211service.com
Det är så din hjärna gör ditt sinne
Vetenskapsfotobibliotek
Vad är ditt sinne? Det är kanske en konstig fråga, men om du trycker på den kan du beskriva den som den del av dig själv som gör dig till den du är – ditt medvetande, dina drömmar, känslor och minnen. Forskare trodde länge att sådana aspekter av sinnet hade specifika hjärnplatser, som en krets för rädsla, en region för minne och så vidare.
Men på senare år har vi lärt oss att den mänskliga hjärnan faktiskt är en mästare på bedrägeri, och dina erfarenheter och handlingar avslöjar inte dess inre funktioner. Ditt sinne är i själva verket en pågående konstruktion av din hjärna, din kropp och den omgivande världen.
Den här historien var en del av vårt septembernummer 2021
- Se resten av frågan
- Prenumerera
I varje ögonblick, när du ser, tänker, känner och navigerar i världen omkring dig, är din uppfattning om dessa saker byggd av tre ingredienser. En är de signaler vi får från omvärlden, kallade känna av data . Ljusvågor kommer in på din näthinna för att upplevas som blommande trädgårdar och stjärnhimmel. Förändringar i tryck når din snäcka och hud och blir röster och kramar för nära och kära. Kemikalier kommer till din näsa och mun och förvandlas till sötma och krydda.
Relaterad berättelse
Artificiell allmän intelligens: Är vi nära, och är det ens vettigt att försöka? En maskin som kunde tänka som en person har varit den vägledande visionen för AI-forskning sedan de första dagarna – och är fortfarande dess mest splittrade idé.
En andra ingrediens i din upplevelse är känseldata från händelser inuti din kropp, som blodet som forsar genom dina vener och artärer, dina lungor expanderar och drar ihop sig och din mage kurrar. Mycket av den här symfonin är tyst och utanför din medvetenhet, tack och lov. Om du kunde känna varje inre ryck och mullrande direkt, skulle du aldrig uppmärksamma något utanför din hud.
Slutligen är en tredje ingrediens tidigare erfarenhet. Utan detta skulle avkänningsdata runt och inuti dig vara meningslöst brus. Det skulle vara som att bli bombarderad av ljuden från ett språk som du inte talar, så du kan inte ens se var ett ord slutar och nästa börjar. Din hjärna använder det du har sett, gjort och lärt dig tidigare för att förklara sinnesdata i nuet, planera din nästa handling och förutsäga vad som kommer härnäst. Allt detta sker automatiskt och osynligt, snabbare än du kan knäppa med fingrarna.
Dessa tre ingredienser kanske inte är hela historien, och det kan finnas andra vägar för att skapa andra typer av sinnen - säg i en futuristisk maskin. Men ett mänskligt sinne konstrueras av en hjärna i ständig konversation, ögonblick för unika ögonblick, med en kropp och omvärlden.
När din hjärna kommer ihåg, återskapar den bitar av det förflutna och kombinerar dem sömlöst. Vi kallar den här processen att komma ihåg, men det är verkligen montering. Faktum är att din hjärna kan konstruera samma minne (eller, mer exakt, vad du upplever som samma minne) på olika sätt varje gång. Jag talar inte här om den medvetna upplevelsen av att komma ihåg något, som att minnas din bästa väns ansikte eller gårdagens middag. Jag talar om den automatiska, omedvetna processen att titta på ett objekt eller ett ord och omedelbart veta vad det är.
Varje handling av igenkänning är en konstruktion. Du ser inte med dina ögon; du ser med din hjärna. Likaså för alla dina andra sinnen. Din hjärna jämför sinnesdata som kommer in nu med saker du har känt tidigare i en liknande situation där du hade ett liknande mål. Dessa jämförelser inkluderar alla dina sinnen på en gång, eftersom din hjärna konstruerar alla förnimmelser på en gång och representerar dem som stora mönster av neural aktivitet som gör att du kan uppleva och förstå världen omkring dig.
