elektromos impulzus kezd átjutni, és üzenetet továbbít a befogadó idegsejteknek, az idegsejt belsejében hosszú folyamat kezdődik, amelyben több molekula, különösen a kalcium koncentrációja változik. Ezenkívül az idegsejtbe bejövő bármilyen kapcsolat aktivitása szintén kalciumnyomokat hagy maga után, ami potenciálisan fontosnak tartja ezt az inputot.
A dopamin két neuron találkozásánál is hat. Tegyük fel, hogy az egyik idegsejt adott parancsot egy bizonyos eredményt magában foglaló művelet végrehajtására, egy másik idegsejt pedig az elsőhöz kapcsolódva azt jelenti: "Ekkor aktiválódtam". Most az információt ezzel kapcsolatban kódolják: "Tegye ugyanezt, amikor újra aktiválódom." Ha a cselekvésért felelős idegsejtet a második idegsejt aktiválására válaszként lőnek ki, akkor benne maradnak kalcium nyomok. Emlékeztetőül szolgálnak majd arról, hogy ez a bizonyos kapcsolat és ez a neuron érintett. Kalcium jelenlétében ezeknek az idegsejteknek a kapcsolatát fokozza a dopamin. Így az „ugyanazt csinálom, amikor újra aktiválódom” gondolat csak akkor erősödik fel, ha mindkét idegsejt a megfelelő időben aktiválódik.
Ennél is meglepőbb az a tény, hogy az okság éppen azokba a szabályokba épül be, amelyek révén két különálló neuron közötti kapcsolatok erőssége megváltozik. Nyilvánvaló, hogy az A és B idegsejtek közötti kapcsolat emlékszik, hogy milyen sorrendben lőtték ki őket. Ha az A neuront közvetlenül a B neuron előtt aktiválják, akkor ez logikusan az utóbbi aktiválódásához vezethet. Ezt a vegyületet kalciummal jelölik, és ez a kötés a jövőben megerősödhet.
De ha az A idegsejt közvetlenül a B idegsejt után aktiválódik, az már nem lehet a B aktiváció oka. Éppen ellenkezőleg, egy ilyen kapcsolatot meg kell gyengíteni, mivel ebben az esetben az A idegsejt aktiválása zavarja a B idegsejtet. Ha az A idegsejt jóval a B idegsejt előtt vagy után sokkal régebben aktiválódik, a kapcsolat erőssége nem változik. Valójában úgy tűnik, hogy a kapcsolat erősségének megváltoztatására vonatkozó szabályok kifejezetten arra szolgálnak, hogy az agyat oktassák ok-okozati összefüggések létrehozására.
Az agy így oldja meg a tevékenység és az eredmény összefüggésének problémáját. Megtalálja az Y eredményt kiváltó X műveletet azzal, hogy jelet sugároz, hogy valami szokatlan történt az Agyon kívül, és az esemény időbélyegével is. Ezt a jelet csak ott fogják fogadni, ahol az akcióért felelős idegsejt éppen aktiválódott. Ezt az aktiválás után megmaradó molekuláris nyomok határozzák meg. Most, ha ez a kapcsolat újra beindul, akkor nagyobb valószínűséggel aktiválódnak az X akcióneuronok. Ez azt jelenti, hogy maga a hasonló helyzetben lévő személy nagyobb valószínűséggel hajtja végre pontosan az X műveletet. Így határozhatjuk meg, hogy X valóban Y-ra hivatkozik-e, és hangoljuk a külvilág megértését.
Meg kell oldani az akció és az előadó közötti összefüggés problémáját, és most könnyebb ezt megtenni. Honnan tudja az agy, hogy semmi közöd nincs ahhoz, ami történik? A dopamin jel nem mutat semmilyen aktivitási nyomot az idegsejtekben. A nyomok hiánya azt jelenti: "semmi közöm hozzá."
