Молодого человека призвали против его воли. Приказано выследить тех же партизан, которые были его товарищами всего несколько месяцев назад.

Теперь он оказался глубоко в дикой местности, выполняя тренировочные упражнения со своей новой эскадрильей, когда внезапно услышал шорох в кустах. С бешено колотящимся сердцем он увидел вырисовывающийся строй замаскированных партизан с автоматами АК-47, готовыми взорваться. Инстинктивно он поднял винтовку, щелкнул предохранителем и прицелился.

«Не стреляй».

Рука на его плече.

— Это всего лишь мальчик.

Он опустил винтовку, посмотрел еще раз и был ошеломлен тем, что увидел: десятилетний мальчик пасет коров. Не АК-47, а палкой.

Солдат поделился своей историей с нейробиологом Лизой Фельдман Барретт, которая рассказала об этом в своей последней книге . Он отчаянно пытался понять, как он мог не заметить то, что было прямо перед ним, и чуть не убить ребенка.

«Что не так с моим мозгом?»

С его мозгом все было в порядке. Он работал именно так, как должен был.

Красная таблетка

Как бы вы отреагировали, если бы кто-то сказал вам, что ваш повседневный опыт на самом деле является тщательно контролируемой галлюцинацией?

Это звучит знакомо, если вы видели «Матрицу». Но что, если это научная версия вашей реальности?

Одна из замечательных новых теорий в нейронауке — прогнозирующая обработка. В нем утверждается, что мозг предсказывает большие объемы опыта по памяти до того, как он произойдет, а не строит его на основе того, что вы видите, обоняете, слышите и чувствуете, когда это происходит. Это экономит энергию, которую можно сосредоточить в виде внимания на новых, неопределенных элементах в окружающей среде.

Мозг солдата предсказывал, что партизан совпадет с предыдущим опытом, чтобы он мог реагировать быстрее. Если бы это действительно был партизан, секунды, которые он выиграл, предсказывая сцену, а не реагируя после полного восприятия, могли бы спасти ему жизнь. Предсказание было неверным, но убийство ребенка в результате — каким бы трагичным оно ни было — не навредило бы ему биологически. Предсказательный мозг побеждает в естественном отборе благодаря метаболической эффективности.

Содержание

В этом посте рассказывается о том, как мозг и тело создают то, как вы воспринимаете себя в мире в каждый момент бодрствования.

Опыт — это продукт взаимодействия в реальном времени множества различных частей системы, слишком сложной для точного моделирования. Вместо этого основное внимание уделяется упрощению, не отклоняясь от научных принципов. Мы выходим за пределы системы, чтобы увидеть ее механизмы в действии и определить точки воздействия. Таким образом, мы можем более эффективно преднамеренно определять, что мы хотим улучшить.

• Эта часть закладывает нейробиологическую основу для центрального принципа мозга предсказуемой обработки опыта для метаболической эффективности.
• В части 2 показано, как различные эмпирические элементы взаимодействуют в прогностической модели: эмоции, интуиция, внимание, мысль, память, воображение, самость, осознание и действие.
• Из этого наброска в части 3 рассказывается, как улучшить отношения с собой, другими людьми и целеустремленную работу.

Со дня вашего рождения и до того дня, когда вы делаете последний вздох, ваш мозг заперт в темной безмолвной коробке — вашем черепе. Слепой и глухой, он зависит от данных, собранных датчиками, чтобы знать, что происходит внутри его тела и окружающего мира:

• Экстероцептивные сенсоры — глаза, уши, нос, кожа и язык воспринимают данные из окружающего мира.
• Интероцептивные датчики . Нейронные пути передают сенсорные данные изнутри тела.

Задача мозга состоит в том, чтобы интерпретировать сенсорные данные в контексте окружающей среды, чтобы поддерживать вашу жизнь и здоровье, т. е. не допускать, чтобы вы падали с лестницы, обезвоживались или превращались в львиного обеда. В контексте данные обретают смысл и становятся информацией .

По словам пионера теории информации Клода Шеннона, информация «разрешает неопределенность». При этом он сообщает агентству : ваш мозг знает, что делать дальше.

