Zamrzneš na mjestu, pokušaš doći do daha, a u glavi ti je samo jedna misao: "Kako sam to uspio?"
Svi smo doživjeli sličnu situaciju. Iako se češće još uvijek radi o nehotičnom uključivanju nove ultramoderne mikrovalne pećnice, nasumičnim pritiskanjem gumba. Bez obzira na to štedite li svoj život ili samo želite podgrijati hranu, vaš mozak mora riješiti dva problema odjednom kako bi razumio: akcija X povlači rezultat Y.
Problem s umjetnikom: jesam li to napravio?
Problem radnja nasuprot rezultata: Koja je od stvari koje sam učinila uzrokovala rezultat Y?
Pitanja nisu laka. Radimo puno stvari, a sve ovo vodi do nečega. Uz to, oko nas se neprestano događaju neki događaji, a samo mali dio njih ovisi o nama. Stoga mozak treba razdvojiti rezultat Y od općeg tijeka događaja. Tada mora utvrditi imamo li ikakve veze s onim što se dogodilo. Istodobno, informacije od osjetila dolaze tek nakon izvršavanja radnji koje su mogle izazvati incident. Za ove procese odgovoran je dopamin, prva violina u simfonijama mnogih kognitivnih teorija.
Imamo hipotezu koja detaljno opisuje živčani proces korelacije radnje s njezinim izvođačem i rezultatom. Ova hipoteza dolazi iz dviju temeljnih ideja.
Prvo, mozak ima model kako funkcionira vanjski svijet - na temelju njega neprestano pokušava pogoditi što će se sljedeće dogoditi. Ako se prognoza ne ostvari, tada nastaje iznenađenje, a događaj koji ga je prouzročio izdvaja se iz struje uobičajenih i predvidljivih pojava.
Promotivni video:
Drugo, mozak bilježi sve što smo upravo učinili, što znači da svaki neočekivani događaj može biti povezan s lancem nedavnih radnji pohranjenih u memoriji. Čim se pronađe veza, radnju možete ponoviti - i provjerite hoće li dovesti do sličnog rezultata. Pozitivan odgovor ukazat će na uzročno-posljedičnu vezu.
Ni u jednom slučaju ne možemo bez svog starog prijatelja - dopamina. Na prvi pogled, kada je riječ o korelaciji radnji s rezultatima, ovaj je neurotransmiter najgori od svih mogućih pomagača. Dopamin se istodobno proizvodi u ogromnim količinama u nekoliko područja mozga. Ova je metoda potpuno neučinkovita za izoliranje pojedinačne veze između skupa neurona - recimo, između onih koji su odgovorni za akciju X i rezultat Y. Ali u stvari, ovo je izuzetno sofisticirani mehanizam. Otpuštanje dopamina može se usporediti s emitiranjem radio signala. Uz njegovu pomoć, različitim se dijelovima mozga trenutno šalje sljedeća poruka: „Nešto se vrlo neobično dogodilo upravo ispred Mozga. Koliko će vas ljudi preuzeti odgovornost za ovo?"
Osoba tijekom ovog emitiranja je iznenađena. Taj se osjećaj javlja kada mozak pogriješi u svojim predviđanjima. Postoji mnoštvo dokaza da dopaminski neuroni služe kao signal pogreške kada mozak izračuna vjerojatnost primanja nagrade. Ako vaš mozak pretpostavi da vam uskoro neće zasjati nijedna nagrada, a iznenada vam potpuno nepoznati čovjek preda krafnu, na trenutak se aktiviraju dopaminski neuroni. Prenose ostatku mozga iznenađenje da se dogodilo nešto neočekivano dobro. Čini se da neuroni viču: "Nije važno tko nam je od vas dao krafnu, ali to treba ponoviti!"
Mozak može pogriješiti u pogledu ne samo vjerojatnosti nagrade. Također znamo da su dopaminski neuroni pristrani u predviđanju neželjenog ishoda. Stvari koje biste možda željeli naučiti izbjegavati, poput ne pritiskanja gumba koji pokreće bacanje zmija u vašu kupaonicu. Pogrešna procjena prošlog vremena nakon nedavnog događaja. I također da ne pjevate baš onako kako biste željeli. Vjerojatno niste znali da vam u srednjem mozgu sjedi glazbeni kritičar?
