Kā dzīves ainas veido apziņu un rada atmiņas

Dzīve sastāv no virknes mazu notikumu: rīta kafijas pagatavošanas, suņa izlaišanas ārā, klēpjdatora atvēršanas, suņa ielaišanas atpakaļ iekšā. Visi šie notikumi kopā veido pilnu dienu. Mūsu smadzenes pastāvīgi novēro un apstrādā notikumus, kas veido mūsu ikdienas dzīvi, saka Džefs Zakss, Vašingtonas Universitātes Edgara Džeimsa Svifta mākslas un zinātnes katedras vadītājs un Psiholoģijas un neirobioloģisko zinātņu katedras vadītājs.

"Izpratne par to, kur notikumi sākas un kur tie beidzas, ir ļoti svarīga, lai izprastu pasauli," sacīja Zakss.

Divos jaunos rakstos Zakss un citi pētnieki no Mākslas un zinātņu fakultātes un Makelvija Inženierzinātņu skolas pēta šo galveno procesu cilvēka izziņā.

Zakss vadīja pētījumu, kurā datormodeļi tika apmācīti noskatīties vairāk nekā 25 stundu videoierakstu, kuros cilvēki veica vienkāršus, ikdienas uzdevumus, piemēram, tīrīja virtuvi vai gatavoja ēst, un pēc tam izteikt prognozes par to, kas notiks tālāk. Pētījums sniedza pārsteidzošu atklājumu: datormodeļi bija visprecīzākie, kad tie reaģēja uz nenoteiktību. Kad modelis nebija īpaši pārliecināts par to, kas notiks tālāk, tas atiestatīja iestatījumus un atkārtoti novērtēja ainu, kas uzlaboja tā kopējo izpratni.

Pētījuma, kas publicēts žurnālā PNAS Nexus, līdzautori ir Tanhs Ngujens, Zahsa dinamiskās izziņas laboratorijas absolvents; Mets Bezdeks, laboratorijas vecākais pētnieks; Ārons Bobiks, Makelvija Inženierzinātņu skolas profesors un dekāns; Tods Breivers, Viljama R. Stekenberga cilvēcisko vērtību un morālās attīstības profesors; un Semjuels Geršmans, neirozinātnieks Hārvardā.

Zakss iepriekš bija izvirzījis teoriju, ka cilvēka smadzenes ir īpaši jutīgas pret maziem pārsteigumiem, kas piepilda mūsu dzīvi. Viņš ieteica cilvēkiem pārvērtēt ainu, kad tā reģistrē kaut ko negaidītu, un šī parādība pazīstama kā "prognozēšanas kļūda". Taču atklājums, ka veiksmīgais datormodelis vairāk uzmanības pievērsa nenoteiktībai nekā prognozēšanas kļūdām, lika apšaubīt šo teoriju.

"Mēs nodarbojamies ar zinātni," sacīja Zakss. "Mēs pārskatām teorijas, saskaroties ar jauniem datiem."

Pārsteigumi joprojām ir svarīgi, un nav nepieciešams pilnībā atteikties no prognozēšanas kļūdas koncepcijas, sacīja Ngujens. "Mēs sākam domāt, ka smadzenes izmanto abus mehānismus," viņš teica. "Tas nav jautājums par to, ka jāizvēlas viens pār otru. Katrs modelis var sniegt unikālu ieguldījumu mūsu izpratnē par cilvēka izziņu."

Atmiņas loma notikumu apstrādē

Arī pētnieks Meveriks Smits no Dinamiskās izziņas laboratorijas pēta saistību starp notikumu izpratni un atmiņu. Strādājot kopā ar Hīteri Beiliju, bijušo Vašingtonas Universitātes pēcdotorantūras stipendiāti, kura tagad ir Kanzasas štata universitātes asistente, Smits ir līdzautors pārskata rakstam žurnālā "Nature Reviews Psychology", apkopojot arvien vairāk pierādījumu tam, ka ilgtermiņa atmiņa ir cieši saistīta ar spēju loģiski un precīzi noteikt, kur beidzas viens notikums un sākas cits.

"Pastāv daudzas individuālas atšķirības spējā noteikt notikumu sākumu un beigas, un šīs atšķirības var spēcīgi paredzēt, cik labi cilvēki vēlāk atceras notikumus," sacīja Smits. "Mēs ceram izstrādāt intervenci, kas var uzlabot atmiņu, palīdzot cilvēkiem labāk segmentēt notikumus."

Vecuma ietekme uz notikumu uztveri

Tāpat kā Zakss, arī Smits paļaujas uz videoklipiem, lai labāk izprastu, kā smadzenes apstrādā notikumus. Viņa video redzama nevis gatavota ēdiena gatavošana vai tīrīšana, bet gan cilvēka iepirkšanās veikalā, printera uzstādīšana vai citu ikdienišķu uzdevumu veikšana. Dažādos eksperimentos skatītāji spiež pogas, kad viņi uzskata, ka notikums sākas vai beidzas. Pēc tam Smits pārbauda dalībnieku atmiņu par video, uzdodot virkni rakstisku jautājumu.

Smits atklāja, ka vecāka gadagājuma cilvēkiem ir grūtāk apstrādāt notikumus, kas varētu ietekmēt ar vecumu saistītu atmiņas pasliktināšanos. "Varētu būt veids, kā iejaukties, lai palīdzētu viņiem labāk atcerēties notikumus savā dzīvē," viņš teica.

Turpmākie pētījumi

Zaksam, Ngujenam, Smitam un citiem Psiholoģijas un neirobioloģisko zinātņu katedras locekļiem ir ambiciozi plāni turpināt pētīt smadzeņu spēju apstrādāt un atcerēties notikumus. Zaksa komanda strādā pie fMRI izmantošanas, lai reāllaikā izsekotu 45 dalībnieku reakcijas uz ikdienas notikumu video. "Mēs pētām šo kognitīvo funkciju faktiskos neirodinamiskos procesus," sacīja Zakss.

Citā pētījumā tiek izsekotas acu kustības, sniedzot jaunu ieskatu par to, kā mēs redzam pasauli. "Kad cilvēki vēro ikdienas aktivitātes, viņi pavada daudz laika, vērojot cilvēku rokas," skaidroja Zakss.

Smits pašlaik izmanto video eksperimentus, lai pārbaudītu, vai viņš var uzlabot pētījuma dalībnieku, tostarp vecāka gadagājuma pieaugušo un cilvēku ar Alcheimera slimību, atmiņu, atvieglojot robežu noteikšanu starp notikumiem. Galu galā viņš vēlētos saprast, kā notikumu novērojumi tiek glabāti un uzturēti ilgtermiņa atmiņā.

"Daži cilvēki nepārprotami labāk nekā citi segmentē notikumus jēgpilnos fragmentos," sacīja Smits. "Vai mēs varam uzlabot šo spēju, un vai tas novedīs pie labākas atmiņas? Tie ir jautājumi, uz kuriem mēs joprojām cenšamies rast atbildes."