Zamrzneš na mestu, poskušaš zadihati in v tvoji glavi je samo ena misel: "Kako sem to naredil?"
Vsi smo imeli podobne razmere. Čeprav gre pogosteje še vedno za nehote vklop nove ultra moderne mikrovalovne pečice, naključno pokanje na gumbe. Ne glede na to, ali si rešujete življenje ali želite samo pogreti hrano, morajo vaši možgani rešiti dva problema hkrati, da bi razumeli: ukrep X pomeni rezultat Y.
Težava z izvajalcem: sem to naredil?
Težava proti rezultatu: Katera od stvari, ki sem jih naredil, je povzročila rezultat Y?
Vprašanja niso lahka. Naredimo veliko stvari in vse to nekaj pripelje. Poleg tega se okoli nas nenehno dogajajo nekateri dogodki in le majhen del je odvisen od nas. Zato morajo možgani ločiti rezultat Y od splošnega toka dogodkov. Potem mora ugotoviti, ali imamo kaj opraviti s tem, kar se je zgodilo. Hkrati informacije iz čutov pridejo šele po izvedbi dejanj, ki bi lahko povzročila incident. Za te procese je odgovoren dopamin, prva violina v simfonijah mnogih kognitivnih teorij.
Imamo hipotezo, ki podrobno opisuje živčni proces korelacije nekega dejanja z njegovim izvajalcem in rezultatom. Ta hipoteza izhaja iz dveh temeljnih idej.
Najprej imajo možgani model, kako deluje zunanji svet - na podlagi njega nenehno poskušajo uganiti, kaj se bo zgodilo naprej. Če se napoved ne uresniči, se pojavi presenečenje, dogodek, ki ga je povzročil, pa izstopa iz toka običajnih in predvidljivih pojavov.
Promocijski video:
Drugič, možgani beležijo vse, kar smo pravkar storili, kar pomeni, da lahko vsak nepričakovan dogodek povežemo z verigo nedavnih dejanj, shranjenih v spominu. Takoj ko najdete povezavo, lahko dejanje ponovite - in preverite, ali bo privedlo do enakega rezultata. Pozitiven odgovor bo nakazal vzročno zvezo.
V nobenem primeru ne moremo brez starega prijatelja - dopamina. Na prvi pogled je ta nevrotransmiter, ko gre za povezovanje dejanj z rezultati, najslabši izmed vseh možnih pomočnikov. Dopamin se proizvaja v ogromnih količinah hkrati na več področjih možganov. Ta metoda je popolnoma neučinkovita za izoliranje ene same povezave med nizom nevronov - recimo med odgovornimi za delovanje X in rezultatom Y. Toda v resnici je to izjemno dovršen mehanizem. Sproščanje dopamina lahko primerjamo z oddajanjem radijskega signala. Z njegovo pomočjo se različnim delom možganov takoj pošlje naslednje sporočilo: »Nekaj zelo nenavadnega se je zgodilo tik pred možgani. Koliko od vas bo prevzelo odgovornost za to?"
Oseba med to oddajo je presenečena. Ta občutek se pojavi, ko se možgani zmotijo v svojih napovedih. Obstaja veliko dokazov, da dopaminski nevroni služijo kot znak napake, ko možgani izračunajo verjetnost, da bodo prejeli nagrado. Če vaši možgani domnevajo, da vam kmalu ne pride nobena nagrada in vam nenadoma popolnoma neznanec izroči krof, se dopaminski nevroni za trenutek aktivirajo. Preostalim možganom sporočajo presenečenje, da se je zgodilo nekaj nepričakovanega dobrega. Zdi se, da nevroni kričijo: "Ni važno, kdo od vas nam je prinesel krof, ampak to je treba ponoviti!"
Možgani se lahko motijo več kot le verjetnost nagrade. Vemo tudi, da so dopaminski nevroni pristranski pri napovedovanju neželenega izida. Stvari, ki bi se jih morda želeli naučiti, na primer ne pritiskanje gumba, ki sproži odmetavanje kač v kopalnico. Napačna ocena preteklega časa po nedavnem dogodku. In tudi to, da ne pojete čisto tako, kot bi si želeli. Verjetno niste vedeli, da imate v srednjem možganu glasbenega kritika?
