Chris Fried on aivot ja sielu. Frith Christopher
Kirjan julkaisi Astrel-kustantamo Dynasty Foundationin Elements-sarjassa (tämä on julkaisujen välinen tieteellisen kirjallisuuden sarja), levikki 5000 kappaletta. Alaotsikko: "Kuinka hermotoiminta muokkaa sisäistä maailmaamme." (Chris Frith. Mielen luominen. Kuinka aivot luovat mielenmaailmamme.)
"Dynastiat" -sarjassa en ole vielä törmännyt kiinnostaviin kirjoihin, ja tässä on myös populaaritieteellinen kirja psykologiasta, joka on harvinaista (eihän Carnegiella jne. ole todellista suhdetta psykologiaan tieteenä).
En ollut pettynyt. Tietyssä mielessä tämä kirja kuntoutti minulle psykologian tieteenä ja jopa luonnontieteenä, samanlaisena kuin fysiikka, kemia ja biologia. Ja että psykologia ja freudilaisuus ovat eri asioita. (" Jotta en pilaa iltaani, pidättäydyn ilmaisemasta ajatusta, että Freud oli keksijä, ja hänen ajatuksensa ihmisen psyykestä ovat vähäisiä."). Valitettavasti freudilaisuus ja muu "vulgaari psykologia" ovat juurtuneet niin paljon julkiseen tietoisuuteen, että kirjoittaja itse haluaa esitellä itsensä "kognitiivisena neurotieteilijänä". Tämä kirja on tarina siitä, mitä ihmiset todella tekevät.
On käynyt ilmi, että psykologit käyttävät aktiivisesti uusimpia työkaluja - erilaisia tomografeja - tutkiakseen objektiivisesti aivoissa tapahtuvia prosesseja. Lisäksi nyt tomografeissa voit tarkkailla aivojen valokuvien lisäksi myös aivojen eri osien aktivointiprosessia ajan myötä. Ja tämän ansiosta voit esimerkiksi nähdä, että jos ihminen kuvittelee kasvot päässään, niin samat aivojen osat aktivoituvat kuin jos hän näkisi nämä kasvot todellisuudessa. Tomografit ovat kuitenkin vain yksi työkaluista.
Osoittautuu, että aivomme eivät kerro meille mitään monista asioista. He tutkivat esimerkiksi naista, joka kärsi häkämyrkytyksestä, jonka seurauksena hänen aivonsa muodon havaitsemisesta vastaava osa vaurioitui. Hän näki epämääräisesti valoa, värejä ja varjoja, mutta ei tunnistanut mitään. Hänelle annettiin keppi, ja hän kysyi, kuinka hänelle annettiin keppi - pysty- vai vaaka-asennossa. Nainen ei luonnollisesti voinut sanoa tätä, hän ei nähnyt. Mutta kun häntä pyydettiin ottamaan keppi, hän ojensi kätensä oikein sen mukaan, oliko se vaaka- vai pystysuora. Osoittautuu, että aivot näkivät kepin, mutta eivät halunneet jakaa tätä tietoa tietoisuuden kanssa ollenkaan.
Kirjassa puhutaan monista kokeista, myös melko yksinkertaisista (jostain syystä en tiennyt kuinka sokeaa pistettä havaita, minuun teki vaikutuksen puuttuva sormi). Yleensä emme saa suoraan mitään tietoa ympäröivästä maailmasta. Kommunikoimme vain aivomme kanssa, ja se rakentaa ideoita ympärillämme olevasta maailmasta, ja se lisää ja täydentää monia asioita. Aivojen yritykset ennustaa ympäröivää maailmaa ovat erittäin tärkeitä. Tästä johtuen muuten optiset illuusiot ja myös hallusinaatiot. Mutta täältä tulee empatian tunne, kyky ymmärtää, mitä toinen voi tuntea.
On mielenkiintoista, että kirjoittaja välttää erittäin huolellisesti kysymystä vapaasta tahdosta, kuinka paljon henkilö voi hallita aivojaan. Tämä kysymys näyttää olevan edelleen tieteen ulkopuolella. Avainsana on "vielä". (Muuten, kirjan alkuperäisessä englanninkielisessä nimessä ei ole "sielua"!)
Yhteenvetona: se on sääli sellaisia Psykologiasta on vähän kirjoja. Ja mikä on suuri ero sen välillä, mitä psykologia todella tutkii, ja psykologien jokapäiväisen ajatuksen välillä? Epäilen jopa, että yliopistomme psykologian laitokset todella kouluttavat psykologisia tutkijoita. Kunpa tällaisia kirjoja olisi enemmän!
Chris Frith (Christopher Donald Frith, syntynyt vuonna 1942 Englannissa) on erinomainen brittiläinen neurotieteilijä, joka työskentelee ensisijaisesti neurokuvantamisen alalla.
Vuodesta 2007 - emeritusprofessori Wellcome Trust Center for Neuroimaging -keskuksessa University College Londonissa ja vieraileva professori Aarhusin yliopistossa Tanskassa. Hänen tärkein tieteellinen kiinnostuksensa on funktionaalisen neurokuvantamisen käyttö ihmisen korkeampien kognitiivisten toimintojen tutkimuksessa.
Hän opiskeli luonnontieteitä Cambridgen yliopistossa ja väitteli kokeellisesta psykologiasta vuonna 1969.
Yli 400 julkaisun kirjoittaja, mukaan lukien tärkeät neurobiologiaa käsittelevät kirjat, kuten klassinen "Skitsofrenian kognitiivinen neuropsykologia" (1992). Suosittu tieteellinen kirja "Making up the mind" (2007) oli pitkällä listalla Royal Society Science Book Award -palkinnon saajaksi.
Kirjat (2)
Skitsofrenia
Skitsofrenia, yleinen mielisairaus, vaikuttaa yhden ihmisen elämään sadasta, ja sillä on tuhoisia vaikutuksia sairastuneisiin ja heidän perheisiinsä.
Tämä kirja kertoo, miltä sairaus todella näyttää, miten se etenee ja miten sitä voidaan hoitaa. Kirjan kirjoittajat tekivät yhteenvedon viimeisimmästä tutkimuksesta skitsofrenian biologisesta perustasta.
Aivot ja sielu
Aivot ja sielu. Kuinka hermostunut toiminta muokkaa sisäistä maailmaamme.
Kuuluisa brittiläinen neurotieteilijä Chris Frith tunnetaan hyvin kyvystään puhua yksinkertaisesti erittäin monimutkaisista psykologian ongelmista - kuten mielentoiminnasta, sosiaalisesta käyttäytymisestä, autismista ja skitsofreniasta.
