Badania nad efektem „aha!” rzuciły nowe światło na biologię świadomości
Naukowcy z Uniwersytetu Columbia zidentyfikowali na poziomie neuronowym efekt „aha!”– zjawisko, w którym nagle pojawia się w naszym umyśle informacja, rozwiązanie albo odpowiedź na pytanie, nad którym wcześniej się trudziliśmy. Badania o kolejny krok przybliżają neuronaukę do zrozumienia biologicznych podstaw ludzkiej świadomości.
Efekt „aha!” lub – wedle terminologii psychologii poznawczej – iluminacja to zjawisko dobrze znane każdemu z nas, polegające na tym, że w pewnym momencie do naszej świadomości dociera rozwiązanie problemu, nad którym wcześniej pracowaliśmy. Towarzyszy temu niezwykle przyjemne i satysfakcjonujące uczucie – przekonanie o własnej przemyślności, czy nawet genialności.
W ogłoszonych właśnie w czasopiśmie „Current Biology” wynikach badań to samo zjawisko nazywa się „przeszywaniem świadomości” (ang. piercing of consciousness). Autorzy dowodzą, że działa ono w oparciu o ten sam mechanizm, który bierze udział w podejmowaniu znacznie prostszych decyzji.
- Znakomita większość myśli krąży w naszym mózgu poniżej poziomu, który jest czytelny dla świadomości. Mózg przetwarza jest także wtedy, kiedy my nie mamy o tym pojęcia – mówi Michael Shadlen, MD, PhD z Columbia University Zuckerman Mind Brain Behavior Institute, współautor publikacji. - Wciąż jest niejasne, jak te wiadomości dostają się na poziom świadomości. Nam udało się zaobserwować ten moment i odnieść tę obserwację do tego, jak rozumiemy świadomość jako taką.
Zdaniem dr. Shadlena nawet najbardziej złożone myśli, pojęcia i idee naszego umysłu – takie jak miłość, smutek, wina czy moralność – mogą być sprowadzone do serii decyzji podejmowanych przez mózg. Naukowiec całą swoją karierę naukową poświęcił na badanie, jak miliony sygnałów z komórek mózgowych prowadzą do takich decyzji. Liczy, że w ten sposób dotrze do zrozumienia najbardziej złożonych zdolności naszego mózgu.
W 2008 roku zespół dr. Shadlena odkrył, że kiedy podejmujemy trudne decyzje, nasz mózg nie korzysta ze wszystkich dostępnych informacji. Nie robi tak dlatego, że nie jest to dla niego osiągalne, ale zachowuje się tak, jakby miał wbudowany mechanizm mówiący „dość” – stawiający granicę, przy której uznaje, że ma już wystarczająco danych do podjęcia decyzji. Teraz ten mechanizm próbuje się powiązać z momentem „iluminacji”.
W poszukiwaniu bardziej precyzyjnych odpowiedzi zespół przeprowadził badanie z udziałem pięciu osób, których pierwszym zadaniem było obserwowanie na monitorze kropki, które przemieszczały się tak, jak ziarenka piasku poruszane przez wiatr. Kiedy ruch na ekranie ustawał, po krótkim zastanowieniu uczestnicy mieli odpowiedzieć na pytanie, czy kropki przemieszczały się w prawo czy w lewo.
Na środku ekranu przez cały czas umieszczony był zegar. Uczestnicy po udzieleniu odpowiedzi zostali poproszeni, żeby ręcznie cofnąć wskazówki zegara do czasu, w którym odczuli, że znają odpowiedź. Podobny schemat był powtarzany wielokrotnie, na różnym poziomie trudności.
Badacze posłużyli się metodą chronometrii umysłu, która, jak sami podkreślają, jest oczywiście zupełnie subiektywna. A skoro tak, to można się spodziewać, że będzie niemożliwa do zweryfikowania. Jednak w oparciu o wieloletnie doświadczenia w badaniu mechanizmów rządzących mózgiem, zespołowi udało się opracować sposób weryfikacji tego, czy czas wskazany przez uczestników badania rzeczywiście odpowiada czasowi podjętej decyzji.
– Posłużyliśmy się pewną matematyczną sztuczką, opartą na naszych wcześniejszych badaniach, które dowiodły, że prędkość i celność decyzji są uwarunkowane tą samą funkcją mózgu.
Wedle tych badań proces podejmowania decyzji odbywa się już na poziomie pojedynczych komórek w mózgu. W oparciu o tą wiedzę badaczom udało się doświadczalnie zweryfikować, że subiektywne przekonania uczestników badania – ich poczucie podjęcia decyzji – faktycznie było zgodne z procesami podejmowania decyzji zachodzącymi w mózgu.
– Zasadniczo, akt świadomości odpowiada temu finalizacji procesu, przez który przechodzi mózg, podejmując decyzję, nawet tę najprostszą, jak to, czy skręcić w lewo czy w prawo – wyjaśnia dr Shalden.
Zespół dr. Shaldena pracujący w Instytucie Zuckermana na Uniwersytecie Columbia widzi rezultaty swoich badań w szerszym kontekście jako ważny krok na drodze w rozpoznaniu biologicznych podstaw ludzkiej świadomości. Wbrew starym szkołom filozofii, wyraźnie oddzielającym ciało od tego, co nazywa się rozumem, są w tym zakresie bardzo optymistyczni.
– Niektórzy ludzie sądzą, że istota tego, czym zajmuje się neuronauka jest bardzo odległa od tego, czym zajmuje się „napuszona” filozofia – mówi dr Shalden. – Nam jednak zdaje się, że rozpatrywanie przez nas pojęć na przykład z zakresu etyki wcale jeszcze nie jest ich wyjaśnieniem. Raczej zbliżamy niż oddalamy wzajemnie biologię i filozofię.
Źródło badań: Yul H.R.Kang, Frederike H.Petzschner, Daniel M.Wolpert, Michael N.Shadlen: Piercing of Consciousness as a Threshold-Crossing Operation. "Current Biology" col 27 issue 15, 7 August 2017, ss. 2285-2295. DOI: 10.1016/j.cub.2017.06.047
Opracowano na podstawie artykułu In Witnessing the Brain’s ‘Aha!’ Moment, Scientists Shed Light on Biology of Human Consciousness opublikowanego na stronie internetowej Instytutu Zuckermana Uniwersytetu Columbia.