Svi ovi mehanizmi putem kojih razne pogreške pokreću kratkotrajno oslobađanje dopamina imaju jednostavno objašnjenje: dopaminski neuroni odgovorni su za prenošenje iznenađenja. I, što je najvažnije, ovo se izdanje uvijek događa neposredno nakon neočekivanog događaja Y i služi kao njegova vremenska oznaka.
Dakle, vaš mozak je primijetio da se u okruženju dogodilo nešto cool, a dopamin o tome obavještava ostale dijelove. Sada morate utvrditi je li bilo koji od vaših postupaka bio razlog ovog okreta. U ovom slučaju, mozak kao da lijepi radnju i rezultat, jačajući lokalnu vezu između njih.
Da biste to učinili, trebate pronaći informacije o radnji ili radnjama koje su se dogodile prije nego što su zabilježene informacije o rezultatu. Na kraju, komunikacija može ići samo od uzroka do posljedice, a ne i obratno. Recimo da se u sobi upali lampica - zašto? Malo je vjerojatno jer ste pojavu svjetlosti obilježili posebnim ritualnim plesom na jednoj nozi i istodobno zamahujući mrtvom piletinom. Dapače, razlog je taj što ste na ulazu pritisnuli prekidač (naravno, rukom u kojoj nije bilo piletine).
Glavni zadatak kratkotrajnog oslobađanja dopamina je pronaći onaj pravi među nedavnim akcijama. Kada električni impuls počne prolaziti duž aksona, prenoseći poruku primateljima neuronima, unutar neurona započinje dug proces u kojem se mijenja koncentracija nekoliko molekula, posebno kalcija. Štoviše, aktivnost na bilo kojoj dolaznoj vezi s ovim neuronom također ostavlja tragove kalcija, označavajući taj ulaz kao potencijalno važan.
Dopamin također djeluje na spoju dva neurona. Pretpostavimo da je jedan neuron dao naredbu da izvrši radnju koja je za sobom povukla određeni rezultat, a drugi neuron, koji se povezuje s prvim, izvijesti: "Trenutno sam aktiviran." Sad su informacije kodirane u vezi s tim: "Učini isto kad se ponovno aktiviram." Ako se neuron odgovoran za akciju otpusti kao odgovor na aktivaciju drugog neurona, tada će u njemu ostati tragovi kalcija. Oni će poslužiti kao podsjetnik da su uključeni upravo ta veza i taj određeni neuron. U prisutnosti kalcija, vezu između ovih neurona pojačat će dopamin. Dakle, misao "učini isto kad se ponovno aktiviram" pojačava se samo ako se oba neurona aktiviraju u pravo vrijeme.
Još više iznenađuje činjenica da je uzročnost ugrađena u sama pravila kojima se mijenja snaga veza između dva odvojena neurona. Očito se veza između neurona A i B sjeća kojim su redoslijedom otpušteni. Ako se neuron A aktivira točno ispred neurona B, onda bi to logično moglo dovesti do aktivacije potonjeg. Ovaj je spoj označen kalcijem i ta se veza može ojačati u budućnosti.
Ali ako se neuron A aktivira odmah nakon neurona B, to više ne može biti uzrok aktivacije B. Naprotiv, takvu vezu trebat će oslabiti, jer će u tom slučaju aktivacija neurona A ometati neuron B. Ako se neuron A aktivira mnogo prije ili dugo nakon neurona B, snaga veze se neće promijeniti. Čini se da su pravila za promjenu jačine veze koncipirana posebno za osposobljavanje mozga za uspostavljanje uzročnih veza.
Na taj način mozak rješava problem korelacije djelovanja s rezultatom. Pronalazi akciju X koja je uzrokovala rezultat Y emitiranjem signala da se nešto neobično dogodilo izvan mozga, a također vremenskim označavanjem događaja. Ovaj signal primit će se samo na mjestu gdje je neuron odgovoran za akciju upravo aktiviran. To se određuje molekularnim tragovima koji ostaju nakon aktivacije. Ako se ova veza ponovo aktivira, vjerojatnije je da će se akcijski neuroni X aktivirati. To znači da je veća vjerojatnost da će sama osoba u sličnoj situaciji izvršiti točno radnju X. Na taj način utvrđujemo poziva li X zapravo Y i prilagodimo svoje razumijevanje vanjskog svijeta.
