Kuinka virheet auttavat meitä tutkimaan tehokkaasti itseämme ja maailmaa
Miscellanea / / May 14, 2023
Ei epäonnistumisia, ei saavutuksia.
Kognitiivisen neurotieteilijän Stephen M. Flemingin "Metathinking" on omistettu itsetuntemukselle. Se kuvaa mekanismeja, jotka auttavat ihmisiä löytämään ja pohtimaan ajatuksiaan. Fleming selittää, miksi meidän on joskus helpompi uskoa muukalaista kuin omia lapsuusmuistojamme. kuvaa mitä aivoille tapahtuu, kun yritämme, mutta emme muista sanaa, ja koskettaa muita mielenkiintoisia aiheita.
Julkaisemme Individuumin luvalla lyhennetyn otteen luvusta "Itsekontrollialgoritmit" siitä, miksi ihminen ei voisi kehittyä, jos hän ei tee virheitä.
Psykologi Patrick Rabbitt teki 1960-luvulla yhden ensimmäisistä tutkimuksista siitä, kuinka havaitsemme omat virheemme. Hän keksi kompleksin yksitoikkoinen tehtävä, jossa koehenkilöiden piti painaa painikkeita vastauksena numerosarjaan. Itse tehtävällä ei kuitenkaan ollut suurta merkitystä. Temppu oli, että koehenkilöitä pyydettiin painamaan erillistä painiketta, jos he huomasivat tehneensä virheen. Rabbitt mittasi tarkasti tämän painikkeen painamiseen kuluvan ajan ja havaitsi, että ihmiset pystyvät korjaamaan omat virheensä erittäin nopeasti. Itse asiassa koehenkilöt ymmärsivät tehneensä virheen, keskimäärin 40 millisekuntia nopeammin kuin he reagoivat ulkoisiin ärsykkeisiin. Tämä tyylikäs ja yksinkertainen analyysi osoitti, että aivot pystyvät jäljittämään ja havaitsemaan omia virheitään tehokkaiden sisäisten laskelmien avulla ulkomaailman signaaleista riippumatta.
Nopea virheiden etsimisprosessi voi johtaa yhtä nopeaan korjaukseen.
Kun teet yksinkertaisen päätöksen siitä, kuuluuko tämä ärsyke luokkaan A vai B, kymmenien millisekuntien jälkeen väärän painikkeen painamisen jälkeen oikeaa vastausta hallitsevat lihakset alkavat supistua yrittäen korjata virhettä. Ja jos korjaavat prosessit tapahtuvat riittävän nopeasti, ne voivat jopa estää sen. Esimerkiksi siihen mennessä, kun lihakset supistuvat painamaan painiketta ja lähettämään ajattelematon viesti, Me meillä on aikaa hankkia lisätodisteita tämän sitoumuksen epäonnistumisesta ja pidättäytyä viime hetkellä kohtalokkaasta hiiren napsautuksesta.
Vuosikymmeniä Rabbittin kokeen jälkeen tutkijat alkoivat löytää aivoprosesseja, jotka edistävät sisäisten vikojen etsimistä. Psykologi William Gering kirjoitti vuonna 1992 julkaistun väitöskirjansa parissa elektroenkefalogrammit (EEG) yhden kokeen osallistujista, jotka suorittivat monimutkaisia tehtäviä. EEG käyttää pienten elektrodien verkkoa, joka havaitsee ei-invasiivisesti sähkökentän muutokset, jotka aiheutuvat tuhansien aivoissa olevien hermosolujen yhteistoiminnasta. Hering havaitsi, että alle 100 millisekuntia virheen tekemisen jälkeen aivoihin ilmestyy erityinen aalto. Tämän reaktion nopeus auttaa selittämään, mitä Rabbitt löysi, nimittäin ihmisten kykyä toimia nopeasti tajutaettä he ovat tehneet virheen, jo ennen kuin heille kerrotaan siitä.
Tämä aivotoiminta on tullut tunnetuksi virheisiin liittyvänä negatiivisuutena tai ERN: nä, jota nykyajan psykologit kutsuvat hellästi "Hitto!" -vasteeksi.