Juuri tällä alalla sekä sen tutkimuksen kanssa, miten havaitsemme ympäröivän maailman, toimimme, teemme valintoja, muistamme ja tunnemme, on nykyään tieteellinen vallankumous, joka liittyy hermokuvausmenetelmien käyttöönottoon. Brain and Soulissa Chris Frith puhuu tästä kaikesta saavutettavimmalla ja viihdyttävimmällä tavalla.
Lukijoiden kommentit
Gurka Lamov/ 10.11.2016 Vaikka tietoisuuden toiminnan materiaalien (aivojen) korrelaatioiden määrä on kuinka suuri tahansa, mikään niistä ei selitä näiden riippuvuuksien syytä. Esimerkiksi tällaisten riippuvuuksien olemassaolon selittäminen tietoisuuden alkuperällä aivojen aineellisesta toiminnasta on vain yksi mahdollisista hypoteeseista. Voidaan kuvitella muita syitä, jotka ovat yhtä laillisia.
Aleksei/ 30.06.2010 Hyvä populaaritieteellinen kirja. Miten sairaus määritetään? Skitsofrenian käsitteen syntyhistoria. Syyt ja tieteelliset ratkaisut tähän ongelmaan. Kirja on pienikokoinen (200 sivua) ja on hyödyllinen ja ymmärrettävä valmistautumattomalle lukijalle.
Chris Frith
Aivot ja sielu
Kuinka fysiologia muokkaa sisäistä maailmaamme
(Christopher Donald Frith.
Päätöksen tekeminen. Kuinka aivot luovat mielenmaailmamme)
KORPUS, 2010
Sarja: Elements
Sivut: 288, kovakantinen, 145x217
ISBN: 978-5-271-28988-0. Levikki: 4000.
Käännös englannista Peter Petrov.
Kuuluisa brittiläinen neurotieteilijä Chris Frith tunnetaan hyvin kyvystään puhua yksinkertaisesti erittäin monimutkaisista psykologian ongelmista - kuten mielentoiminnasta, sosiaalisesta käyttäytymisestä, autismista ja skitsofreniasta. Juuri tällä alalla sekä sen tutkimuksen kanssa, miten havaitsemme ympäröivän maailman, toimimme, teemme valintoja, muistamme ja tunnemme, on nykyään tieteellinen vallankumous, joka liittyy hermokuvausmenetelmien käyttöönottoon. Brain and Soulissa Chris Frith puhuu tästä kaikesta saavutettavimmalla ja viihdyttävimmällä tavalla.
Luku 5. Maailmankäsityksemme on kuvitelma, joka osuu yhteen todellisuuden kanssa
Pavlovin ja Thorndiken löytämä oppiminen palvelee meitä hyvin, mutta se toimii erittäin karkeasti. Kaikki ympäröivässä maailmassa on jaettu vain kahteen luokkaan: miellyttävä ja epämiellyttävä. Mutta me emme havaitse maailmaa niin karkeissa kategorioissa. Kun katson puutarhaa ikkunani ulkopuolella, näen heti niin paljon erilaisia värejä ja muotoja, että tuntuu toivottomalta ajatukselta yrittää välittää tätä tunnetta kokonaisuudessaan kenellekään muulle. Mutta samalla kun koen kaikkia näitä värejä ja muotoja, näen ne myös esineinä, jotka voin tunnistaa ja nimetä: juuri leikattua ruohoa, esikoita, vanhoja tiilipylväitä ja juuri tällä hetkellä upea vihreä tikka kirkkaalla valolla. -punainen korkki. Nämä tuntemukset ja tunnistukset menevät paljon pidemmälle kuin yksinkertaiset miellyttävän ja epämiellyttävän kategoriat. Kuinka aivomme löytävät ympärillämme olevan maailman? Kuinka aivomme tietävät, mikä aiheuttaa tunteemme?
Aivomme antavat meille tunteen havainnoinnin helppoudesta
Huomionarvoista käsityksemme aineellisesta maailmasta kaikessa sen kauneudessa ja yksityiskohdissa on, että se näyttää meille niin helpolta. Jos uskomme aisteihimme, ympäröivän maailman havainto ei ole meille ongelma. Mutta tämä havaintomme keveyden ja välittömyyden tunne on aivomme luoma illuusio. Emme tienneet tästä illuusiosta ennen kuin yritimme tehdä koneita, jotka pystyivät havaitsemaan.
Ainoa tapa selvittää, onko aivoillamme helppoa vai vaikeaa havaita ympäröivää maailmaa, on tehdä keinotekoisista aivoista, jotka kykenevät havaitsemaan ympäristöä. Tällaisten aivojen valmistamiseksi sinun on määritettävä, mistä komponenteista sen tulisi koostua, ja selvitettävä, mitä toimintoja näiden komponenttien tulisi suorittaa.
Tiedon vallankumous
Neurotieteilijät löysivät aivojen peruskomponentit 1800-luvun lopulla. Aivojen hieno rakenne määritettiin tutkimalla ohuita aivokudoksen osia mikroskoopilla. Nämä osat värjättiin eri tavoilla aivojen rakenteen eri näkökohtien näyttämiseksi. Tutkimukset ovat osoittaneet, että aivoissa on monia hermosoluja ja hyvin monimutkainen toisiinsa yhteydessä olevien kuitujen verkosto. Mutta päälöydön aivojen pääkomponenttien tutkimuksen alalla teki neuroanatomi Santiago Ramon y Cajal. Yksityiskohtaisilla tutkimuksilla hän osoitti, että tämän verkon kuidut kasvavat hermosoluista ja mikä tärkeintä, tässä verkossa on aukkoja. Yhdestä solusta kasvava kuitu tulee hyvin lähelle seuraavaa solua, mutta ei sulaudu siihen. Nämä aukot ovat edellisessä luvussa kuvatut synapsit (katso kuva 4.3). Tutkimuksensa tuloksista Ramon y Cajal päätteli, että aivojen pääelementti on hermosolu eli hermosolu kaikkine kuituineen ja muine prosesseineen. Tämä käsite sai laajan hyväksynnän ja tuli tunnetuksi "hermodoktriinina".
 Riisi. 4.3. Synapsi. Signaalin siirtymispaikka hermosolusta toiseen |
Mutta mitä neuronit, nämä aivojen peruselementit, tarkalleen tekevät? 1800-luvun puolivälissä Emile Dubois-Reymond osoitti hermoimpulssien sähköisen luonteen. Ja 1800-luvun loppuun mennessä David Ferrier ja muut tutkijat osoittivat, että tiettyjen aivojen alueiden sähköstimulaatio aiheuttaa erityisiä liikkeitä ja tuntemuksia. Hermosolujen kuituja pitkin kulkevat sähköimpulssit kuljettavat signaaleja aivojen yhdestä osasta toiseen aktivoiden siellä muita hermosoluja tai tukahduttaen niiden toimintaa. Mutta miten tällaiset prosessit voivat olla taustalla sellaisen laitteen toiminnalle, joka pystyy havaitsemaan ympäröivän maailman esineitä?
