Como os erros nos ajudam a estudar efetivamente a nós mesmos e o mundo

Um livro do neurocientista cognitivo Stephen M. O "Metapensamento" de Fleming é dedicado ao autoconhecimento. Descreve os mecanismos que ajudam as pessoas a descobrir e refletir sobre seus pensamentos. Fleming explica por que às vezes achamos mais fácil acreditar em um estranho do que em nossas próprias memórias de infância. descreve o que acontece com o cérebro quando tentamos, mas não conseguimos lembrar uma palavra, e aborda outras temas interessantes.

Com a permissão da Individuum, publicamos um trecho resumido do capítulo "Algoritmos de autocontrole" sobre por que uma pessoa não poderia se desenvolver se não cometesse erros.

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Um dos primeiros estudos sobre como identificamos nossos próprios erros foi feito pelo psicólogo Patrick Rabbitt na década de 1960. Ele criou um complexo monótono uma tarefa em que os sujeitos tinham que pressionar botões em resposta a uma sequência de números. No entanto, a tarefa em si não importava muito. O truque era que os participantes eram solicitados a pressionar um botão separado se percebessem que haviam cometido um erro. Rabbitt mediu com precisão o tempo necessário para pressionar esse botão e descobriu que as pessoas são capazes de corrigir seus próprios erros com extrema rapidez. Na verdade, os sujeitos perceberam que haviam cometido um erro, em média, 40 milissegundos mais rápido do que reagiram a estímulos externos. Essa análise elegante e simples provou que o cérebro é capaz de rastrear e detectar seus próprios erros por meio de cálculos internos eficientes, independentes de sinais do mundo exterior.

Um processo rápido de encontrar bugs pode levar a uma correção igualmente rápida.

Ao tomar uma decisão simples sobre se este ou aquele estímulo pertence à categoria A ou B, após dezenas de milissegundos após apertar o botão errado, os músculos que controlam a resposta correta começam a se contrair, tentando corrigir o erro. E se os processos corretivos acontecerem com rapidez suficiente, eles podem até evitá-lo. Por exemplo, no momento em que os músculos se contraem para pressionar o botão e enviar mensagem impensada, Nós nós temos tempo adquirir evidências adicionais do fracasso deste empreendimento e, no último momento, abster-se de um clique fatal do mouse.

Décadas após o experimento de Rabbitt, os cientistas começaram a descobrir processos cerebrais que promovem a descoberta de falhas internas. Enquanto trabalhava em sua tese de doutorado, publicada em 1992, o psicólogo William Gering escreveu eletroencefalogramas (EEG) de participantes em um experimento que realizaram tarefas complexas. Um EEG usa uma rede de pequenos eletrodos que detecta de forma não invasiva mudanças no campo elétrico causadas pela atividade combinada de milhares de neurônios dentro do cérebro. Hering descobriu que menos de 100 milissegundos depois de cometer um erro, uma onda especial aparece no cérebro. A velocidade dessa reação ajuda a explicar o que Rabbitt descobriu, ou seja, a capacidade das pessoas de rapidamente entenderque eles cometeram um erro, mesmo antes de serem informados sobre isso.

Essa atividade cerebral passou a ser conhecida como negatividade relacionada ao erro, ou ERN, que os psicólogos modernos chamam carinhosamente de resposta "Droga!".

Hoje sabemos que essa reação ocorre como resultado de erros na execução de uma ampla variedade de tarefas (desde pressionar botões até a leitura em voz alta) e é gerado pela área do cérebro localizada no centro do lobo frontal, zona dorsal do lobo anterior córtex cingulado. Essa evidência neural reveladora de automonitoramento é encontrada desde o início. desenvolvimento pessoa. Em um experimento, bebês de 12 meses viram imagens diferentes em uma tela de computador enquanto registravam seus movimentos oculares. Às vezes, mostravam-lhes um rosto humano e, se os bebês olhassem diretamente para ele, eram recompensados ​​com música e luzes coloridas piscantes. Se a criança não olhou para a imagem do rosto, no contexto do experimento isso foi considerado um erro - ela não realizou uma ação pela qual teria recebido uma recompensa. Nesses casos, as gravações de EEG refletiam claramente o NSO, mesmo que a reação fosse um tanto atrasado em comparação com adultos.

NSO pode ser considerado como um caso especial do sinal de "erro preditivo". O nome “erros preditivos” é autoexplicativo: são erros em nossas previsões do futuro, que também são um componente-chave de algoritmos que ajudam a estudar o mundo com eficácia. Para entender como os erros preditivos nos ajudam nisso, imagine que uma nova cafeteria seja inaugurada perto do seu escritório. Você ainda não sabe como é bom, mas seus donos fizeram questão de comprar uma cafeteira de primeira e criar uma ótima atmosfera. Você tem grandes expectativas - você assume que café será bom, embora ainda não o tenham bebido. Por fim, você experimenta pela primeira vez e descobre que não é apenas bom - há muito tempo você não bebia um expresso tão maravilhoso. Como o café superou suas expectativas, você atualiza sua estimativa e a cafeteria se torna sua nova parada favorita a caminho do trabalho.