• Данные — Мое тело фиксирует падение температуры и увеличение трения от ветра. Информация . Мой мозг интерпретирует это изменение как признак приближающейся плохой погоды. Действие — надеваю дождевик.
• Данные — глаза фиксируют изображение льва у реки. Информация — я буду в опасности, если продолжу свой путь. Действие — направляюсь к другому источнику воды.

Мозг сталкивается с проблемой обратного вывода: как он выясняет, что происходит (причины) из случайных данных (следствий)? Он решает эту проблему, опираясь на свою пожизненную базу данных прошлого опыта: память.

Внутри черепа мозг спрашивает себя, что произошло в прошлый раз, когда он был в подобной ситуации. «На что больше всего похожи эти длины волн света?» Ответ не обязательно должен быть идеальным, он должен быть достаточно близким, чтобы сообщить об эффективных действиях.

‍ Хаос становится структурированным и доступным для навигации с помощью мысленных карт, смоделированных на основе прошлого опыта. Мы понимаем новые вещи через то, что мы уже знаем. И наоборот, мы не можем понять данные, для которых у нас нет мысленных карт.

Например:

• Когда вы смотрите на радугу, вы видите отдельные цветные полосы. Однако в природе радуга представляет собой непрерывный спектр света — в ней нет полос. Вы видите полосы, потому что ваш мозг проецирует цветовые концепции на сенсорные данные, которые нейтрализуют вариации в каждой цветовой категории.
• Человеческая речь представляет собой непрерывный поток звуков. Тем не менее, вы интуитивно разбираете слова, слушая язык, который вы знаете. Это потому, что ваш мозг усвоил шаблоны, которые он может проецировать обратно на речевые потоки, чтобы структурировать их. И наоборот, язык, которого вы не знаете, звучит как случайная тарабарщина.

Взгляните на эти три изображения. Вы, вероятно, видите довольно бессмысленные черные линии. Прочитайте описания ниже и посмотрите еще раз. Линии теперь образуют знакомые сцены. Не потому, что они изменились, а потому, что изменился ваш мозг.

1. POV прыгуна с трамплина со зрителями.
2. Внутренний вид плаща Наполеона.
3. Корабль слишком поздно, чтобы спасти тонущего волшебника.

Художник-концептуалист Марсель Дюшан сказал, что художник выполняет только 50% работы по созданию искусства. Остальные 50% делает мозг зрителя.

«Творческий акт совершается не одним художником; зритель приводит произведение в контакт с внешним миром, расшифровывая и интерпретируя его внутренние качества, и таким образом вносит свой вклад в творческий акт». — Марсель Дюшан

Ментальные LEGO

Такое сопоставление с образцом следует из способности мозга к абстракции. Жизненный опыт не столько хранится, сколько воспоминаний в полном объеме, а скорее сжимается в концепции: концептуальные строительные блоки, подобные LEGO, которые можно смешивать и сопоставлять в разных контекстах.

Вот как вы интуитивно воспринимаете цветы, часы и вино как «подарки», даже если предметы не похожи друг на друга. Разные реальности с одинаковым значением в конкретном контексте. И наоборот, одна и та же реальность приобретает разное значение в разных контекстах: бокал вина может означать кровь Христа, тост и уютный вечер с друзьями.

Абстракция обобщает физические реалии до их функциональных особенностей. То, как что-то выглядит, звучит и пахнет, абстрагируется ; урезанный до того, что он может сделать в данном контексте. Они становятся осмысленными фрагментами, которые мозг рекомбинирует по-новому и проецирует на другие реальности, чтобы быстрее управлять ими.

• Цветы, вино, часы могут быть «подарками» в праздничном контексте.
• Зонт, пальто, пластиковый пакет, машина, квартира и настрой на безразличие могут все «защитить от дождя».
• Соль, ячмень, маленькие ракушки, медные монеты, бумажные банкноты, ипотечные кредиты, биткойн — все это использовалось в качестве «валюты» в контексте транзакций товаров и услуг.

Абстракция также открывает воображение: ментальное моделирование, которое строится на основе памяти. Мозг игриво смешивает ментальные LEGO в возможные сценарии будущего. Это то, что направляет творчество и привлекает внимание в определенном направлении.