Vakavan askeleen tämän ongelman ratkaisemiseksi eivät ottaneet edes neurofysiologit, vaan puhelinlinjan suunnitteluinsinöörit. Puhelinlinjat ovat kuin neuronit: sähköimpulssit kulkevat molempien läpi. Puhelinlinjassa sähköimpulssit aktivoivat linjan toisessa päässä olevan kaiuttimen samalla tavalla kuin motoristen hermosolujen impulssit voivat aktivoida lihaksia, joihin näiden neuronien projektiot johtavat. Mutta tiedämme, että puhelinlinjat eivät ole energian, vaan viestien välittämiseen, joko puheen tai morsekoodin pisteiden ja viivojen muodossa.
 Riisi. 5.1. Mahtava sotku, joka on selvitetty. Hermosolut ovat perusyksiköitä, jotka muodostavat aivot. Tämä Santiago Ramon y Cajalin piirros näyttää aivokuoren hermosolut, jotka on värjätty Camillo Golgin kehittämällä tekniikalla. Näkyvissä on lukuisia erityyppisiä hermosoluja ja niiden prosesseja. |
Bell Telephone Laboratoriesin insinöörit etsivät tehokkainta tapaa lähettää puhelinviestejä. Heidän tutkimuksensa aikana heräsi ajatus, että puhelinjohdot todella palvelevat lähettämistä tiedot. Viestin lähettämisen tarkoitus on se, että tiedämme sen vastaanottamisen jälkeen enemmän kuin ennen.
 Riisi. 5.8. Kuperan naamion illuusio. Kuvia Charlie Chaplinin pyörivästä maskista (sekvenssi oikealta vasemmalle ja ylhäältä alas). Oikean alakulman kasvot ovat koverat, koska katsomme naamaria sisältäpäin, mutta huomaamme sen tahattomasti kuperaksi, jossa on ulkoneva nenä. Tässä tapauksessa tietomme siitä, että kasvot ovat kuperia, on tärkeämpi kuin mitä tiedämme valosta ja varjosta. |
Kuinka toimintamme kertovat meille maailmasta
Aivoille havainnoinnin ja toiminnan välillä on läheinen yhteys. Kehomme auttaa meitä ymmärtämään ympäröivää maailmaa. Olemme vuorovaikutuksessa ympärillämme olevan maailman kanssa kehomme kautta ja katsomme, mitä siitä tulee. Tämä kyky puuttui myös varhaisista tietokoneista. He vain katsoivat maailmaa. He eivät tehneet mitään. Heillä ei ollut ruumista. He eivät tehneet ennusteita. Havainto oli heille niin vaikeaa, myös tästä syystä.
Yksinkertaisimmatkin liikkeet auttavat meitä erottamaan havaitun kohteen toisesta. Kun katson puutarhaani, näen aidan, jonka takana on puu. Mistä tiedän, mitkä ruskeat täplät ovat aidalta ja mitkä puusta? Jos maailmamallini mukaan aita on puun edessä, voin ennustaa, että aitaan ja puuhun liittyvät tuntemukset muuttuvat eri tavalla, kun liikutan päätäni. Koska aita on minua lähempänä kuin puu, aidanpalaset liikkuvat silmieni edessä nopeammin kuin puunpalaset. Aivoni voivat yhdistää kaikki nämä puupalat niiden koordinoidun liikkeen ansiosta. Mutta minä, havaitsija, liikutan, en puu tai aita.
 Riisi. 5.9. Voimme selvittää, missä asiat ovat liikkeen avulla. Kun siirrymme kahden puun ohi, lähempänä oleva puu liikkuu näkökentässämme nopeammin kuin kauempana oleva lehtipuu. Tätä ilmiötä kutsutaan liikeparallaksiksi. Se auttaa meitä ymmärtämään, että joulukuusi sijaitsee lähempänä meitä kuin lehtipuu. |
Yksinkertaiset liikkeet auttavat havainnointiamme. Mutta jollain tarkoituksella tehdyt liikkeet, joita kutsun teoiksi, auttavat havaitsemaan vielä enemmän. Jos edessäni on lasillinen viiniä, olen tietoinen yu, minkä muotoinen ja minkä värinen se on. Mutta en ymmärrä, että aivoni ovat jo laskeneet, mikä asento käteni pitäisi ottaa, jotta voisin ottaa tämän lasin varresta, ja ennakoivat, millaisia tuntemuksia sormissani syntyy. Nämä valmistelut ja aavistukset tapahtuvat, vaikka en aiokaan ottaa tätä lasia (katso kuva 4.6). Osa aivoista kartoittaa ympärillämme olevaa maailmaa toimintamme perusteella, kuten toimien, joita tarvitaan huoneesta poistumiseen tai pullon nostamiseen pöydältä. Aivomme ennustavat jatkuvasti ja automaattisesti, mitkä liikkeet ovat parhaita suorittaaksemme tämän tai sen toiminnon, joka meidän on ehkä suoritettava. Joka kerta kun ryhdymme toimiin, nämä ennusteet testataan ja maailmamalliamme parannetaan tällaisten ennusteiden virheiden perusteella.
 Riisi. 4.6. Aivomme valmistelevat automaattisesti toimintaohjelmia ympäröivien esineiden mukaisesti. Umberto Castiello ja hänen kollegansa suorittivat sarjan kokeita, jotka osoittivat, kuinka erilaiset kohteet näkökentässä saavat aikaan reaktioiden (toimintaohjelmien) automaattisen aktivoitumisen, joita tarvitaan kunkin kohteen ojentamiseen ja poimimiseen, vaikka henkilöllä ei olisikaan tietoista aikomusta ottaa ne käsissäsi. Tämä tehtiin mittaamalla erittäin tarkasti koehenkilöiden käsien liikkeet tarttuessaan erilaisiin esineisiin. Kun otamme jotain kädellämme, peukalon ja muiden sormien välinen etäisyys säädetään etukäteen esineen koon mukaan. Kun kurotan omenaan, avaan käteni leveämmäksi kuin kun kurottaudun kirsikkaan. Mutta jos kurottaudun kirsikkaan, kun pöydällä on myös omena, kirsikan lisäksi, avaan käteni leveämmin kuin yleensä otan kirsikkaa. Kirsikan poimimiseen vaadittavaan toimintaan vaikuttaa omenan poimimiseen vaadittava toiminta. Tämä mahdollisen toiminnan vaikutus suoritettuun toimintoon osoittaa, että aivot valmistelevat samanaikaisesti ohjelmia kaikille näille toiminnoille rinnakkain. |
Kokemus viinilasillisen käsittelystä parantaa ymmärrystäni sen muodosta. Tulevaisuudessa minun on helpompi ymmärtää, millainen se on sellaisen epätäydellisen ja moniselitteisen tunteen kuin visio kautta.
