Ako nám chyby pomáhajú efektívne študovať seba a svet

Kniha od kognitívneho neurovedca Stephena M. Flemingovo „Metathinking“ sa venuje sebapoznaniu. Opisuje mechanizmy, ktoré pomáhajú ľuďom objavovať a reflektovať svoje myšlienky. Fleming vysvetľuje, prečo je pre nás niekedy ľahšie uveriť cudzincom ako vlastným spomienkam z detstva. opisuje, čo sa deje s mozgom, keď sa snažíme, ale nepamätáme si ani slovo, a dotýka sa iných zaujímavé témy.

S dovolením Individuum uverejňujeme skrátený úryvok z kapitoly „Algoritmy sebakontroly“ o tom, prečo sa človek nemôže rozvíjať, ak nerobí chyby.

---

Jednu z prvých štúdií o tom, ako zisťujeme vlastné chyby, urobil psychológ Patrick Rabbitt v 60. rokoch minulého storočia. Prišiel s komplexom monotónna úloha, v ktorej subjekty museli stláčať tlačidlá v reakcii na postupnosť čísel. Na samotnej úlohe však príliš nezáležalo. Trik spočíval v tom, že subjekty boli požiadané, aby stlačili samostatné tlačidlo, ak si všimli, že urobili chybu. Rabbitt presne zmeral čas potrebný na stlačenie tohto tlačidla a zistil, že ľudia sú schopní extrémne rýchlo opraviť svoje vlastné chyby. V skutočnosti si subjekty uvedomili, že urobili chybu, v priemere o 40 milisekúnd rýchlejšie, ako reagovali na vonkajšie podnety. Táto elegantná a jednoduchá analýza dokázala, že mozog je schopný sledovať a odhaliť svoje vlastné chyby prostredníctvom efektívnych vnútorných výpočtov nezávislých od signálov z vonkajšieho sveta.

Rýchly proces hľadania chýb môže viesť k rovnako rýchlej oprave.

Pri jednoduchom rozhodovaní o tom, či ten či onen podnet patrí do kategórie A alebo B, po desiatkach milisekúnd po stlačení nesprávneho tlačidla sa svaly ovládajúce správnu odpoveď začnú sťahovať a snažia sa chybu napraviť. A ak nápravné procesy prebehnú dostatočne rýchlo, môžu tomu dokonca zabrániť. Napríklad v čase, keď sa svaly stiahnu, aby stlačili tlačidlo a poslali nepremyslená správa, My máme čas získať dodatočné dôkazy o zlyhaní tohto záväzku a na poslednú chvíľu sa zdržať osudného kliknutia myšou.

Desaťročia po Rabbittovom experimente začali vedci objavovať mozgové procesy, ktoré podporujú hľadanie vnútorných chýb. Počas práce na svojej dizertačnej práci, publikovanej v roku 1992, napísal psychológ William Gering elektroencefalogramy (EEG) účastníkov jedného experimentu, ktorí vykonávali zložité úlohy. EEG využíva sieť malých elektród, ktoré neinvazívne zisťujú zmeny v elektrickom poli spôsobené kombinovanou aktivitou tisícok neurónov v mozgu. Hering zistil, že menej ako 100 milisekúnd po chybe sa v mozgu objaví špeciálna vlna. Rýchlosť tejto reakcie pomáha vysvetliť, čo Rabbitt objavil, konkrétne schopnosť ľudí rýchlo realizovaťže urobili chybu, ešte skôr, ako im o tom povedali.

Táto mozgová aktivita sa stala známou ako negativita súvisiaca s chybou alebo ERN, ktorú moderní psychológovia láskyplne označujú ako odpoveď „Sakra!“.

