6 мая 2015Наука
105

Почему предзнаменования врут

Чем меньше у мозга информации — тем тверже уверенность, что мы раскрыли тайную связь вещей

текст: Юлия Кондратенко
Detailed_picture© Caltech.edu

Что происходит в голове у человека, который верит в дурные знаки и добрые предзнаменования? Этой проблемой заинтересовались в Калифорнийском технологическом институте. Калтех известен в первую очередь как заповедник физиков, астрономов и вообще ученых, занимающихся точными науками. Это здесь Ричард Фейнман читал свой знаменитый курс лекций по физике, а больше всего Нобелевских премий сотрудники и выпускники Калтеха получили за исследования элементарных частиц. Знаменитые биологи здесь тоже работали — например, первооткрыватель структуры ДНК Джеймс Уотсон. А теперь сотрудники этого института взялись разобраться с системами поиска причинно-следственных связей, работающими в мозге у суеверных людей — и не только у них одних.

Сам эксперимент напоминал игру с «одноруким бандитом». Обычно это происходит так: вы дергаете за рычаг игрового автомата — и на экране появляются три картинки. Три вишенки, три семерки и разные другие комбинации (известные заранее — это важно!) означают, что вы выиграли. Сейчас из автомата посыплются монеты.

Ученые из Калтеха вывернули эту схему наизнанку. Грубо говоря, из «однорукого бандита» время от времени сыплются монеты — а вам нужно угадать, какие вообще бывают выигрышные комбинации. Другими словами, найти закономерность по частным случаям.

Правда, в реальности все выглядело чуть скучнее, чем подпольное казино в лабораторных интерьерах. Картинки (причем не три штуки, а целых пять зараз — звездочка-звездочка-листочек-листочек-звездочка, например) просто показывали на дисплее человеку, лежащему внутри магнитно-резонансного томографа. Звона сыплющихся монет тоже не было — но подопытные боролись за реальный выигрыш в долларах.

По ходу игры каждый испытуемый обучался — и тут надо заметить, что под термином «обучение» ученые понимают не сидение за партой, а умение строить гипотезы на основе своего опыта. Например, от игры к игре подопытный все больше уверен, что если появилась картинка со звездочкой, он обязательно выиграет этот раунд (а из-за картинки с листочком, наоборот, проиграет). Если такая устойчивая уверенность, что определенная картинка даст выигрыш или проигрыш, возникала у участника после первого же раунда, в котором встретилось изображение, значит, он моментально сделал вывод о ее значении. Именно такое обучение на единственном примере интересовало ученых сильнее всего. Вот два события происходят одновременно (например, «выпала звездочка» и «я выиграл много денег»). В каком случае мозг сделает далеко идущие выводы, основываясь на этом единичном примере?

Способность с первого раза запоминать взаимосвязи между событиями полезна для экстремальных ситуаций, когда каждая следующая встреча с непонятным обходится неоправданно дорого. Пример — знание, что палец не стоит совать в огонь, а ножницы в розетку.

Из «однорукого бандита» время от времени сыплются монеты — а ваше дело угадать, какие вообще бывают выигрышные комбинации.

Но обычно у нас нет необходимости торопиться с выводами, и мы можем позволить себе неторопливо накапливать примеры совпадения двух событий, пока их не наберется достаточно, чтобы записать в памяти «да, связь действительно есть». Например, если нам понравилась еда в ресторане, но не очень понравился официант, идея «ресторан плохой» не сразу отпечатается в памяти.

Однако если мы раз за разом приходим в ресторан и раз за разом видим там грубых официантов, приходит время насторожиться и перестать его посещать. Так работает обычное постепенное обучение — аккуратно накапливает факты, прежде чем делать выводы. А вот для экстраординарных обстоятельств у нас есть специальная система моментального обучения, для которой не нужно повторять дважды. Например, если мы отравимся едой, то с первого раза запомним, что есть в этом ресторане опасно, и не захотим туда возвращаться. Но как наш мозг понимает, когда ему нужно пользоваться быстрой системой запоминания, а когда — обычной и более надежной?

Конечно, по умолчанию собрать достаточное число фактов выгоднее, так что нужно искать, что должно измениться в окружающей обстановке, чтобы мы решились судить на основании единственного примера. Можно предположить, что нам нужно сразу определиться с причиной происшествия, если оно для нас новое («раньше у меня дома никогда не пахло гарью — вероятно, потому, что я никогда раньше не готовил»). Другая возможность — что мы быстро делаем выводы только тогда, когда последствия события для нас достаточно серьезны («я иногда терял небольшое количество денег, но вчера у меня украли годовую зарплату; видимо, мне не стоило брать ее с собой в бар»).

На самом деле все еще интереснее: вывод, что между событиями есть связь, мы быстрее всего делаем в ситуации, когда для таких выводов нет разумных оснований.