Agora imagine que várias semanas se passaram. Os baristas relaxaram e o café não é tão bom quanto costumava ser. Ainda pode ser bom, mas, devido às suas expectativas aumentadas, você percebe o que está acontecendo como um erro negativo em sua previsão e pode ficar ainda mais desapontado.

A capacidade de fazer e atualizar previsões depende de uma conhecida substância química do cérebro chamada dopamina.

A dopamina não é apenas famosa, mas muitas vezes incompreendida - na mídia popular é chamada de "hormônio do prazer". É verdade que os níveis de dopamina sobe do que gostamos: dinheiro, comida, sexo e assim por diante. No entanto, a noção de que a dopamina apenas sinaliza a natureza recompensadora da experiência é enganosa. Na década de 1990, o neurocientista Wolfram Schultz conduziu um experimento que se tornou um clássico. Ele registrou em macacos sinais enviados por células do mesencéfalo que produzem dopamina e a entregam a outras áreas do cérebro. Schultz ensinou aos macacos que, depois de acender a luz da sala, eles recebiam um pouco de suco. A princípio, as células de dopamina responderam ao suco, o que era consistente com a teoria do prazer. Mas com o tempo, os animais começaram a entender que acender a luz sempre precede o suco - aprenderam a esperar o prazer - e a resposta da dopamina desaparecido.

Uma explicação elegante do padrão de resposta da dopamina nesses experimentos é que ajudou o cérebro a rastrear erros nas previsões dos macacos. A princípio, o suco foi uma surpresa para os macacos, assim como um bom café em um lugar novo foi uma surpresa para você. Mas, com o tempo, os macacos começaram a esperar suco toda vez que as luzes se acendiam, assim como esperamos um bom café toda vez que entramos em uma cafeteria. Quase simultaneamente com os experimentos de Schulz, os neurocientistas computacionais Peter Diane e Reed Montague trabalhou no desenvolvimento de uma teoria psicológica clássica de aprendizado por tentativa e erros.

De acordo com essa famosa teoria, o modelo de Rescorla-Wagner, a aprendizagem ocorre apenas se os eventos forem inesperados.

Isso é compreensível até intuitivamente: se o café de hoje for igual ao de ontem, não precisamos alterar a nota que atribuímos à cafeteria. Você não precisa aprender nada. Diane e Montagu demonstraram que as variantes deste algoritmo estão em excelente concordância com a resposta da dopamina neurônios. Logo após a publicação do trabalho de Schulz e Diane e Montague, uma série de estudos de meu antigo orientador, Ray Dolan, revelou que a reação neurônios em áreas do cérebro humano que recebem um sinal de dopamina é totalmente consistente com o que acontece quando um sinal preditivo é recebido. erro. Esses estudos mostraram que calcular erros preditivos e usá-los para atualizar nossa percepção do mundo mentira no centro de como o cérebro funciona.

Munidos de uma compreensão dos erros preditivos, começamos a ver como esses cálculos são importantes para o automonitoramento. Às vezes, recebemos diretamente feedback positivo ou negativo sobre nossas atividades − por exemplo, quando concluímos um trabalho escolar ou descobrimos que quebramos um recorde pessoal em uma meia maratona distâncias. Mas em muitas áreas da vida diária, o feedback pode ser menos perceptível ou inexistente. Portanto, é razoável considerar que o NSO reflete um sinal interno sobre remuneração Ou, mais precisamente, sua ausência. Expressa a diferença entre o que esperávamos (conseguimos) e o que realmente aconteceu (ocorreu um erro).

Imagine-se sentado ao piano para tocar uma melodia simples. Cada nota tem seu próprio som, mas seria estranho dizer que uma delas é “melhor” ou “pior” que a outra. Jogado sozinho, A não é melhor do que um G-sharp. Mas no contexto da melodia que abre o Concerto para Piano em Lá Menor de Edvard Grieg, o sol sustenido erroneamente tocado em vez do lá fará os ouvintes estremecerem. Mesmo que não haja feedback externo, o erro observação é um erro no contexto da execução esperada. Rastreando tais erros, o cérebro pode apreciarse ele tem um desempenho bom ou ruim, mesmo na ausência de feedback explícito.

Por definição, os erros geralmente não acontecem quando esperamos, caso contrário, podemos evitá-los.

Esse recurso de erro humano é usado para efeito cômico em um dos meus esboços favoritos de "Mostra rápida". Seu personagem, Old Man Unlucky Alf, vira-se para a câmera e diz com um forte sotaque do norte da Inglaterra: “Está vendo aquilo ali? Eles estão cavando um grande buraco no final da estrada. Com a minha sorte, tenho certeza que vou cair nela." Observamos tensos enquanto ele vagueia lentamente pela estrada, até que de repente uma forte rajada de vento surge e o joga em um buraco. Preparação, previsão e, ainda assim, a inevitabilidade do desastre - é isso que torna este esboço engraçado. Surpreendemo-nos com os erros precisamente porque não os esperamos e, como Homer Simpson, exclamar "D'ow!", já sendo confrontado com um fato.

Assim, uma maneira eficaz de fazer o automonitoramento é fazer previsões sobre como estamos indo bem e ver se estamos indo bem.

O livro "Metapensamento" ajudará a entender como a mente humana funciona do ponto de vista da neurociência. É útil para quem quer aprender a compreender melhor a si mesmo e aos outros.

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