Megtörténhet azonban az is: a cselekvésért felelős idegsejtek közvetlenül az eredmény előtt aktiválódtak, de nem ennek voltak az okai. Ezért meg kell ismételni a műveletet. Ha az X műveletet szándékosan megismétlik, és nem okoz Y eredményt, akkor nincs bizonyíték arra, hogy kapcsolat lenne a kettő között.
Az elvek, amelyek alapján az agy megállapítja az okságot, a modern idegtudomány egyik fő munkaterülete, de általában ez a terület továbbra is rejtélyes és kevéssé kutatott. Az ok-okozati összefüggések időnként történő észlelésének elméletének elemei a szakirodalomban, de maguk a szerzők nem erre összpontosítanak. Ez azt jelenti, hogy ezen a területen hipotetikusan sok felfedezést lehet elérni, tekintettel arra, hogy hány olyan kérdés van benne, amelyre még nem adtak választ. Nézzük meg ezeket a kérdéseket. Hogyan használja az agy a jövőben ezeket az információkat?
Az ok-okozati viszonyok felfogása azon az elgondoláson alapszik, hogy agyunk a világ prediktív modelljét használja. Ha igen, akkor rendelkeznünk kell egy fordított modellrel is, amely megválaszolja a "Hogyan lehet megváltoztatni a világot?" Kérdést. Mondhatjuk, hogy „Y eredményt akarok”, és az inverz modell segítségével megtalálhatjuk a szükséges „X műveletet”, amely a kívánt eredményhez vezet.
Ez azt jelenti, hogy két modellt kell folyamatosan adaptálnunk: prediktív (ha ezt megteszi, ez megváltozik a világban) és fordított (hogy a világban valami megváltozzon, ezt meg kell tennie). Nagyon valószínű, hogy a dopamin felelős az egyes áramkörök hangolásáért. De hol zajlik maga az alkalmazkodás? Ezek a modellek együtt vagy külön változnak? Fogalmunk sincs róla. Hány különböző modellt hoz létre a külvilág az agy, hogyan hatnak egymással és hogyan egészítik ki egymást - ezek mind megválaszolatlan kérdések.
Különböző fajoknál megfigyelték az ok-okozati összefüggések próbával és hibával történő megállapításának képességét. Nem csak állatokban, hanem madarakban is. Ez a képesség szekvenciában köti össze az egyes eseményeket: ha X műveletet hajtok végre, azt Y eredmény követi. Egyes fajok utánzás útján okozati összefüggéseket hozhatnak létre. Rokonaikat megfigyelve a cinege családból származó kék cicik megtanulhatják lecsavarni a tejesüvegek kupakját (komolyan, jobb, ha nem mérgesítjük fel ezeket a madarakat).
De az embernek egyetlen előnye van - a nyelv. Neki köszönhetően már nem kell energiát pazarolnunk a cselekvési láncok végtelen megfigyelésére, csak saját tapasztalatainkra szorítkozva. A nyelv segítségével meg tudjuk magyarázni az ok-okozati összefüggéseket, és absztrakt módon átadni őket: könyvekben, folyóiratokban, dokumentumfilmekben. Vagy vegyen igénybe egy többórás YouTube-útmutatót a V8-on való átjutásról. Rögzíthetjük megfigyeléseinket olyan terek elhagyásával, ahol nincs elegendő láncszem az X és Y közötti láncban (ezt "tudománynak" hívják). Nagyobb skálán és nagyobb mintákban oszthatunk meg információkat és találhatunk ok-okozati összefüggéseket, mint az egyén számára elérhető.
Az a tény, hogy az emberek azonosították az olyan összetett jelenségek okait, mint a fajok kihalása vagy a globális felmelegedés, tanúskodik arról, hogy képesek vagyunk megérteni a világot az egyéni tapasztalaton kívül. Csak az emberi agy képes megérteni nemcsak azt, amit maga okozott, hanem azt is, amit mindannyian okoztunk.
Mark Humphries