Hvordan feil hjelper oss effektivt å studere oss selv og verden

En bok av kognitiv nevroforsker Stephen M. Flemings «Metathinking» er viet til selverkjennelse. Den beskriver mekanismene som hjelper mennesker å oppdage og reflektere over tankene sine. Fleming forklarer hvorfor vi noen ganger har lettere for å tro på en fremmed enn våre egne barndomsminner. beskriver hva som skjer med hjernen når vi prøver, men ikke husker et ord, og berører andre interessante emner.

Med tillatelse fra Individuum publiserer vi et forkortet utdrag fra kapittelet "Selvkontrollalgoritmer" om hvorfor en person ikke kunne utvikle seg hvis han ikke gjorde feil.

---

En av de første studiene om hvordan vi oppdager våre egne feil ble gjort av psykolog Patrick Rabbitt på 1960-tallet. Han kom opp med et kompleks monotont en oppgave der forsøkspersoner måtte trykke på knapper som svar på en tallsekvens. Selve oppgaven betydde imidlertid ikke så mye. Trikset var at forsøkspersonene ble bedt om å trykke på en egen knapp dersom de la merke til at de hadde gjort en feil. Rabbitt målte nøyaktig tiden det tok å trykke på denne knappen, og fant ut at folk er i stand til å rette opp sine egne feil ekstremt raskt. Faktisk innså forsøkspersonene at de hadde gjort en feil, i gjennomsnitt 40 millisekunder raskere enn de reagerte på ytre stimuli. Denne elegante og enkle analysen beviste at hjernen er i stand til å spore og oppdage sine egne feil gjennom effektive interne beregninger uavhengig av signaler fra omverdenen.

En rask prosess med å finne feil kan føre til en like rask løsning.

Når du tar en enkel avgjørelse om hvorvidt denne eller den stimulusen tilhører kategori A eller B, etter titalls millisekunder etter å ha trykket på feil knapp, begynner musklene som kontrollerer det riktige svaret å trekke seg sammen, og prøver å rette feilen. Og hvis korrigerende prosesser skjer raskt nok, kan de til og med forhindre det. For eksempel, når musklene trekker seg sammen for å trykke på knappen og sende ubetenksomt budskap, Vi vi har tid skaffe ytterligere bevis på feilen i dette foretaket og i siste øyeblikk avstå fra et fatalt museklikk.

Tiår etter Rabbitts eksperiment begynte forskere å oppdage hjerneprosesser som fremmer intern feilfunn. Mens han jobbet med sin doktoravhandling, publisert i 1992, skrev psykolog William Gering elektroencefalogrammer (EEG) av deltakere i ett eksperiment som utførte komplekse oppgaver. Et EEG bruker et nettverk av små elektroder som ikke-invasivt oppdager endringer i det elektriske feltet forårsaket av den kombinerte aktiviteten til tusenvis av nevroner i hjernen. Hering oppdaget at mindre enn 100 millisekunder etter å ha gjort en feil, dukker det opp en spesiell bølge i hjernen. Hastigheten på denne reaksjonen er med på å forklare hva Rabbitt oppdaget, nemlig evnen til mennesker å raskt innseat de har gjort en feil, allerede før de får beskjed om det.

Denne hjerneaktiviteten har blitt kjent som feilrelatert negativitet, eller ERN, som moderne psykologer kjærlig omtaler som "Damn!"-responsen.

I dag vet vi at denne reaksjonen oppstår som et resultat av feil i utførelsen av en lang rekke oppgaver (fra å trykke på knapper til du leser høyt) og genereres av hjerneområdet som ligger i midten av frontallappen, ryggsonen i fremre del cingulate cortex. Dette talende nevrale beviset på selvovervåking finnes tidlig. utvikling person. I ett eksperiment ble 12 måneder gamle babyer vist forskjellige bilder på en dataskjerm mens de registrerte øyebevegelsene deres. Noen ganger ble de vist et menneskeansikt, og hvis babyene så direkte på det, ble de belønnet med musikk og blinkende fargede lys. Hvis barnet ikke så på bildet av ansiktet, ble dette i forbindelse med eksperimentet ansett som en feil - han utførte ikke en handling som han ville ha mottatt en belønning for. I slike tilfeller reflekterte EEG-opptak tydelig NSO, selv om reaksjonen var det noe forsinket sammenlignet med voksne.

NSO kan betraktes som et spesialtilfelle av signalet "prediktiv feil". Navnet "prediktive feil" er selvforklarende: de er feil i våre spådommer om fremtiden, som også er en nøkkelkomponent i algoritmer som bidrar til å effektivt studere verden. For å forstå hvordan prediktive feil hjelper oss med dette, se for deg at en ny kaffebar åpner i nærheten av kontoret ditt. Du vet fortsatt ikke hvor god den er, men eierne sørget for å kjøpe en førsteklasses kaffemaskin og skape god stemning. Du har høye forventninger - du antar det kaffe blir bra, selv om de ikke har drukket det ennå. Til slutt prøver du den for første gang og finner ut at den ikke bare er god – du har ikke drukket en så herlig espresso på lenge. Fordi kaffen overgikk forventningene dine, oppdaterer du anslaget og kaffebaren blir ditt nye favorittstopp på vei til jobb.

Tenk deg nå at det har gått flere uker. Baristaene har slappet av og kaffen er ikke så god som den pleide å være. Det kan fortsatt være bra, men gitt dine økte forventninger, oppfatter du det som skjer som en negativ feil i spådommen din og kan bli enda mer skuffet.

