Книга Метамышление. Как нейронауки помогают нам понять себя, страница 24 – Стивен М. Флеминг

Сегодня мы знаем, что эта реакция возникает в результате ошибок при выполнении самых разнообразных задач (от нажатия кнопок до чтения вслух) и генерируется областью мозга, расположенной в центре лобной доли, дорсальной зоной передней поясной коры. Это красноречивое нейронное свидетельство самомониторинга обнаруживается уже на ранних этапах развития человека. В одном эксперименте 12‐месячным младенцам демонстрировали разные изображения на экране компьютера, записывая движение их глаз. Иногда им показывали человеческое лицо, и если младенцы смотрели прямо на него, то удостаивались награды в виде музыки и мигающих цветных лампочек. Если ребенок не смотрел на изображение лица, то в контексте эксперимента это считалось ошибкой – он не выполнял действие, за которое получил бы вознаграждение. В таких случаях записи ЭЭГ отчетливо отражали НСО, пусть реакция и была несколько запоздалой по сравнению со взрослыми^[51].

НСО можно рассматривать как частный случай сигнала о «предиктивной ошибке». Название «предиктивные ошибки» говорит само за себя: это ошибки в наших предсказаниях будущего, которые к тому же являются ключевой составляющей алгоритмов, помогающих эффективно изучать мир. Чтобы понять, как предиктивные ошибки помогают нам в этом, представьте, что рядом с вашим офисом открывается новая кофейня. Вам еще неизвестно, насколько она хороша, но ее владельцы позаботились о том, чтобы купить первоклассную кофемашину и создать отличную атмосферу. У вас высокие ожидания – вы предполагаете, что кофе будет хорошим, хотя еще не пили его. Наконец, вы впервые пробуете его и выясняете, что он не просто хорош – такого чудесного эспрессо вы давно не пили. Поскольку кофе превзошел ваши ожидания, вы обновляете свою предварительную оценку, а кофейня становится вашей новой любимой остановкой по пути на работу.

Теперь представим, что прошло несколько недель. Бариста расслабились, и кофе уже не так прекрасен, как раньше. Возможно, он все равно хорош, но, учитывая ваши возросшие ожидания, вы воспринимаете происходящее как негативную ошибку в вашем предсказании и можете разочароваться еще сильнее.

Способность делать и обновлять предсказания зависит от известного химического вещества, вырабатываемого в мозге, – дофамина. Дофамин не только знаменит, но и зачастую воспринимается ошибочно – в популярных СМИ его называют «гормоном удовольствия». Это правда, что уровень дофамина повышается от того, что нам нравится: денег, еды, секса и так далее. Однако представление, что дофамин всего лишь сигнализирует о вознаграждающем характере получаемого опыта, ошибочно. В 1990‐х годах нейробиолог Вольфрам Шульц провел эксперимент, ставший классическим. Он зарегистрировал у обезьян сигналы, посылаемые клетками среднего мозга, которые вырабатывают дофамин и доставляют его в другие области мозга. Шульц приучил обезьян, что после включения света в комнате им дают немного сока. Сначала дофаминовые клетки реагировали на сок, что соответствовало теории удовольствия. Но со временем животные начали понимать, что включение света всегда предшествует соку, – они научились ожидать удовольствие, – и дофаминовая реакция исчезла^[52].

Элегантное объяснение рисунка дофаминовой реакции в этих экспериментах заключается в том, что она помогала мозгу отслеживать ошибки в предсказаниях обезьян. Сначала сок был для обезьян неожиданностью – так же, как для вас неожиданностью был хороший кофе в новом месте. Но со временем обезьяны стали ожидать сок каждый раз, когда включался свет, – в точности как мы ожидаем хороший кофе каждый раз, когда заходим в кофейню. Почти одновременно с экспериментами Шульца, специалисты в области вычислительной нейробиологии Питер Дайан и Рид Монтегю работали над развитием одной классической психологической теории по обучению методом проб и ошибок. Согласно этой знаменитой теории, модели Рескорлы – Вагнера, обучение происходит только при условии, что события неожиданны. Это понятно даже интуитивно: если сегодня кофе такой же, как и вчера, у нас нет необходимости изменять оценку, которую мы дали кофейне. Не нужно ничему учиться. Дайан и Монтегю продемонстрировали, что варианты этого алгоритма прекрасно согласуются с реакцией дофаминовых нейронов. Вскоре после публикации работ Шульца и Дайана с Монтегю ряд исследований, проведенных моим бывшим научным руководителем Рэем Доланом, выявил, что реакция нейронов в областях человеческого мозга, получающих дофаминовый сигнал, полностью соответствует тому, что происходит при получении сигнала о предиктивной ошибке. Упомянутые исследования показали, что вычисление предиктивных ошибок и использование их для обновления нашего восприятия мира лежат в основе работы мозга^[53].