Aivomme ymmärtävät ympäröivää maailmaa luomalla malleja tästä maailmasta. Nämä eivät ole mielivaltaisia malleja. Niitä parannetaan jatkuvasti antamaan meille parhaat mahdolliset ennusteet tunteistamme, kun olemme vuorovaikutuksessa ympärillämme olevan maailman kanssa. Mutta emme ole tietoisia tämän monimutkaisen mekanismin toiminnasta. Joten mistä me edes tiedämme?
Emme havaitse maailmaa, vaan sen aivojen luomaa mallia
Se, mitä havaitsemme, eivät ole raakoja ja moniselitteisiä signaaleja, jotka tulevat ympärillämme olevasta maailmasta silmiimme, korviin ja sormiin. Havaintomme on paljon rikkaampi - se yhdistää kaikki nämä raakasignaalit kokemuksemme aarteisiin. Havaintomme on ennuste siitä, mitä ympärillämme olevassa maailmassa pitäisi olla. Ja tämä ennuste varmistetaan jatkuvasti teoilla.
Mutta mikä tahansa järjestelmä tekee epäonnistuessaan tiettyjä ominaisvirheitä. Onneksi nämä virheet ovat varsin informatiivisia. Ne eivät ole tärkeitä vain järjestelmälle itselleen siinä mielessä, että se oppii niistä, vaan ne ovat tärkeitä myös meille, kun tarkkailemme järjestelmää ymmärtääksemme, miten se toimii. He antavat meille käsityksen siitä, kuinka tämä järjestelmä toimii. Mitä virheitä ennustava järjestelmä tekee? Hänellä on ongelmia missä tahansa tilanteessa, joka mahdollistaa monitulkintaisen tulkinnan, esimerkiksi silloin, kun kaksi erilaista esinettä ympäröivässä maailmassa herättävät saman tunteen. Tällaiset ongelmat ratkaistaan yleensä johtuen siitä, että yksi mahdollisista tulkinnoista on paljon todennäköisempi kuin toinen. On erittäin epätodennäköistä, että tässä huoneessa on juuri nyt sarvikuono. Mutta sen seurauksena järjestelmä petetään, kun epätodennäköinen tulkinta on itse asiassa oikea. Monet visuaaliset illuusiot, joita psykologit rakastavat, toimivat juuri siksi, että ne huijaavat aivomme tällä tavalla.
Amesin huoneen hyvin outo muoto on suunniteltu antamaan meille samat visuaaliset tuntemukset kuin tavallisessa suorakaiteen muotoisessa huoneessa (ks. kuva 2.8). Molemmat mallit, omituisen muotoinen huone ja tavallinen suorakaiteen muotoinen huone, ovat yhtä hyviä ennustamaan, mitä silmämme näkevät. Mutta kokemuksen mukaan olemme käsitelleet suorakaiteen muotoisia huoneita niin paljon useammin, että näemme väistämättä Amesin huoneen suorakaiteen muotoisena, ja meistä näyttää siltä, että ihmiset, jotka liikkuvat sitä kulmasta nurkkaan, kasvavat ja kutistuvat käsittämättömällä tavalla. Ennakkotodennäköisyys (odotus), että katsomme niin oudon muotoista huonetta, on niin pieni, että Bayesin aivomme eivät ota huomioon epätavallista tietoa tällaisen huoneen mahdollisuudesta.
Mutta mitä tapahtuu, kun meillä ei ole a priori syytä suosia yhtä tulkintaa toiseen verrattuna? Tämä tapahtuu esimerkiksi Necker-kuution kanssa. Saatamme nähdä sen melko monimutkaisena litteänä hahmona, mutta kokemuksen mukaan olemme käsitelleet kuutioita paljon useammin. Siksi näemme kuution. Ongelmana on, että nämä voivat olla kaksi eri kuutiota. Toisen etupuoli on oikeassa yläkulmassa ja toisen etupuoli alhaalla vasemmalla. Meillä ei ole mitään syytä suosia yhtä tulkintaa toiselle, joten havaintomme vaihtuu spontaanisti mahdollisesta kuutiosta toiseen ja takaisin.
 Riisi. 5.10. Epäselvät kuvat. |
Monimutkaisemmatkin kuvat, kuten Rubin-hahmo ja vaimon tai anopin muotokuva, osoittavat spontaania siirtymistä koetusta kuvasta toiseen, myös siksi, että molemmat tulkinnat ovat yhtä uskottavia. Se, että aivomme reagoivat tällä tavalla epäselviin kuviin, on lisäosoitus siitä, että aivomme ovat bayesilaisia laitteita, jotka ymmärtävät ympäröivää maailmaa tekemällä ennusteita ja etsimällä syitä tunteillemme.
Värit ovat olemassa vain päässämme
Voit väittää, että kaikki nämä epäselvät kuvat ovat psykologien keksimiä. Emme näe sellaisia esineitä todellisessa maailmassa. Se on totta. Mutta myös todellista maailmaa leimaa monitulkintaisuus. Mietitäänpä väriongelmaa. Tunnistamme esineiden värit vain niiden heijastamasta valosta.
Väri määräytyy tuon valon aallonpituuden mukaan. Pitkät aallonpituudet koetaan punaisiksi, lyhyet aallonpituudet violetiksi ja keskiaallonpituudet muiksi väreiksi. Meillä on silmissämme erityisiä reseptoreita, jotka ovat herkkiä eri aallonpituuksille valolle. Siksi näistä reseptoreista tulevat signaalit kertovat meille, minkä värinen tomaatti on? Mutta tässä tulee ongelma. Loppujen lopuksi tämä ei ole itse tomaatin väri. Tämä on tomaatin heijastaman valon ominaisuus. Jos loistat valkoista valoa tomaatille, se heijastaa punaista valoa. Siksi se näyttää meistä punaiselta. Mutta entä jos sytytät tomaatin sinisen? Nyt se voi heijastaa vain sinistä. Näyttääkö se nyt siniseltä? Ei. Koemme sen edelleen punaisena. Kaikkien näkyvien esineiden värien perusteella aivomme päättävät, että ne on valaistu sinisenä, ja ennustavat "todellisen" värin, joka jokaisella näistä esineistä pitäisi olla. Havaintomme määräytyy tämän ennustetun värin perusteella, ei silmiimme tulevan valon aallonpituuden perusteella. Koska näemme tämän ennustetun värin emmekä "todellista" väriä, on mahdollista luoda upeita illuusioita, joissa suunnittelun elementit, jotka tuottavat väriä samalla aallonpituudella, näyttävät olevan erivärisiä.