Vsi ti mehanizmi, s katerimi različne napake sprožijo kratkotrajno sproščanje dopamina, imajo preprosto razlago: dopaminski nevroni so odgovorni za prenos presenečenja. In kar je najpomembneje, ta izdaja se vedno zgodi takoj po nepričakovanem dogodku Y in služi kot njen časovni žig.
Torej, vaši možgani so opazili, da se je v okoliškem svetu zgodilo nekaj kul, dopamin pa o tem obvesti ostale dele. Zdaj morate ugotoviti, ali je katero od vaših dejanj povzročilo ta obrat. V tem primeru možgani tako rekoč zlepijo delovanje in rezultat, krepijo lokalno povezavo med njimi.
Če želite to narediti, morate poiskati informacije o dejanju ali dejanjih, ki so se zgodile, preden so bile informacije o rezultatu zabeležene. Na koncu lahko komunikacija prehaja le od vzroka do učinka in ne obratno. Recimo, da se v sobi prižge lučka - zakaj? Malo verjetno je, ker ste videz svetlobe zaznamovali s posebnim ritualnim plesom na eni nogi in hkrati zamahnili z mrtvim piščancem. Razlog je prej, da ste na vhodu pritisnili stikalo (seveda z roko, v kateri ni bilo piščanca).
Glavna naloga kratkoročnega sproščanja dopamina je najti pravega med nedavnimi dejanji. Ko začne električni impulz prehajati vzdolž aksona in prenašati sporočilo prejemnim nevronom, se znotraj nevrona začne dolg proces, v katerem se spremeni koncentracija več molekul, zlasti kalcija. Poleg tega aktivnost na kateri koli dohodni povezavi s tem nevronom pušča tudi sledi kalcija, kar označuje ta vnos kot potencialno pomembnega.
Dopamin deluje tudi na stičišču dveh nevronov. Recimo, da je en nevron dal ukaz za izvedbo dejanja, ki je povzročilo določen rezultat, drugi nevron, ki se je povezal s prvim, pa je poročal: "Trenutno sem bil aktiviran." Zdaj so informacije kodirane v tej povezavi: "Naredi enako, ko bom ponovno aktiviran." Če se nevron, odgovoren za akcijo, sproži kot odgovor na aktivacijo drugega nevrona, bodo v njem ostali sledovi kalcija. Služili bodo kot opomnik, da je bila vpletena ta posebna povezava in ta nevron. V prisotnosti kalcija bo povezavo med temi nevroni okrepil dopamin. Tako se misel "naredi enako, ko se spet aktiviram" okrepi le, če se oba nevrona aktivirata ob pravem času.
Še bolj presenetljivo je dejstvo, da je vzročnost vgrajena v sama pravila, po katerih se spreminja moč povezav med dvema ločenima nevronoma. Očitno se povezava med nevroni A in B spominja, v kakšnem vrstnem redu so bili odpuščeni. Če se nevron A aktivira tik pred nevronom B, potem lahko logično privede do aktivacije slednjega. Ta spojina je označena s kalcijem in to vez je mogoče v prihodnosti okrepiti.
Če pa se nevron A aktivira takoj za nevronom B, to ne more biti več vzrok za aktivacijo B. Nasprotno, takšno povezavo bo treba oslabiti, saj bo v tem primeru aktivacija nevrona A vplivala na nevrona B. Če se nevron A aktivira dolgo pred ali dolgo po nevronu B, se moč povezave ne bo spremenila. Zdi se, da so pravila za spreminjanje moči povezave zasnovana posebej za usposabljanje možganov za vzpostavljanje vzročnih povezav.
Tako možgani rešujejo problem korelacije delovanja z rezultatom. Dejanje X, ki je povzročilo rezultat Y, najde tako, da odda signal, da se je zunaj Možganov zgodilo nekaj nenavadnega, in tudi s časovnim žigom dogodka. Ta signal bo sprejet le tam, kjer je bil nevron, odgovoren za akcijo, pravkar aktiviran. To določajo molekularne sledi, ki ostanejo po aktivaciji. Če se ta povezava znova sproži, je verjetneje, da se aktivirajo akcijski nevroni X. To pomeni, da je verjetnost, da bo oseba sama v podobni situaciji izvedla natančno dejanje X. Tako določimo, ali X dejansko prikliče Y, in prilagodimo svoje razumevanje zunanjega sveta.