Dnes vieme, že k tejto reakcii dochádza v dôsledku chýb pri vykonávaní širokej škály úloh (od lisovania tlačidlá až do čítania nahlas) a je generovaný oblasťou mozgu umiestnenou v strede predného laloku, dorzálnej zóny predného cingulárna kôra. Tento výrečný nervový dôkaz sebamonitorovania sa nachádza už skoro. rozvoj osoba. V jednom experimente sa 12-mesačným deťom zobrazovali na obrazovke počítača rôzne obrázky pri zaznamenávaní ich očných pohybov. Niekedy im ukázali ľudskú tvár a ak sa bábätká pozreli priamo na ňu, boli odmenené hudbou a blikajúcimi farebnými svetielkami. Ak sa dieťa nepozrelo na obraz tváre, tak to bolo v kontexte experimentu považované za chybu – nevykonalo činnosť, za ktorú by dostalo odmenu. V takýchto prípadoch EEG záznamy jasne odrážali NSO, aj keď reakcia bola trochu oneskorene v porovnaní s dospelými.

NSO možno považovať za špeciálny prípad signálu „prediktívna chyba“. Názov „prediktívne chyby“ je samozrejmý: sú to chyby v našich predpovediach budúcnosti, ktoré sú tiež kľúčovou zložkou algoritmov, ktoré pomáhajú efektívne študovať svet. Aby ste pochopili, ako nám v tom pomáhajú prediktívne chyby, predstavte si, že sa v blízkosti vašej kancelárie otvorí nová kaviareň. Ešte neviete, aký je dobrý, no jeho majitelia si dali záležať na kúpe prvotriedneho kávovaru a navodení skvelej atmosféry. Máte vysoké očakávania – predpokladáte to kávu bude dobrý, hoci ho ešte nepili. Nakoniec to prvýkrát vyskúšate a zistíte, že to nie je len dobré – také úžasné espresso ste už dlho nepili. Pretože káva prekonala vaše očakávania, aktualizujete svoj odhad a kaviareň sa stane vašou novou obľúbenou zastávkou na ceste do práce.

Teraz si predstavte, že prešlo niekoľko týždňov. Baristi sa uvoľnili a káva už nie je taká dobrá ako kedysi. Môže to byť stále dobré, ale vzhľadom na vaše zvýšené očakávania vnímate to, čo sa deje, ako negatívnu chybu vo vašej predpovedi a môžete byť ešte viac sklamaní.

Schopnosť vytvárať a aktualizovať predpovede závisí od dobre známej mozgovej chemickej látky nazývanej dopamín.

Dopamín je nielen slávny, ale často nepochopený – v populárnych médiách sa mu hovorí „hormón slasti“. Je pravda, že hladina dopamínu stúpa z toho, čo máme radi: peniaze, jedlo, sex a tak ďalej. Predstava, že dopamín iba signalizuje odmeňujúcu povahu zážitku, je však zavádzajúca. Neurovedec Wolfram Schultz uskutočnil v 90. rokoch experiment, ktorý sa stal klasikou. Zaregistroval u opíc signály vysielané bunkami stredného mozgu, ktoré produkujú dopamín a dodávajú ho do iných oblastí mozgu. Schultz naučil opice, že po rozsvietení svetla v miestnosti dostali trochu šťavy. Najprv dopamínové bunky reagovali na šťavu, čo bolo v súlade s teóriou potešenia. Časom však zvieratá začali chápať, že zapnutie svetla vždy predchádza džúsu - naučili sa očakávať potešenie - a dopamínovú reakciu zmizol.

Elegantné vysvetlenie vzoru odozvy na dopamín v nich experimenty je, že to pomohlo mozgu sledovať chyby v predpovediach opíc. Spočiatku bol džús pre opice prekvapením, rovnako ako dobrá káva na novom mieste bola prekvapením pre vás. Postupom času však opice začali očakávať džús vždy, keď sa rozsvietili svetlá, rovnako ako my očakávame dobrú kávu vždy, keď vojdeme do kaviarne. Takmer súčasne so Schulzovými experimentmi výpočtoví neurovedci Peter Diane a Reed Montague pracoval na vývoji jednej klasickej psychologickej teórie učenia sa pokusom a chyby.