Havainto on fantasiaa, joka sopii yhteen todellisuuden kanssa
Aivomme rakentavat malleja ympäröivästä maailmasta ja muokkaavat näitä malleja jatkuvasti aistiemme saavuttavien signaalien perusteella. Siksi emme itse asiassa havaitse itse maailmaa, vaan pikemminkin sen aivomme luomia malleja.
Nämä mallit ja maailma eivät ole sama asia, mutta meille ne ovat pohjimmiltaan sama asia. Voimme sanoa, että tunteemme ovat fantasioita, jotka ovat yhtäpitäviä todellisuuden kanssa. Lisäksi aisteilta tulevien signaalien puuttuessa aivomme löytävät jotain, joka täyttää saapuvassa tiedossa syntyvät aukot. Silmämme verkkokalvossa on sokea piste, jossa ei ole valoreseptoreita. Siellä kaikki verkkokalvolta aivoihin signaaleja kuljettavat hermosäikeet yhdistyvät muodostaen näköhermon. Siellä ei ole tilaa fotoreseptoreille. Emme ymmärrä, että meillä on tämä sokea piste, koska aivomme löytävät aina jotain, joka täyttää sen osan näkökentästämme. Aivomme käyttävät signaaleja verkkokalvolta, joka ympäröi välittömästi sokeaa pistettä, korvatakseen tämän tiedon puutteen.
Aseta sormesi suoraan silmiesi eteen ja katso sitä huolellisesti. Sulje sitten vasen silmäsi ja liikuta sormeasi hitaasti oikealle, mutta katso edelleen varovasti suoraan eteenpäin. Jossain vaiheessa sormenpääsi katoaa ja ilmestyy sitten uudelleen, ohittaen kuolleen kulman. Mutta kun sormenpäässäsi on sokea piste, aivosi täyttävät aukon tapetissa olevalla kuviolla, jota vasten sormenpää näkyy, eikä itse sormenpäällä.
Mutta jopa se, mitä näemme näkökenttämme keskellä, määräytyy sen mukaan, mitä aivomme odottavat näkevänsä yhdessä aisteistamme tulevien todellisten signaalien kanssa. Joskus nämä odotukset osoittautuvat niin vahvoiksi, että näemme sen, mitä odotamme näkevämme, emmekä sitä, mitä todellisuudessa on. Tämän osoittaa upea laboratoriokoe, jossa koehenkilöille esitetään visuaalisia ärsykkeitä, kuten aakkosten kirjaimia, niin nopeasti, että heidän näkemyksensä tuskin erottaa niitä. Kohde, joka odottaa näkevänsä A-kirjaimen, jää joskus vakuuttuneeksi näkevänsä sen, vaikka hänelle itse asiassa näytettiin kirjain B.
Emme ole tunteidemme orjia
Saattaa vaikuttaa siltä, että taipumus hallusinaatioihin on liian korkea hinta maksettavaksi aivomme kyvystä rakentaa malleja ympäröivästä maailmasta. Eikö järjestelmää voisi konfiguroida niin, että aisteista tulevat signaalit ovat aina tärkeässä roolissa aistimuksissamme? Silloin hallusinaatiot olisivat mahdottomia. Mutta tämä on itse asiassa huono idea useista syistä. Aisteista tulevat signaalit eivät yksinkertaisesti ole tarpeeksi luotettavia. Mutta mikä vielä tärkeämpää, heidän hallitseva asemansa tekisi meistä tunteidemme orjia. Huomiomme, kuten kukasta kukkaan lepattava perhonen, häiritsisi jatkuvasti jotain uutta. Joskus ihmisistä tulee tunteidensa orjia aivovaurion vuoksi. Jotkut ihmiset ovat tahattomasti hajamielisiä kaikesta, mihin heidän katseensa osuu. Mies laittaa lasit päähän. Mutta sitten hän näkee muut lasit ja laittaa ne myös päähän. Jos hän näkee lasillisen viiniä, hänen on juotava se. Jos hän näkee kynän, hänen on kirjoitettava siihen jotain. Tällaiset ihmiset eivät pysty toteuttamaan mitään suunnitelmaa tai noudattamaan ohjeita. Osoittautuu, että heillä on yleensä vakavia vaurioita aivokuoren etulohkoissa. Heidän outoa käyttäytymistään kuvaili ensimmäisenä Francois Lhermitte.
Potilas<...>tuli kotiini.<...>Palasimme makuuhuoneeseen. Päiväpeite oli poistettu ja ylälakana taitettu takaisin tavalliseen tapaan. Kun potilas näki tämän, hän alkoi välittömästi riisuutua [mukaan lukien peruukkinsa poistaminen]. Hän kiipesi sänkyyn, peitti itsensä lakanoilla leukaansa asti ja valmistautui menemään nukkumaan.
Ohjattujen fantasioiden avulla aivomme pakenevat ympäristön tyranniasta. Yliopistojuhlien Babylonian pandemoniassa kuulen englannin professorin äänen väittelevän kanssani ja kuunnella, mitä hän sanoo.
Löydän hänen kasvonsa muiden kasvojen meren joukosta. Aivojen kuvantamistutkimukset osoittavat, että kun päätämme kiinnittää huomiota jonkun kasvoihin, kasvojen havaitsemiseen liittyvä hermotoiminta lisääntyy aivoalueellamme jo ennen kuin kasvot tulevat näkökenttään. Aktiivisuus tällä alueella lisääntyy, vaikka vain kuvittelemme jonkun kasvot (katso kuva 5.8). Näin vahva aivomme kyky luoda hallittuja fantasioita on. Voimme ennakoida kasvojen ilmestymistä näkökenttään. Voimme jopa kuvitella kasvot, kun todellisuudessa edessämme ei ole kasvoja.
Mistä tiedämme, mikä on totta ja mikä ei?
Fantasioissamme ympäröivästä maailmasta on kaksi ongelmaa. Ensinnäkin, mistä tiedämme, että aivomme luoma maailmanmalli on oikea? Mutta tämä ei ole vakavin ongelma. Vuorovaikutuksellemme ympäröivän maailman kanssa ei ole väliä, onko aivomme rakentama malli oikea. Ainoa asia, jolla on merkitystä, on, toimiiko se. Antaako se sinun toimia asianmukaisesti ja elää toisen päivän? Yleisesti ottaen kyllä.
Kuten seuraavassa luvussa nähdään, kysymyksiä aivomalliemme "oikeudesta" herää vain silloin, kun ne kommunikoivat toisen ihmisen aivojen kanssa, ja käy ilmi, että hänen mallinsa ympäröivästä maailmasta on erilainen kuin meidän.