Še vedno je treba rešiti problem korelacije dogajanja z izvajalcem, zdaj pa je to lažje storiti. Kako možgani vedo, da s tem, kar se dogaja, nimate nič skupnega? Dopaminski signal ne kaže sledi aktivnosti v nevronih. Odsotnost sledi pomeni: "Nimam nič s tem."
Lahko pa se tudi zgodi: nevroni, odgovorni za akcijo, so se aktivirali tik pred rezultatom, vendar niso bili vzrok zanj. Zato je treba postopek ponoviti. Če se ukrep X namerno ponovi in ne povzroči rezultata Y, potem ni dokazov, da obstaja povezava med njima.
Načela, po katerih možgani vzpostavljajo vzročnost, so eno glavnih delovnih področij sodobne nevroznanosti, vendar na splošno to področje ostaja skrivnostno in malo raziskano. V literaturi se občasno pojavijo elementi teorije zaznavanja vzročnih zvez, vendar se avtorji sami na to ne osredotočajo. Torej je na tem področju hipotetično mogoče doseči veliko odkritij, glede na to, koliko vprašanj je na njih, na katera še nismo odgovorili. Poglejmo eno od teh vprašanj. Kako možgani v prihodnosti uporabljajo te informacije?
Zaznavanje vzročnosti temelji na ideji, da naši možgani uporabljajo napovedni model sveta. Če je tako, potem bi morali imeti tudi obrnjen model, ki odgovarja na vprašanje "Kako spremeniti svet?" Lahko rečemo: "Želim rezultat Y" in z obratnim modelom poiščemo zahtevano "dejanje X", ki bo pripeljalo do želenega rezultata.
To pomeni, da moramo nenehno prilagajati dva modela: napovedni (če to storite, se bo to spremenilo v svetu) in obrnjen (da se bo nekaj na svetu spremenilo, morate to storiti). Zelo verjetno je, da je dopamin odgovoren za uravnavanje vsakega od teh vezij. Kje pa poteka sama prilagoditev? Ali se ti modeli spreminjajo skupaj ali ločeno? O tem nimamo pojma. Koliko različnih modelov zunanjega sveta ustvarjajo možgani, kako medsebojno sodelujejo in kako se dopolnjujejo - vse to so vprašanja brez odgovora.
Pri različnih vrstah so opazili sposobnost vzročne zveze s poskusi in napakami. Ne samo pri živalih, tudi pri pticah. Ta sposobnost v zaporedju poveže posamezne dogodke: če izvedem akcijo X, ji bo sledil rezultat Y. Nekatere vrste lahko vzročno zvezo vzpostavijo z imitacijo. Ob opazovanju svojih sorodnikov se modre joške iz družine tit lahko naučijo odviti pokrovčke steklenic za mleko (resno je bolje, da teh ptic ne razjezite).
Toda človek ima eno prednost - jezik. Po njegovi zaslugi nam ni treba več zapravljati energije za neskončna opazovanja verig dejanj, omejena le z lastnimi izkušnjami. S pomočjo jezika lahko razložimo vzročne zveze in jih povzamemo povzetek: v knjigah, revijah, dokumentarcih. Ali pa si vzemite večurni vodnik po YouTubu, kako prestopiti V8. Svoja opažanja lahko zabeležimo, pri čemer ostane vrzel tam, kjer v verigi med X in Y ni dovolj členov (temu rečemo "znanost"). Informacije lahko delimo in najdemo vzročne zveze v večjem obsegu in v večjih vzorcih, kot je na voljo posamezniku.
Dejstvo, da smo ljudje prepoznali vzroke zapletenih pojavov, kot sta izumrtje vrst ali globalno segrevanje, dokazuje, da smo sposobni dojeti svet zunaj individualnih izkušenj. Samo človeški možgani so sposobni razumeti ne le, kaj je povzročilo samo sebe, ampak tudi, kaj vse smo povzročili vsi.
Mark Humphries