Podľa tejto slávnej teórie, modelu Rescorla-Wagner, k učeniu dochádza iba vtedy, ak sú udalosti neočakávané.

Je to pochopiteľné aj intuitívne: ak je dnešná káva rovnaká ako včera, nemusíme meniť hodnotenie, ktoré sme kaviarni udelili. Netreba sa nič učiť. Diane a Montagu preukázali, že varianty tohto algoritmu sú vo vynikajúcej zhode s odozvou dopamínu neuróny. Krátko po zverejnení práce Schulza, Diane a Montaguea séria štúdií môjho bývalého nadriadeného Raya Dolana odhalila, že reakcia neuróny v oblastiach ľudského mozgu, ktoré prijímajú dopamínový signál, je plne v súlade s tým, čo sa stane, keď je prijatý prediktívny signál. chyba. Tieto štúdie ukázali, že výpočet prediktívnych chýb a ich použitie na aktualizáciu nášho vnímania sveta klamať v jadre toho, ako funguje mozog.

Vyzbrojení pochopením prediktívnych chýb začíname vidieť, aké dôležité sú takéto výpočty pre sebamonitorovanie. Niekedy dostávame priamo pozitívnu alebo negatívnu spätnú väzbu o našich aktivitách − napríklad keď splníme školskú úlohu alebo zistíme, že sme prekonali osobný rekord v polmaratóne vzdialenostiach. Ale v mnohých oblastiach každodenného života môže byť spätná väzba menej nápadná alebo žiadna. Preto je rozumné uvažovať o tom, že NSO odráža interný signál o odmeňovanie Alebo presnejšie, jeho absencia. Vyjadruje rozdiel medzi tým, čo sme očakávali (podarilo sa) a tým, čo sa skutočne stalo (vyskytla sa chyba).

Predstavte si, že sedíte za klavírom a zahráte jednoduchú melódiu. Každá nota má svoj vlastný zvuk, ale bolo by zvláštne povedať, že jedna z nich je „lepšia“ alebo „horšia“ ako druhá. Ak hráš sám, A nie je o nič lepšie ako G-sharp. No v kontexte melódie, ktorá otvára Klavírny koncert a mol od Edvarda Griega, omylom zahraná G-ostrá namiesto A spôsobí poslucháčom chvenie. Aj keď neexistuje žiadna vonkajšia spätná väzba, je to nesprávne Poznámka je chyba na pozadí očakávaného vykonania. Sledovanie takýchto chýb, mozog vie oceniťči podáva dobrý alebo slabý výkon, a to aj bez explicitnej spätnej väzby.

Podľa definície sa chyby zvyčajne nestávajú vtedy, keď ich očakávame, inak by sme im možno vedeli predísť.

Táto vlastnosť ľudskej chyby sa používa na komický efekt v jednom z mojich obľúbených skečov z r "Rýchla šou". Jeho postava, Old Man Unlucky Alf, sa obráti ku kamere a so silným severoanglickým prízvukom hovorí: „Vidíš to tam? Na konci cesty kopú prekliate veľkú jamu. Pri mojom šťastí som si istý, že do toho spadnem.“ Napäto sledujeme, ako sa pomaly potuluje po ceste, až sa zrazu zdvihne silný nárazový vietor a odfúkne ho do diery. Pripravenosť, predvídavosť a predsa neodvratnosť katastrofy – to je to, čo robí tento skeč vtipným. Sme prekvapení chybami práve preto, že ich neočakávame a podobne Homer Simpson, vykríknuť "D'ow!", už je konfrontovaný so skutočnosťou.

Účinným spôsobom sebamonitorovania je teda predpovedať, ako sa nám darí, a zistiť, či sa nám darí.

Kniha „Metathinking“ pomôže pochopiť, ako funguje ľudská myseľ z pohľadu neurovedy. Je to užitočné pre tých, ktorí sa chcú naučiť lepšie porozumieť sebe a ostatným.

Kúpte si knihu