Toinen ongelma paljastui meille kasvojen havaitsemista koskevien tomografisten tutkimusten aikana. Aivojen alue, joka liittyy kasvojen havaitsemiseen, aktivoituu, kun näemme tai kuvittelemme kasvot. Joten mistä aivomme tietävät, milloin todella näemme kasvot ja milloin vain kuvittelemme sen?
Molemmissa tapauksissa aivot luovat kuvan kasvoista. Mistä tiedämme, onko tämän mallin takana todellinen henkilö? Tämä ongelma ei koske vain kasvoja, vaan myös kaikkea muuta.
Mutta tämä ongelma voidaan ratkaista hyvin yksinkertaisesti. Kun kuvittelemme ensimmäisen kerran kasvot, aivomme eivät vastaanota aisteilta signaaleja, joihin se voisi verrata ennusteitaan. Virheitäkään ei seurata. Kun näemme todelliset kasvot, aivomme luoma malli osoittautuu aina hieman epätäydelliseksi. Aivot jalostavat tätä mallia jatkuvasti vangitakseen kaikki ohikiitävät muutokset kasvojen ilmeessä ja kaikki valon ja varjon leikit. Onneksi todellisuus on aina täynnä yllätyksiä.
Mielikuvitus on erittäin tylsä asia
Olemme jo nähneet, kuinka visuaaliset illuusiot auttavat meitä ymmärtämään, kuinka aivot mallintavat todellisuutta. Edellä mainittu Necker-kuutio on hyvin tunnettu visuaalinen illuusio (ks. kuva 5.10). Näemme tässä kuvassa kuution, jonka etupuoli on suunnattu vasemmalle ja alas. Mutta sitten käsityksemme yhtäkkiä muuttuu ja näemme kuution, jonka etupuoli on suunnattu oikealle ja ylöspäin. Tämä selitetään hyvin yksinkertaisesti. Aivomme näkevät tämän kuvan enemmän kuutiona kuin litteänä hahmona, joka siellä todellisuudessa on. Mutta kuution kuvana tämä piirros on moniselitteinen. Se mahdollistaa kaksi mahdollista kolmiulotteista tulkintaa. Aivomme siirtyvät spontaanisti yhdestä tulkinnasta toiseen yrittäessään löytää vaihtoehdon, joka vastaa paremmin aisteistamme tulevia signaaleja.
Mutta mitä tapahtuu, jos löydän kokemattoman henkilön, joka ei ole koskaan ennen nähnyt Necker-kuutiota eikä tiedä, että se näyttää osoittavan suuntaan tai toiseen? Näytän hänelle piirustuksen hetken, jotta hän näkee vain yhden version kuutiosta. Sitten pyydän häntä kuvittelemaan tämän hahmon. Tapahtuuko kuvien vaihto, kun hän katsoo tätä hahmoa mielikuvituksessaan? Osoittautuu, että mielikuvituksessa Necker-kuutio ei koskaan muuta muotoaan.
Mielikuvituksemme on täysin epäluovaa. Se ei ennusta tai korjaa virheitä. Emme luo mitään päässämme. Luomme laittamalla ajatuksemme luonnoksiin, piirroksiin ja karkeisiin luonnoksiin, joiden avulla voimme hyödyntää yllätyksiä, joita todellisuus on täynnä.
Näiden ehtymättömien yllätysten ansiosta vuorovaikutus ympäröivän maailman kanssa tuo meille niin paljon iloa.
Tämä luku näyttää, kuinka aivomme ymmärtävät ympäröivää maailmaa rakentamalla malleja ja ennustamalla. Se rakentaa näitä malleja yhdistämällä aisteista tulevaa tietoa ennakko-odotuksiimme. Tätä varten sekä tuntemukset että odotukset ovat ehdottoman välttämättömiä. Emme ole tietoisia kaikesta aivomme tekemästä työstä. Olemme tietoisia vain tämän työn tuloksena olevista kaavoista. Siksi meistä näyttää siltä, että havaitsemme ympäröivän maailman suoraan, ilman paljon vaivaa.
© Chris D. Frith, 2007
Kaikki oikeudet pidätetään. Valtuutettu käännös Blackwell Publishing Limitedin julkaisemasta englanninkielisestä painoksesta. Vastuu käännöksen oikeellisuudesta on yksinomaan The Dynasty Foundationilla, eikä se ole John Blackwell Publishing Limitedin vastuulla. Mitään tämän kirjan osaa ei saa jäljentää missään muodossa ilman alkuperäisen tekijänoikeuksien haltijan Blackwell Publishing Limitedin kirjallista lupaa.
© Dmitry Zimin "Dynasty" Foundation, venäjänkielinen painos, 2010
© P. Petrov, käännös venäjäksi, 2010
© Astrel Publishing House LLC, 2010
Kustantaja CORPUS®
Kaikki oikeudet pidätetään. Mitään tämän kirjan sähköisen version osaa ei saa jäljentää missään muodossa tai millään tavalla, mukaan lukien julkaiseminen Internetiin tai yritysverkkoihin, yksityiseen tai julkiseen käyttöön ilman tekijänoikeuksien omistajan kirjallista lupaa.
© Kirjan sähköisen version on laatinut litres-yhtiö (www.litres.ru)
* * *
Omistettu Utalle
Luettelo lyhenteistä
ACT – aksiaalinen tietokonetomografia
MRI - magneettikuvaus
PET – positroniemissiotomografia
fMRI – toiminnallinen magneettikuvaus
EEG – elektroenkefalogrammi
BOLD (veren hapetustasosta riippuvainen) – riippuen veren happitasosta
Esipuhe
Päässäni on hämmästyttävä työtä säästävä laite. Aivoni, paremmin kuin astianpesukone tai laskin, vapauttavat minut tylsästä, toistuvasta työstä ympärilläni olevien asioiden tunnistamisessa ja vapauttavat minut jopa pohtimasta, kuinka hallita kehoni liikkeitä. Tämä antaa minulle mahdollisuuden keskittyä siihen, mikä minulle on todella tärkeää: ystävyyteen ja ajatusten vaihtoon. Mutta tietysti aivoni tekevät muutakin kuin pelastavat minut jokapäiväisen työn tylsyydestä. Hän on se, joka sen muokkaa minulle joiden elämä kuluu muiden ihmisten seurassa. Lisäksi aivoni antavat mahdollisuuden jakaa sisäisen maailmani hedelmät ystävieni kanssa. Näin aivot tekevät meistä kykeneviksi johonkin enemmän kuin siihen, mihin jokainen meistä pystyy yksin. Tämä kirja selittää, kuinka aivot tekevät nämä ihmeet.