«То, что вы можете себе представить, зависит от того, что вы знаете». — Дэниел Деннет

Прогноз побеждает реакцию

Раньше ученые считали, что осмысление происходит реактивно снизу вверх. Данные поступают через органы чувств и поднимаются по нервной системе в мозг, где они интерпретируются через призму памяти, чтобы мы могли действовать. Чувства записывают, мозг обрабатывает, тело реагирует — именно в таком порядке.

Такая последовательность вход-реакция, похоже, соответствует тому, как мы воспринимаем мир. Например, зрительная система мозга работает как камера: глаза записывают визуальную информацию, а мозг обрабатывает ее в изображение. Следовательно, солдат считал, что что-то не так с его мозгом. Как еще вы объясните случай, когда мальчик, пасущий коров для партизан, не видел его с автоматами?

Анализ убивает

Картина меняется перед лицом выживания. Помните, что работа мозга состоит в том, чтобы поддерживать вашу жизнь и здоровье. Постоянный приток неоднозначных данных когнитивно подавляет. Если бы мозг рефлекторно интерпретировал все это с нуля, он утонул бы в неуверенности и был бы (слишком) медленным в действиях. Солдата застрелят, прежде чем он поймет, что ему грозит опасность.

Чтобы избежать аналитического паралича, мозг идет коротким путем. Вместо того, чтобы обрабатывать все сенсорные данные, он сопоставляет образцы с памятью, чтобы предсказать, что, скорее всего, произойдет дальше. «В последний раз, когда я был в подобной ситуации, что я увидел, услышал и почувствовал дальше?» Это предсказание построено как опыт.

Опыт ⇄ Ожидание

Солдат принял ребенка за партизана, потому что именно так и произошло в последний раз, когда кусты зашумели, когда он был: (1) в лесу, (2) с товарищами, (3) с винтовкой в ​​руках, (4) с колотящимся сердцем.

По памяти мозг (1) осмысленно структурирует случайные данные и (2) заполняет слепые зоны, чтобы активно создавать значимый опыт, который направляет действия. То, как вы видите мир, — это не фотография, а конструкция вашего мозга, настолько подвижная и убедительная, что вам кажется, что она есть. Световые волны, изменения давления воздуха и химические вещества предсказуемо конструируются как объекты, звуки, вкусы и запахи на основе того, что мозг считает наиболее вероятным из прошлого опыта.

Переворачивание Павлова

На случай, если еще не до конца дошло: предсказание нужно понимать буквально. Да, вы чувствуете изменения до того, как они действительно произойдут.

В большинстве случаев прогнозы точны и соответствуют действительности. Вы смотрите на коров и видите коров. Но видели ли вы когда-нибудь лицо друга в толпе, когда его на самом деле там не было? Вы когда-нибудь клялись, что ваш телефон вибрирует, когда это не так? Вы действительно видели и чувствовали эти вещи. Это были сенсорные предвосхищения, затем опровергнутые реальностью. Ошибки предсказания.

То же самое верно и для опыта вашего тела. Внутренние изменения ощущаются до поступления соответствующих данных от органов и гормонов.

• Когда вы испытываете жажду и пьете воду, кажется, что эта жажда сразу утихает. На самом деле воде требуется около 20 минут, чтобы попасть в ваш кровоток.
• Исследования подтвердили, что потребление только кофеина улучшает внимание, когнитивные способности и настроение.
• Оказывается, собаки Павлова не пускали слюни в ответ на звонок, а скорее (их мозг) предвосхищал опыт еды по памяти о звонке и готовил тело к еде. Точно так же, если бы вы прямо сейчас представили свою любимую еду, сканирование обнаружит повышенную активность в областях мозга, связанных со вкусом и запахом, которые вызывают слюноотделение.

В любой момент времени мозг эмпирически представляет то, что, по его мнению, происходит в теле и мире, и исходя из этого вычисляет, что, скорее всего, произойдет дальше. ‍

Это делается в соответствии с теоремой Байеса, которая описывает математическую вероятность события на основе априорных знаний переменных, связанных с этим событием. Каждый раз, когда предсказание оказывается верным в контексте, мозг приписывает ему более высокую вероятность и с большей вероятностью повторно спроецирует его в будущем.