Hjärnor har också en fantastisk förmåga att kombinera delar av det förflutna på nya sätt. De återställer inte bara gammalt innehåll; de genererar nytt innehåll. Till exempel kan du känna igen saker du aldrig har stött på förut, som en bild på en häst med fjäderklädda vingar. Du har förmodligen aldrig sett Pegasus i verkligheten, men precis som de gamla grekerna kan du se en målning av Pegasus för första gången och omedelbart förstå vad det är, för – mirakulöst nog – kan din hjärna samla välbekanta idéer som häst och fågel och flyg in i en sammanhängande mental bild.
Din hjärna kan till och med påtvinga ett välbekant objekt nya funktioner som inte är en del av objektets fysiska natur. Titta på fotografiet i figur 1. Datorer idag kan använda maskininlärning för att enkelt klassificera detta objekt som en fjäder. Men det är inte vad mänskliga hjärnor gör. Om du hittar det här föremålet på marken i skogen, så är det säkert en fjäder. Men för en författare på 1700-talet är det en penna. För en krigare från cheyennestammen är det en hederssymbol. För ett barn som låtsas vara en hemlig agent är det en praktisk falsk mustasch. Din hjärna klassificerar objekt inte bara utifrån deras fysiska egenskaper, utan också efter deras funktion – hur objektet används. Den går igenom denna process varje gång du tittar på en papperslapp med en död ledares ansikte på och ser valuta som kan växlas mot materiella varor.
Figur 1. Människans hjärnor kan kategorisera detta objekt efter hur det kommer att användas. Datorer som använder maskininlärning kommer bara att se en fjäder.
GETTYDenna otroliga förmåga kallas ad hoc-kategorikonstruktion. I ett ögonblick använder din hjärna tidigare erfarenheter för att konstruera en kategori som hederssymboler, med den fjädern som medlem. Kategorimedlemskap baseras inte på fysiska likheter utan på funktionella – hur du skulle använda objektet i en specifik situation. Sådana kategorier kallas abstrakta. En dator kan inte känna igen en fjäder som en belöning för tapperhet eftersom den informationen inte finns i fjädern. Det är en abstrakt kategori konstruerad i förnimmarens hjärna.
Datorer kan inte göra detta. Inte än i alla fall. De kan tilldela objekt till redan existerande kategorier baserat på tidigare exempel (en process som kallas övervakad maskininlärning ), och de kan gruppera objekt i nya kategorier baserat på fördefinierade funktioner, vanligtvis fysiska ( oövervakad maskininlärning ). Men maskiner konstruerar inte abstrakta kategorier som ansiktshår för låtsasspioner i farten. Och de gör det verkligen inte många gånger per sekund för att förstå och agera i en enormt komplex social värld.
Precis som ditt minne är en konstruktion, så är dina sinnen det. Allt du ser, hör, luktar, smakar och känner är resultatet av en kombination av saker utanför och inuti ditt huvud. När du ser en maskros, till exempel, har den egenskaper som en lång stjälk, gula kronblad och en mjuk, squishy konsistens. Dessa egenskaper återspeglas i betydelsen av data som strömmar in. Andra egenskaper är mer abstrakta, som om maskrosen är en blomma som ska placeras i en bukett eller ett ogräs som ska slitas ur marken.
Hjärnor måste också bestämma vilka avkänningsdata som är relevanta och vilka som inte är det, och separera signal från brus. Ekonomer och andra vetenskapsmän kallar detta beslut för värdeproblemet.
Värdet i sig är ett annat abstrakt, konstruerat drag. Det är inte inneboende för de sinnesdata som kommer från världen, så det går inte att upptäcka i världen. Värde är en egenskap hos den informationen i förhållande till tillståndet hos organismen som gör avkänningen – du. Vikten av värde ses bäst i ett ekologiskt sammanhang. Anta att du är ett djur som strövar omkring i skogen och du ser en suddig form på avstånd. Har det ett värde för dig som mat, eller kan du bortse från det? Är det värt att lägga energi på att fortsätta det? Svaret beror delvis på din kropps tillstånd: om du inte är hungrig har den suddiga formen mindre värde. Det beror också på om din hjärna förutspår att formen vill äta upp dig.