Kiitokset
Työni mielen ja aivojen parissa on mahdollistanut lääketieteellisen tutkimusneuvoston ja Wellcome Trustin rahoituksen. Lääketieteellinen tutkimusneuvosto antoi minulle mahdollisuuden työskennellä skitsofrenian neurofysiologian parissa Lontoon Northwick Park Hospitalin kliinisen tutkimuskeskuksen Tim Crowen psykiatrisen yksikön taloudellisen tuen avulla Harrow'ssa (Middlesex). Tuolloin psyyken ja aivojen välistä suhdetta voitiin arvioida vain epäsuorien tietojen perusteella, mutta kaikki muuttui 80-luvulla, kun tomografit keksittiin skannaamaan toimivia aivoja.
Wellcome Trustin ansiosta Richard Frackowiak perusti Functional Imaging Laboratoryn ja tarjosi taloudellista tukea työhöni tässä laboratoriossa tietoisuuden ja sosiaalisen vuorovaikutuksen neurofysiologisella pohjalla. Mielen ja aivojen tutkimus on monien perinteisten tieteenalojen risteyksessä anatomiasta ja laskennallisesta neurotieteestä filosofiaan ja antropologiaan. Olen ollut onnekas saadessani aina työskennellä poikkitieteellisissä – ja monikansallisissa – tutkimusryhmissä.
Olen hyötynyt suuresti yhteistyöstäni kollegoiden ja ystävien kanssa University College Londonissa, erityisesti Ray Dolanin, Dick Passinghamin, Daniel Wolpertin, Tim Shalliesin, John Driverin, Paul Burgessin ja Patrick Haggardin kanssa. Tämän kirjan työskentelyn alkuvaiheessa minua auttoivat toistuvat hedelmälliset keskustelut aivoista ja psyykestä ystävieni kanssa Aarhusissa Jakob Hovün ja Andreas Röpstorffin sekä Salzburgissa Josef Pernerin ja Heinz Wimmerin kanssa. Martin Frith ja John Law ovat kiistelleet kanssani kaikesta tässä kirjassa niin kauan kuin muistan. Eve Johnstone ja Sean Spence jakoivat minulle avokätisesti ammattitietonsa psykiatrisista ilmiöistä ja niiden vaikutuksista aivotieteeseen.
Ehkä tärkein inspiraatio tämän kirjan kirjoittamiseen tuli viikoittaisista keskusteluistani menneiden ja nykyisten aamiaisryhmien kanssa. Sarah-Jane Blakemore, Davina Bristow Thierry Chaminade, Jenny Kull, Andrew Duggins, Chloe Farrer, Helen Gallagher, Tony Jack, James Kilner, Haguan Lau, Emiliano Macaluso, Elinor Maguire, Pierre Macquet, Jen Marchant, Dean Mobbs, Mathias Pessi Portas, Geraint Rees, Johannes Schulz, Suchi Shergill ja Tanja Singer auttoivat muotoilemaan tätä kirjaa. Olen syvästi kiitollinen heille kaikille.
Olen kiitollinen Karl Fristonille ja Richard Gregorylle, jotka lukivat osia tästä kirjasta heidän korvaamattomasta avustaan ja arvokkaista neuvoistaan. Olen myös kiitollinen Paul Fletcherille siitä, että hän tuki ajatusta englannin professorin ja muiden kertojan kanssa väittelevien hahmojen esittelystä kirjan varhaisessa vaiheessa.
Philip Carpenter on osallistunut epäitsekkäästi tämän kirjan parantamiseen kriittisillä kommentteillaan.
Olen erityisen kiitollinen niille, jotka lukivat kaikki luvut ja kommentoivat käsikirjoitustani yksityiskohtaisesti. Sean Gallagher ja kaksi nimetöntä lukijaa ovat antaneet monia arvokkaita ehdotuksia kirjan parantamiseksi. Rosalind Ridley pakotti minut harkitsemaan huolellisesti lausuntojani ja olemaan varovaisempi terminologiani kanssa. Alex Frith auttoi minua pääsemään eroon ammattikieltä ja johdonmukaisuuden puutteesta.
Uta Frith oli aktiivisesti mukana tässä projektissa kaikissa vaiheissa. Ilman hänen esimerkkiään ja ohjausta tätä kirjaa ei olisi koskaan julkaistu.
Prologi: Todelliset tiedemiehet eivät tutki tietoisuutta
Miksi psykologit pelkäävät juhlia?
Kuten kaikilla muillakin heimoilla, tiedemiehillä on oma hierarkia. Psykologien paikka tässä hierarkiassa on aivan alhaalla. Löysin tämän ensimmäisenä vuonna yliopistossa, jossa opiskelin luonnontieteitä. Meille ilmoitettiin, että korkeakouluopiskelijoilla - ensimmäistä kertaa - olisi mahdollisuus opiskella psykologiaa luonnontieteiden kurssin ensimmäisessä osassa. Tämän uutisen rohkaisemana menin tiimimme johtajalle kysymään, mitä hän tiesi tästä uudesta mahdollisuudesta. "Kyllä", hän vastasi. "Mutta minulle ei koskaan tullut mieleen, että joku opiskelijoistani olisi niin tyhmä, että he haluaisivat opiskella psykologiaa." Hän itse oli fyysikko.
Luultavasti koska en ollut täysin varma, mitä "tietämätön" tarkoitti, tämä huomautus ei pysäyttänyt minua. Lopetin fysiikan ja opiskelin psykologiaa. Siitä lähtien olen jatkanut psykologian opiskelua, mutta en ole unohtanut paikkaani tieteellisessä hierarkiassa. Bileissä, joissa tiedemiehet kokoontuvat, herää väistämättä aika ajoin kysymys: "Mitä sinä teet?" - ja minulla on tapana ajatella kahdesti ennen kuin vastaa: "Olen psykologi."
Tietysti paljon on muuttunut psykologiassa viimeisen 30 vuoden aikana. Olemme lainanneet monia menetelmiä ja käsitteitä muilta tieteenaloilta. Tutkimme käyttäytymisen lisäksi myös aivoja. Käytämme tietokoneita datamme analysointiin ja henkisten prosessien mallintamiseen. 1
Vaikka minun on myönnettävä, että jotkut perääntyneet yleensä kiistävät sen, että aivojen tai tietokoneiden tutkiminen voisi kertoa meille mitään psyykestämme. – Huom auto
Yliopistotunnuksessani ei sanota "psykologi", vaan "kognitiivinen neurotieteilijä".