Однако время от времени поступающие чувственные данные неожиданно противоречат предсказанию. Партизаны оказываются коровами, а друга на самом деле там нет. Мозг корректирует опыт, наше внимание внезапно переключается, и мы испытываем удивление. Узнаем: реальность заставляет обновлять ментальную карту. Коррекция позволит делать более точные прогнозы в будущем.

Мозг работает во многом как ученый. Он постоянно выдвигает и моделирует гипотезы, а затем проверяет их на данных:

• Перед лицом неизбежных ошибок предсказания он может быть ответственным ученым и изменить свои модели, чтобы они соответствовали данным, или он может быть предвзятым ученым и выборочно фильтровать или даже игнорировать данные, чтобы они соответствовали его гипотезам.
• В моменты обучения он может быть любопытным ученым, сосредотачиваясь почти исключительно на входных данных, чтобы обогатить и обновить свои модели.
• Подобно Эйнштейну, он может мечтать и воображать, моделируя мир только на основе своих ментальных моделей и концепций.

Метаболическая эффективность

Мозг предсказывает, а затем исправляет, а не обнаруживает и реагирует, потому что это снижает неопределенность и требует меньше энергии. Реактивному мозгу пришлось бы вычислять все на месте с нуля каждый момент: слишком неэффективно и неэффективно, чтобы его можно было выбрать естественным образом.

Предсказательный мозг следует принципу свободной энергии Карла Фристона, который гласит, что организмы стремятся свести к минимуму потребление энергии, чтобы поддерживать аллостаз ( что немного шире, чем гомеостаз ): состояние внутреннего биологического баланса.

Бюджетирование тела

Мозг тщательно распределяет телесные ресурсы (соль, глюкозу, воду), чтобы эффективно преуспеть в любой ситуации. Он постоянно делает прогнозы, когда (1) вносить, (2) снимать или (3) инвестировать телесные ресурсы в зависимости от ситуации. Например: можем ли мы расслабиться, отдохнуть и пополнить запасы (депозит), должны ли мы выпустить кортизол, чтобы подготовить тело к действию (отход), или это подходящее время для тренировки, чтобы тело стало сильнее (инвестировать)?

Прогнозирование известных ситуаций экономит энергию, которую можно потратить в неизвестных, потенциально опасных ситуациях. Когда неизвестно, что произойдет, мозг с большей вероятностью предскажет угрозу и соответствующим образом распределит ресурсы, например, накачивая организм кортизолом, чтобы подготовиться к полету.

Такие предсказания угроз чаще всего оказываются ложными, а энергия тратится впустую — как это было в случае с солдатом, — но трата вероятностей имеет смысл для выживания. Вы скорее в безопасности, чем сожалеете — или мертвы.

На самом деле готовность мозга проверять свои предсказания на наличие ошибок в сравнении со смыслом связана с частотой сердечных сокращений. Чем быстрее бьется сердце, тем упрямее мозг будет настаивать на своих предсказаниях для создания опыта, умышленно игнорируя все ложные сенсорные данные. Вы видите пастухов для партизан и палки для АК-47 в реальной галлюцинации.

Карта предсказывает территорию

Предсказательный мозг может быстрее перемещаться по территориям, используя карты, которые у них уже есть, а не постоянно рисовать новые на ходу. Предполагая известные части территории, мозг экономит энергию и может сосредоточить внимание на новых, неизвестных частях — тех, в безопасности которых мы еще не уверены.

Конечно, как говорится, карта не территория. Но это не обязательно: нужно просто достаточно хорошо аппроксимировать территорию, чтобы быть практичным. Этот пункт о полезности часто не упоминается в знаменитой цитате Коржибски . Когда карта ошибается перед лицом полезности, и территория бьет нас по лицу, она вынуждена обновляться, чтобы в следующий раз мозг мог лучше предсказывать.

«Карта — это не территория, которую она представляет, но, если она верна, она имеет схожую с территорией структуру, что объясняет ее полезность». — Альфред Коржибски

Контекст имеет значение

Важно отметить, что карта привязана к территории. Человеческие истины (т.е. ментальные карты) контекстуальны и основаны на полезности.