В некоторых раундах ученые специально все подстроили так, чтобы участники не имели достоверных данных для какого бы то ни было прогноза на будущее (представьте, например, что «однорукий бандит» сошел с ума и выплевывает монеты вне всякой зависимости от того, что на экране).

Но чем меньше у участников было шансов разобраться с реальным влиянием картинки на исход игры, тем быстрее они начинали ассоциировать ее с выигрышем или проигрышем. Иногда им было достаточно одной комбинации «картинка-выигрыш», чтобы твердо увериться, будто эти два события связаны. И происходило такое обучение на лету только тогда, когда ситуация на самом деле была максимально неопределенной.

Можно предположить, что если на кону большие деньги, то мы подходим к поиску закономерностей более ответственно. Но выводы были одинаково скоропалительными (плюс-минус) вне зависимости от размера ставки. И если, например, какая-нибудь сумма выигрыша отображалась на дисплее впервые, это тоже ничего не меняло.

Типичная реакция этой зоны мозга — сигнал «все страньше и страньше».

Получается, главная задача системы быстрого обучения — избавить нас от гнетущего ощущения неопределенности, а новизна ситуации и наши риски для нее второстепенны.

Тут можно было бы вспомнить про «быструю подсистему мозга» и «медленную подсистему мозга», описанные нобелевским лауреатом по экономике Даниэлем Канеманом в книге «Думай быстро, решай медленно». Идея такая: «медленная подсистема» (она же рациональный разум) — дорогая в использовании, требует много глюкозы, и мозг эксплуатирует ее разве что при крайней необходимости, а по умолчанию довольствуется прикидками на скорую руку дешевой в обращении «быстрой системы» (грубо говоря, интуиции).

Но в классических экспериментах Канемана никакие томографы не применялись, и в эксперименте с игроками стало ясно, что схема нобелевского лауреата как минимум в этой ситуации описывает события не вполне корректно. Команда из Калтеха утверждает: эта быстрая система — не режим по умолчанию, а запасной парашют на случай, когда мы не владеем ситуацией.

Что именно увидели ученые на томограммах испытуемых? Прежде всего, они обнаружили область мозга, которая — ни много не мало — отслеживает предсказуемость происходящего. Типичная ее реакция — то самое «все страньше и страньше» из «Алисы в Стране чудес».

Эта область — вентролатеральная префронтальная кора — была тем активнее, чем менее определенными были причинно-следственные связи между картинками и результатами игры. Иногда эта область начинала работать согласованно с другой частью мозга, гиппокампом. Гиппокамп — структура, отвечающая за эпизодическую память (то есть память, которая касается происходивших лично с нами событий, а не абстрактных фактов вроде того, что Волга впадает в Каспийское море). Именно эта часть мозга испытуемых становилась активной во время моментального обучения, когда они с одного раза делали вывод о связи картинки и итога игры. При этом гиппокамп в такие моменты работал согласованно с вентролатеральной префронтальной корой, как бы откликаясь на ее «все страньше и страньше».

В таком случае испытуемые быстро запоминали, что получившийся результат связан с тем стимулом, про эффект которого они на самом деле не знали ровным счетом ничего.

А во время обычного обучения, когда результаты игры соответствовали ожиданиям, вентролатеральная префронтальная кора и гиппокамп работали вразнобой.

Полезно уметь учиться на единственной ошибке или опознавать опасность, встретившись с ней лишь однажды. Правда, у нашей системы моментального обучения есть и побочный эффект. Система начинает работать при любых непредсказуемых событиях, но она может ошибаться в том, какие из них важны. Ведь неопределенность раздражает, и ее хочется уменьшить любой ценой, даже если она никак не угрожает нашей жизни и здоровью. Если ситуация становится слишком непонятной, мы назначаем причиной загадочного явления факт, который с ним никак не связан. Так появляется вера в черную кошку, приносящую неприятности, в необходимость положить учебник под подушку в ночь перед экзаменом или в счастливую рубашку, которая поможет нам пройти собеседование.

Страх неопределенности — то, что заставляет нашу логику хромать, когда она нам особенно пригодилась бы. Логика позволяет сказать «стоп, я пока ничего толком не знаю», а иногда самое полезное — не делать выводы раньше времени.


Понравился материал? Помоги сайту!

Сегодня на сайте
Дни локальной жизниМолодая Россия
Дни локальной жизни 

«Говорят, что трех девушек из бара, забравшихся по старой памяти на стойку, наказали принудительными курсами Школы материнства». Рассказ Артема Сошникова

31 января 20221538
На кораблеМолодая Россия
На корабле 

«Ходят слухи, что в Центре генетики и биоинженерии грибов выращивают грибы размером с трехэтажные дома». Текст Дианы Турмасовой

27 января 20221582