Preostalo je riješiti problem korelacije radnje s izvođačem, a sada je to postalo lakše učiniti. Kako mozak zna da vi nemate nikakve veze s onim što se događa? Dopaminski signal ne pokazuje tragove aktivnosti u neuronima. Odsutnost tragova znači: "Ja s tim nemam nikakve veze."
Međutim, može se dogoditi i: neuroni odgovorni za akciju aktivirali su se neposredno prije rezultata, ali nisu bili njegov uzrok. Zbog toga se radnja mora ponoviti. Ako se radnja X namjerno ponovi i ne dovede do rezultata Y, tada nema dokaza da postoji povezanost između njih dviju.
Načela po kojima mozak uspostavlja uzročnost jedno je od glavnih područja rada moderne neuroznanosti, ali općenito ovo područje ostaje tajnovito i malo istraženo. Elementi teorije percepcije uzročno-posljedičnih veza s vremena na vrijeme isplivaju u literaturu, ali autori se na tome ne usredotočuju. To znači da je na ovom području, hipotetski, moguće doći do mnogih otkrića, s obzirom na to koliko u njemu ima pitanja na koja još uvijek nije odgovoreno. Pogledajmo jedno od ovih pitanja. Kako mozak koristi te informacije u budućnosti?
Percepcija uzročnosti temelji se na ideji da se naš mozak koristi prediktivnim modelom svijeta. Ako je tako, onda bismo trebali imati i obrnuti model koji odgovara na pitanje "Kako promijeniti svijet?" Možemo reći: "Želim rezultat Y" i upotrijebiti inverzni model da pronađemo traženu "akciju X" koja će dovesti do željenog rezultata.
To znači da trebamo neprestano prilagođavati dva modela: prediktivni (ako to učinite, ovo će se promijeniti u svijetu) i obrnuti (da bi se nešto u svijetu promijenilo, to morate učiniti). Velika je vjerojatnost da je dopamin odgovoran za podešavanje svakog od ovih krugova. Ali gdje se odvija sama adaptacija? Mijenjaju li se ovi modeli zajedno ili odvojeno? Nemamo pojma o tome. Koliko različitih modela vanjskog svijeta mozak stvara, kako međusobno komuniciraju i kako se nadopunjuju - sve su to pitanja bez odgovora.
Sposobnost uspostavljanja uzročnih veza metodom pokušaja i pogrešaka uočena je kod različitih vrsta. Ne samo kod životinja, već i kod ptica. Ova sposobnost povezuje pojedinačne događaje u nizu: ako napravim akciju X, slijedi rezultat Y. Neke vrste mogu uspostaviti uzročnost oponašanjem. Promatrajući svoju rodbinu, plave sise iz obitelji sisa mogu naučiti odvrtati čepove bočica s mlijekom (ozbiljno, bolje je ne gnjeviti ove ptice).
Ali čovjek ima jednu prednost - jezik. Zahvaljujući njemu više ne trebamo trošiti energiju na beskrajno promatranje lanaca radnji, ograničavajući se samo na vlastito iskustvo. Uz pomoć jezika možemo objasniti uzročno-posljedične veze i prenijeti ih apstraktno: u knjigama, časopisima, dokumentarcima. Ili uzmite višesatni YouTube vodič o tome kako prijeći V8. Možemo bilježiti svoja zapažanja, ostavljajući praznine tamo gdje nema dovoljno karika u lancu između X i Y (to se naziva "znanost"). Možemo dijeliti informacije i pronaći uzročno-posljedične veze u većem opsegu i u većim uzorcima nego što je dostupno pojedincu.
Činjenica da su ljudi identificirali uzroke složenih pojava poput izumiranja vrsta ili globalnog zatopljenja dokaz je naše sposobnosti da shvatimo svijet izvan individualnog iskustva. Samo je ljudski mozak sposoban razumjeti ne samo što je sam sebi prouzročio, već i što smo svi mi prouzročili.
Mark Humphries