‍ ‍ То , что верно в одних ситуациях, может быть неверным в других, что мы и имеем в виду, когда говорим «это относительно». Разные контексты имеют разные истины и требуют разных ментальных моделей для эффективной навигации. Когда мы делаем прогноз по старой карте на новой территории, мы спотыкаемся и падаем: ошибки прогноза. Мозг учится и заполняет слепые зоны.

По мере того как метод проб и ошибок адаптирует ментальные карты к отражению различий между территориями, они становятся динамичными и независимыми от контекста. Предсказания этих моделей верны в большем количестве контекстов, т. е. они имеют больший охват и более вероятностно обоснованы.

Стоимость новизны

Принцип свободной энергии подразумевает, что мозг врожденно избегает новизны до тех пор, пока он может себе это позволить.

Поскольку исправление внутренних моделей требует метаболических издержек, неопределенные или противоречивые данные намеренно не учитываются в сконструированном опыте. Мозг не предсказывает то, чего он не знает, и не отображает то, что ему не нужно, для экономии энергии. Вы никогда не видите полной картины реальности, только ту ее часть, о которой мозг узнал в прошлом.

«Мы все думаем, что знаем, как устроен мир, но все мы испытали лишь крошечную его частичку». — Морган Хаузел

Окупаемость инвестиций в обучение

Мозг исправляет свои модели только в том случае, если будущий риск не делать этого оправдывает затраты. Метаболические инвестиции должны окупаться.

• Если ваша модель предсказывает, что львы дружелюбны, и один из них чуть не откусил вам руку, потому что вы пытались погладить его в зоопарке, ваш мозг обновит модель, чтобы в следующий раз вы были более осторожны.
• Люди, которые считают, что им не нужен солнцезащитный крем, делают это только до тех пор, пока не получат серьезные солнечные ожоги.
• Определенные модели поведения работают лучше в одних социально-экономических условиях, чем в других. Например, дети, «слишком крутые для школы», обычно имеют свои привычки к вечеринкам, издевательствам, злоупотреблению психоактивными веществами, тщеславию и высокомерию, которые позже работают против них во взрослой жизни. Их мозг должен перестроиться ради благополучия. Чем дольше это длится, тем более дисфункциональным он становится.

Однако обновления требуют энергии, поэтому мозг по умолчанию избегает быть неправым и придерживается того, что знает. Здесь мы можем найти корень зависимости: это мозг избегает борьбы за изменения, отвлекаясь на легкое отвлечение. ( Часть 3 далее исследует зависимость и ее противоположность — личностный рост.)

Следовательно, чтобы учиться сверх того, что является биологически необходимым, требуется намерение, готовность подвергнуть наш мозг новой или противоречивой информации. Вы должны активно стремиться доказать свою неправоту, проверяя свои предположения в разных контекстах.

Эмпирическая слепота

Если в вашем мозгу нет понятий, позволяющих предвидеть и интерпретировать чувственные данные, вы практически слепы к ним.

• Если у вас еще не было концепций, визуальные эффекты, показанные ранее, поначалу выглядели как бессмысленные черные линии. Как только вам вручали концепты, вы что-то в них видели. Визуальное остается прежним, это ваш мозг изменился и теперь добавляет свое предсказание.
• Разговорный язык, которого вы не знаете, звучит как тарабарщина. Как только вы выучите язык, те же самые звуки, которые вы раньше не знали, что делать, внезапно обретают смысл.
• Некоторые люди, слепые от рождения, могут обрести зрение во время операции. Тем не менее, в течение нескольких дней, недель или даже месяцев они остаются слепыми к частям реальности, потому что мозг не знает, как эмпирически отобразить их.

Таким образом, два человека, глядя на одну и ту же реальность, могут прийти к совершенно разным выводам о ней. Чем больше отличаются информационные экологии, в которых они жили, тем больше отличаются их концептуальные карты и тем больше им будет сложно найти точки соприкосновения. Они эмпирически слепы друг к другу.

Это объясняет, почему разговоры о политике и религии по прибытии в основном прекращаются. Это языковые игры, в которых ошибиться не стоит. Каждый участник хочет, чтобы другой видел то же, что и он, и может просто продолжать спорить, исходя из разных концепций, смоделированных из их разного прошлого, поскольку нет риска для благополучия и ошибок предсказания. Не менять свое мнение — это путь наименьшего метаболического сопротивления.