Nykyään tiedämme, että tämä reaktio johtuu virheistä lukuisten tehtävien suorittamisessa (painamisesta painikkeita ääneen lukemiseen asti) ja sen tuottaa aivoalue, joka sijaitsee otsalohkon keskellä, etuosan dorsaalisessa vyöhykkeessä. cingulate cortex. Tämä kertova hermostollinen todiste itsevalvonnasta löytyy varhain. kehitystä henkilö. Yhdessä kokeessa 12 kuukauden ikäisille vauvoille näytettiin erilaisia kuvia tietokoneen näytöllä samalla, kun he tallensivat heidän silmiensä liikkeitä. Joskus heille näytettiin ihmisen kasvoja, ja jos vauvat katsoivat niitä suoraan, heidät palkittiin musiikilla ja vilkkuvilla värillisillä valoilla. Jos lapsi ei katsonut kasvojen kuvaa, niin kokeilun yhteydessä tätä pidettiin virheenä - hän ei suorittanut toimintaa, josta hän olisi saanut palkinnon. Tällaisissa tapauksissa EEG-tallenteet heijastivat selvästi NSO: ta, vaikka reaktio olisi ollut hieman myöhässä aikuisiin verrattuna.
NSO: ta voidaan pitää "ennustusvirheen" signaalin erikoistapauksena. Nimi "ennustusvirheet" on itsestään selvä: ne ovat virheitä tulevaisuuden ennusteissamme, jotka ovat myös keskeinen osa algoritmeja, jotka auttavat tutkimaan maailmaa tehokkaasti. Ymmärtääksesi, kuinka ennakoivat virheet auttavat meitä tässä, kuvittele, että uusi kahvila avautuu lähelle toimistoasi. Et vieläkään tiedä kuinka hyvä se on, mutta sen omistajat hankkivat ensiluokkaisen kahvinkeittimen ja loivat upean tunnelman. Sinulla on korkeat odotukset - oletat sen kahvia tulee hyvää, vaikka he eivät ole vielä juoneet sitä. Lopuksi kokeilet sitä ensimmäistä kertaa ja huomaat, että se ei ole vain hyvä - et ole juonut näin upeaa espressoa pitkään aikaan. Koska kahvi ylitti odotuksesi, päivität arviosi ja kahvilasta tulee uusi suosikkipysäkkisi työmatkalla.
Kuvittele nyt, että useita viikkoja on kulunut. Baristat ovat rentoutuneet, eikä kahvi ole niin hyvä kuin ennen. Se voi silti olla hyvä, mutta lisääntyneet odotuksesi vuoksi koet tapahtuman negatiivisena virheenä ennustuksessasi ja saatat joutua pettymään vielä enemmän.
Kyky tehdä ja päivittää ennusteita riippuu hyvin tunnetusta aivokemikaalista nimeltä dopamiini.
Dopamiini ei ole vain kuuluisa, vaan myös usein väärinymmärretty - suositussa mediassa sitä kutsutaan "ilohormoniksi". On totta, että dopamiinitasot nousee mistä pidämme: raha, ruoka, seksi ja niin edelleen. Ajatus, että dopamiini vain ilmaisee kokemuksen palkitsevaa luonnetta, on kuitenkin harhaanjohtava. 1990-luvulla neurotieteilijä Wolfram Schultz suoritti kokeen, josta on tullut klassikko. Hän rekisteröi apinoihin dopamiinia tuottavien ja muille aivojen alueille välittävien keskiaivosolujen lähettämiä signaaleja. Schultz opetti apinoille, että valon syttymisen jälkeen heille annettiin mehua. Aluksi dopamiinisolut reagoivat mehuun, mikä oli yhdenmukainen nautintoteorian kanssa. Mutta ajan myötä eläimet alkoivat ymmärtää, että valon sytyttäminen edeltää aina mehua - he oppivat odottamaan nautintoa - ja dopamiinivastetta kadonnut.
Tyylikäs selitys dopamiinivastekuviosta näissä kokeiluja on, että se auttoi aivoja jäljittämään virheitä apinoiden ennusteissa. Aluksi mehu oli yllätys apinoille, aivan kuten hyvä kahvi uudessa paikassa oli yllätys sinulle. Mutta ajan myötä apinat alkoivat odottaa mehua joka kerta, kun valot syttyivät, aivan kuten odotamme hyvää kahvia joka kerta kun astumme kahvilaan. Melkein samanaikaisesti Schulzin kokeiden kanssa laskennalliset neurotieteilijät Peter Diane ja Reed Montague työskenteli yhden klassisen psykologisen kokeellisen oppimisen teorian kehittämiseksi virheitä.
Tämän kuuluisan teorian, Rescorla-Wagner-mallin mukaan oppiminen tapahtuu vain, jos tapahtumat ovat odottamattomia.