Evnen til å lage og oppdatere spådommer avhenger av et velkjent hjernekjemikalie kalt dopamin.

Dopamin er ikke bare kjent, men ofte misforstått – i populærmediet kalles det «gledehormonet». Det er sant at dopaminnivåene reiser seg fra det vi liker: penger, mat, sex og så videre. Imidlertid er forestillingen om at dopamin bare signaliserer opplevelsens givende natur, misvisende. På 1990-tallet gjennomførte nevrovitenskapsmannen Wolfram Schultz et eksperiment som har blitt en klassiker. Han registrerte i aper signaler sendt av mellomhjerneceller som produserer dopamin og leverer det til andre områder av hjernen. Schultz lærte apene at etter å ha slått på lyset i rommet fikk de litt juice. Til å begynne med reagerte dopaminceller på juicen, noe som stemte overens med nytelsesteorien. Men over tid begynte dyrene å forstå at å slå på lyset alltid går foran juicen - de lærte å forvente nytelse - og dopaminresponsen forsvant.

En elegant forklaring på dopaminresponsmønsteret i disse eksperimenter er at det hjalp hjernen med å spore feil i apeforutsigelser. Til å begynne med var juice en overraskelse for apene, akkurat som god kaffe på et nytt sted var en overraskelse for deg. Men over tid begynte apene å forvente juice hver gang lysene ble slått på, akkurat som vi forventer god kaffe hver gang vi går inn på en kaffebar. Nesten samtidig med Schulz sine eksperimenter, datatekniske nevroforskere Peter Diane og Reed Montague jobbet med utviklingen av en klassisk psykologisk teori om læring ved utprøving og feil.

I følge denne berømte teorien, Rescorla-Wagner-modellen, skjer læring bare hvis hendelser er uventede.

Dette er forståelig selv intuitivt: hvis dagens kaffe er den samme som i går, trenger vi ikke å endre vurderingen som vi ga kaffebaren. Du trenger ikke lære noe. Diane og Montagu demonstrerte at varianter av denne algoritmen er i utmerket overensstemmelse med responsen til dopamin nevroner. Kort tid etter publiseringen av arbeidet til Schulz og Diane og Montague, avslørte en serie studier av min tidligere veileder, Ray Dolan, at reaksjonen nevroner i områder av den menneskelige hjernen som mottar et dopaminsignal, stemmer helt overens med det som skjer når et prediktivt signal mottas. feil. Disse studiene har vist at å beregne prediktive feil og bruke dem til å oppdatere vår oppfatning av verden å ligge i kjernen av hvordan hjernen fungerer.

Bevæpnet med forståelse for prediktive feil begynner vi å se hvor viktig slike beregninger er for egenkontroll. Noen ganger får vi direkte positive eller negative tilbakemeldinger om aktivitetene våre − for eksempel når vi fullfører en skoleoppgave eller finner ut at vi slo personlig rekord på halvmaraton avstander. Men på mange områder av dagliglivet kan tilbakemeldinger være mindre merkbare eller ikke-eksisterende. Derfor er det rimelig å vurdere at NSO reflekterer et internt signal om godtgjørelse Eller, mer nøyaktig, fraværet. Det uttrykker forskjellen mellom det vi forventet (vi lyktes) og det som faktisk skjedde (det oppstod en feil).

Se for deg at du setter deg ned ved pianoet for å spille en enkel melodi. Hver tone har sin egen lyd, men det ville være rart å si at en av dem er "bedre" eller "verre" enn den andre. Spilt alene er A ikke bedre enn en G-sharp. Men i sammenheng med melodien som åpner klaverkonserten i a-moll av Edvard Grieg, vil den feilspilte g-skarpen i stedet for A få lytterne til å grøsse. Selv om det ikke er noen ekstern tilbakemelding, feil Merk er en feil på bakgrunn av forventet utførelse. Spore slike feil, hjernen kan sette pris påom han presterer bra eller dårlig, selv i fravær av eksplisitte tilbakemeldinger.

Per definisjon skjer vanligvis ikke feil når vi forventer at de gjør det, ellers kan vi kanskje forhindre dem.

Denne funksjonen ved menneskelig feil brukes for komisk effekt i en av mine favorittskisser fra "Fast Show". Karakteren hans, Old Man Unlucky Alf, snur seg mot kameraet og sier med en tykk nordengelsk aksent: «Ser du det der borte? De graver et jævla stort hull i enden av veien. Med min flaks er jeg sikker på at jeg vil falle inn i det." Vi ser spent på mens han sakte vandrer langs veien, helt til plutselig et kraftig vindkast kommer opp og blåser ham ned i et hull. Beredskap, framsyn og likevel uunngåelig katastrofe - det er det som gjør denne sketsjen morsom. Vi er overrasket over feil nettopp fordi vi ikke forventer dem, og som Homer Simpson, utbryter "D'ow!", allerede konfrontert med et faktum.

En effektiv måte å gjøre egenovervåking på er derfor å lage spådommer om hvordan vi har det bra og se om vi har det bra.

Boken "Metathinking" vil bidra til å forstå hvordan menneskesinnet fungerer fra nevrovitenskapens synspunkt. Det er nyttig for de som ønsker å lære å forstå seg selv og andre bedre.

Kjøp en bok