Эмпатия может преодолеть разрыв, ассимилируя концепции друг друга в открытом диалоге, обогащая их в процессе. Но это работает только в том случае, если намерение состоит в том, чтобы изучить концепции друг друга, а не быть «правым», кроме смирения, чтобы признать присущую субъективность своей точки зрения. ( Часть 3 углубляется в эмпатию).

Эхо-камеры

Каждый раз, когда реальность не корректирует прогнозы, лежащие в их основе модели считаются эффективными, и им присваивается более высокая вероятность будущих прогнозов. Предсказывая настоящее по прошлому, модели мышления укрепляются и со временем становятся привычными. Естественно, мы видим то, что хотим видеть, слышим то, что хотим слышать, и верим в то, во что хотим верить.

В природе ошибочные прогнозы дорого вам обходятся, и поэтому вы должны изменить свое мнение, чтобы выжить. Однако в современных условиях большинство рисков было устранено, поэтому ошибка не будет стоить вам денег — по крайней мере, биологически. Когда предсказания не сбываются или их легко рационализировать, вы можете ошибаться в течение очень долгого времени и все время быть в полном порядке. Мозг, естественно отобранный по метаболической эффективности, застревает в эхо-камерах в безопасных для человека условиях.

От ощущения к предсказанию

Развитие детского мозга демонстрирует, как механика прогнозирования настраивается путем сопоставления телесных ощущений (эмоций) с окружающей средой. Это делает хорошее резюме, прежде чем двигаться дальше.

Опыт новорожденного ребенка - это чистое ощущение. Они перегружены чувственными данными, с которыми не знают, как обращаться, потому что у них нет памяти, чтобы предсказывать. Их мир нестабилен и хаотичен.

Когда ребенок ползает, хватает и играет, его мозг сопоставляет ощущения с окружающей средой и методом проб и ошибок узнает, что ему следует делать, а что не следует делать. Благодаря сенсорной обратной связи он узнает, что диван мягкий, пол твердый, а собака добрая.

Когда ощущения не разрешают неуверенность, малыш поворачивается к маме и папе. Когда они спокойны, ребенок тоже успокаивается и, таким образом, учится быть спокойным в указанной ситуации. Родители регулируют эмоциональное состояние ребенка успокаивающими прикосновениями, взглядами и звуками.

Вот почему лица, осуществляющие уход, имеют решающее значение для развития мозга ребенка. Контекстуализируя сенсорные данные, они помогают ребенку формировать свои первые ментальные карты, на основе которых можно делать прогнозы. Эти карты делают неопределенность доступной для навигации, поэтому детский мозг получает контроль и свободу действий. По мере того, как наделенный полномочиями ребенок ползает по новым территориям, ошибки предсказания совершенствуют его модели, а абстракция шаблонов пополняет его ментальную библиотеку LEGO. ‍

С возрастом мозг обычно предсказывает все больше и больше, а воспринимает все меньше и меньше. Через некоторое время все окружающие ошибки прогнозов будут изучены, и внутренние модели перестанут подвергаться сомнению. В этот момент все ожидается, и ничто не кажется захватывающим. Мудрость веков на самом деле предполагает, что мы начинаем чувствовать себя старыми не столько из-за возраста, сколько потому, что перестаем открывать и узнавать новое. Любопытство — лекарство от старения.

«Как только ты перестаешь учиться, ты начинаешь умирать». - Альберт Эйнштейн

«Мы перестаем играть не потому, что стареем, мы стареем, потому что перестаем играть». — Джордж Бернард Шоу

Отсутствие памяти для предсказания — одна из причин, по которой дети так много плачут и спят. Постоянный поток неоднозначных чувственных данных и ошибок предсказаний истощает мозг. Напротив, мозг взрослого человека плавно работает в знакомой среде, потому что каждую деталь можно предсказать без когнитивного пота. Но, как и младенцы, они тоже быстро устают в неизведанной экзотической среде, как это происходит при культурном шоке .

Читать далее Часть 2 — Элементы опыта →

Первоначально опубликовано на gillesdc.com/brain

Собирайте NFT