Många människor jagar inte mat på en regelbunden basis, förutom att surfa på marknader. Men samma process för att uppskatta värdet gäller för allt du gör i livet. Är personen som närmar sig dig vän eller fiende? Är den nya filmen värd att se? Ska du jobba en timme extra eller gå på barhoppning med dina vänner, eller kanske bara sova lite? Varje alternativ är en handlingsplan, och varje plan är i sig en uppskattning av värdet.
Samma hjärnkretsar som är involverade i att uppskatta värdet ger oss också vår mest grundläggande känsla av känsla, som du känner som ditt humör och som forskare kallar påverka. Affektiva känslor är enkla: att känna sig behaglig, känna sig obehaglig, känna sig upprörd, känna sig lugn. Affektiva känslor är inte känslor. (Känslor är mer komplexa kategorikonstruktioner.) Affekt är bara en snabb sammanfattning av din hjärnas övertygelser om din kropps metaboliska tillstånd, som en slags barometeravläsning. Människor litar på att deras affekt indikerar om något är relevant för dem eller inte – det vill säga om saken har ett värde eller inte. Till exempel, om du tycker att den här artikeln är helt lysande, eller att författaren inte har hållit på, eller till och med om du har lagt ner energin på att läsa så här långt, så har den ett värde för dig.
Hjärnor utvecklades för att kontrollera kroppar. Under evolutionär tid utvecklade många djur större kroppar med komplexa interna system som behövde koordination och kontroll. En hjärna är ungefär som en kommandocentral för att integrera och koordinera dessa system. Den transporterar nödvändiga resurser som vatten, salt, glukos och syre var och när de behövs. Denna förordning kallas allostas ; det innebär att förutse kroppens behov och försöka möta dem innan de uppstår. Om din hjärna gör sitt jobb bra, så får kroppens system genom allostas vad de behöver för det mesta.
För att utföra denna kritiska metaboliska balansgång upprätthåller din hjärna en modell av din kropp i världen. Modellen innehåller medvetna saker, som vad du ser, tänker och känner; handlingar du utför utan eftertanke, som att gå; och omedvetna saker utanför din medvetenhet. Till exempel modellerar din hjärna din kroppstemperatur. Denna modell styr din medvetenhet om att vara varm eller kall, automatiska handlingar som att vandra in i skuggan och omedvetna processer som att ändra ditt blodflöde och öppna dina porer. I varje ögonblick gissar din hjärna (baserat på tidigare erfarenheter och sinnesdata) vad som kan hända härnäst i och utanför din kropp, flyttar runt resurser, startar dina handlingar, skapar dina förnimmelser och uppdaterar sin modell.
Denna modell är ditt sinne, och allostas är kärnan. Din hjärna utvecklades inte för att tänka, känna och se. Det utvecklades för att reglera din kropp. Dina tankar, känslor, sinnen och andra mentala förmågor är konsekvenser av den regleringen.
Eftersom allostas är grundläggande för allt du gör och känner, fundera på vad som skulle hända om du inte hade en kropp. En hjärna född i ett kar skulle inte ha några kroppssystem att reglera. Det skulle inte ha några kroppsliga förnimmelser att förstå. Det kunde inte konstruera värde eller påverka. En kroppslös hjärna skulle därför inte ha ett sinne. Jag säger inte att ett sinne kräver en verklig kropp av kött och blod, men jag menar att det kräver något som en kropp, full av system för att effektivt koordinera i en ständigt föränderlig värld. Din kropp är en del av ditt sinne – inte på något tjusigt, metaforiskt sätt, utan på ett mycket verkligt sätt som är hjärnanslutning.
Dina tankar och drömmar, dina känslor, till och med din upplevelse just nu när du läser dessa ord, är konsekvenser av ett centralt uppdrag att hålla dig vid liv, reglera din kropp genom att konstruera ad hoc-kategorier. Troligtvis upplever du inte ditt sinne på detta sätt, men under huven (inne i skallen) är det vad som händer.
Lisa Feldman Barrett är professor i psykologi vid Northeastern University och författare till Sju och en halv lektion om hjärnan och Hur känslor skapas: The Secret Life of the Brain . Läs mer på LisaFeldmanBarrett.com .