Tämä on ymmärrettävää jopa intuitiivisesti: jos tämän päivän kahvi on sama kuin eilen, meidän ei tarvitse muuttaa kahvilalle antamaamme arvosanaa. Sinun ei tarvitse oppia mitään. Diane ja Montagu osoittivat, että tämän algoritmin muunnelmat sopivat erinomaisesti dopamiinivasteeseen neuronit. Pian Schulzin ja Dianen ja Montaguen työn julkaisemisen jälkeen sarja entisen esimieheni Ray Dolanin tutkimuksia paljasti, että reaktio Dopamiinisignaalia vastaanottavien ihmisen aivojen alueiden neuronit ovat täysin yhdenmukaisia sen kanssa, mitä tapahtuu, kun ennakoiva signaali vastaanotetaan. virhe. Nämä tutkimukset ovat osoittaneet, että ennustavien virheiden laskeminen ja niiden käyttäminen päivittääksemme käsityksemme maailmasta valehdella aivojen toiminnan ytimessä.
Ennakointivirheiden ymmärtämisessä alamme nähdä, kuinka tärkeitä tällaiset laskelmat ovat itsevalvonnan kannalta. Joskus saamme suoraan positiivista tai negatiivista palautetta toiminnastamme − esimerkiksi kun suoritamme koulutehtävän tai saamme tietää, että rikkoimme henkilökohtaisen ennätyksen puolimaratonissa etäisyydet. Mutta monilla jokapäiväisen elämän aloilla palaute voi olla vähemmän havaittavissa tai sitä ei ole ollenkaan. Siksi on järkevää ajatella, että NSO heijastaa sisäistä signaalia palkkio Tai tarkemmin sanottuna sen puuttuminen. Se ilmaisee eron sen välillä, mitä odotimme (onnistuimme) ja sen välillä, mitä todella tapahtui (tapahtui virhe).
Kuvittele itsesi istuvan pianon ääressä soittamaan yksinkertaista melodiaa. Jokaisella nuotilla on oma soundinsa, mutta olisi outoa sanoa, että toinen niistä on "parempi" tai "huonompi" kuin toinen. Pelataan yksin, A ei ole parempi kuin G-sharp. Mutta Edvard Griegin pianokonserton a-molli avaavan melodian yhteydessä vahingossa soitettu G-terävä A: n sijaan saa kuulijat vapisemaan. Vaikka ulkopuolista palautetta ei olisikaan, se on väärin Huomautus on virhe odotetun suorituksen taustalla. Seuranta tällaisia virheitä, aivot osaa arvostaasuoriutuuko hän hyvin vai huonosti, vaikka nimenomaista palautetta ei olisikaan.
Määritelmän mukaan virheet eivät yleensä tapahdu silloin, kun odotamme niiden tapahtuvan, muuten voimme ehkä estää ne.
Tätä inhimillisen virheen ominaisuutta käytetään sarjakuvassa yhdessä suosikkisketsissäni "Nopea esitys". Hänen hahmonsa Old Man Unlucky Alf kääntyy kameraan ja sanoo paksulla pohjoisenglannin aksentilla: "Näetkö tuon? He kaivavat suuren kuopan tien päähän. Onnellani olen varma, että joudun siihen." Katsomme jännittyneenä hänen vaeltelevan hitaasti tietä pitkin, kunnes yhtäkkiä tulee voimakas tuulenpuuska ja puhaltaa hänet reikään. Valmius, ennakointi ja kuitenkin katastrofin väistämättömyys – juuri se tekee tästä luonnoksesta hauskan. Olemme yllättyneitä virheistä juuri siksi, että emme odota niitä, ja kuten Homer Simpson, huudahtaa "D'ow!", joutuu kohtaamaan tosiasian.
Tehokas tapa tehdä itsevalvontaa on siis tehdä ennusteita siitä, kuinka hyvin pärjäämme, ja katsoa, pärjäämmekö hyvin.
Kirja "Metathinking" auttaa ymmärtämään, miten ihmismieli toimii neurotieteen näkökulmasta. Se on hyödyllinen niille, jotka haluavat oppia ymmärtämään paremmin itseään ja muita.
Osta kirjaLue myös📌
- Kuinka luolamiespelot saavat meidät tekemään typeriä asioita
- Miksi meidän on niin vaikea selittää jotain muille?
- Kuinka lakata epäilemästä valintaasi etkä aina etsi täydellistä ratkaisua