Riisi. lauseke 1. Yleisnäkymä ja osa ihmisen aivoista
Ihmisen aivot, sivukuva (ylhäältä). Nuoli osoittaa paikan, jossa leikkaus tehtiin, näkyy alemmassa kuvassa. Aivojen ulompi kerros (aivojen aivokuori) koostuu harmaasta aineesta ja muodostaa monia taitoksia, jolloin voit sovittaa suuren pinta-alan pieneen tilavuuteen. Korteksissa on noin 10 miljardia hermosolua.
Ja niin he kysyvät minulta: "Mitä sinä teet?" Luulen, että tämä on fysiikan osaston uusi johtaja. Valitettavasti vastaukseni "Olen kognitiivinen neurotieteilijä" vain viivästyttää tulosta. Kun yritin selittää, mitä työni oikeastaan on, hän sanoo: "Oi, olet siis psykologi!" - sillä ominaisella ilmeellä, josta luin: "Kunpa voisit tehdä todellista tiedettä!"
Englantilainen professori liittyy keskusteluun ja tuo esiin psykoanalyysin aiheen. Hänellä on uusi opiskelija, joka "on monella tapaa eri mieltä Freudin kanssa". Jotta en pilaa iltaani, pidättäydyn ilmaisemasta ajatusta, että Freud oli keksijä ja että hänen ajatuksillaan ihmisen psyykestä ei ole juurikaan merkitystä.
Useita vuosia sitten British Journal of Psychiatry -lehden toimittaja ( British Journal of Psychiatry), ilmeisesti vahingossa, pyysi minua kirjoittamaan arvostelun freudilaisesta artikkelista. Minua hämmästytti välittömästi yksi hienovarainen ero verrattuna papereihin, joita tavallisesti arvostan. Kuten missä tahansa tieteellisessä artikkelissa, kirjallisuuteen viitattiin paljon. Nämä ovat pääasiassa linkkejä aiemmin julkaistuihin samaa aihetta käsitteleviin teoksiin. Viittaan niihin osittain osoittaaksemme kunnioitusta edeltäjiemme saavutuksille, mutta lähinnä vahvistaaksemme tiettyjä omassa työssämme olevia lausuntoja. "Sinun ei tarvitse uskoa sanaani. Voit lukea yksityiskohtaisen selityksen menetelmistä, joita käytin Box and Coxin (1964) työssä.” 2
Uskokaa tai älkää, mutta tämä on linkki varsinaiseen paperiin, joka vahvistaa tärkeän tilastollisen menetelmän. Tämän työn bibliografiset tiedot löytyvät kirjan lopussa olevasta bibliografiasta. – Huom auto
Mutta tämän freudilaisen artikkelin kirjoittajat eivät ollenkaan yrittäneet tukea siteerattuja tosiasioita viittauksilla. Viittaukset kirjallisuuteen eivät koskeneet tosiasioita, vaan ajatuksia. Viittausten avulla oli mahdollista jäljittää näiden ajatusten kehitystä Freudin eri seuraajien teoksissa aina opettajan itsensä alkuperäisiin sanoihin asti. Samaan aikaan ei viitattu faktoihin, joiden perusteella olisi voitu arvioida, olivatko hänen ajatuksensa oikeudenmukaisia.
"Freudilla saattoi olla suuri vaikutus kirjallisuuskritiikkaan", sanon englantilaiselle professorille, "mutta hän ei ollut todellinen tiedemies. Hän ei ollut kiinnostunut faktoista. Opiskelen psykologiaa tieteellisillä menetelmillä."
"Joten", hän vastaa, "käytätte koneälyn hirviötä tappaaksesi meissä olevan ihmiselementin." 3
Hän on australialaisen kirjailijan Elizabeth Costellon työn asiantuntija. – Huom auto(Australialainen kirjailija Elizabeth Costello on fiktiivinen henkilö, hahmo eteläafrikkalaisen kirjailijan John Maxwell Coetzeen samannimisessä kirjassa. – Huom käännös)
Näkemyksiämme erottavan kuilun molemmilta puolilta kuulen saman asian: "Tiede ei voi tutkia tietoisuutta." Miksi ei voi?
Tarkat ja epätarkat tieteet
Tieteellisen hierarkian järjestelmässä "tarkat" tieteet ovat korkealla paikalla ja "epätarkat" matalalla. Tarkkojen tieteiden tutkimat esineet ovat kuin hiottu timantti, jolla on tiukasti määritelty muoto ja kaikki parametrit voidaan mitata suurella tarkkuudella. ”Epätarkat” tieteet tutkivat jäätelökuuhan kaltaisia esineitä, joiden muoto ei ole läheskään yhtä tarkka ja parametrit voivat vaihdella mittauksesta toiseen. Tarkat tieteet, kuten fysiikka ja kemia, tutkivat konkreettisia esineitä, jotka voidaan mitata erittäin tarkasti. Esimerkiksi valon nopeus (tyhjiössä) on täsmälleen 299 792 458 metriä sekunnissa. Fosforiatomi painaa 31 kertaa enemmän kuin vetyatomi. Nämä ovat erittäin tärkeitä lukuja. Eri alkuaineiden atomipainon perusteella voidaan laatia jaksollinen taulukko, jonka avulla aikoinaan oli mahdollista tehdä ensimmäiset johtopäätökset aineen rakenteesta subatomitasolla.
Olipa kerran biologia ei ollut niin tarkka tiede kuin fysiikka ja kemia. Tämä tilanne muuttui dramaattisesti sen jälkeen, kun tutkijat havaitsivat, että geenit koostuvat tiukasti määritellyistä nukleotidisekvensseistä DNA-molekyyleissä. Esimerkiksi lampaan prionigeeni 4
Lampaan prioni– proteiini, jonka molekyylien muunneltu konfiguraatio aiheuttaa lampaissa hullun lehmän taudin kaltaisen taudin. – Huom käännös
Se koostuu 960 nukleotidista ja alkaa näin: CTGCAGACTTTAAGTGATTTSTTACGTGGC...
Minun on myönnettävä, että tällaisen tarkkuuden ja ankaruuden edessä psykologia näyttää olevan hyvin epätarkka tiede. Psykologian tunnetuin luku on 7, se kappalemäärä, joka voidaan säilyttää samanaikaisesti työmuistissa. 5
Toimiva muisti- Tämä on eräänlainen aktiivinen lyhytaikainen muisti. Tätä muistia käytämme, kun yritämme muistaa puhelinnumeron kirjoittamatta sitä muistiin. Psykologit ja neurotieteilijät tutkivat aktiivisesti työmuistia, mutta he eivät ole vielä päässeet yksimielisyyteen siitä, mitä he tarkalleen tutkivat. – Huom. auto
Mutta tämäkin luku kaipaa selvennystä. George Millerin artikkeli tästä löydöstä, joka julkaistiin vuonna 1956, oli nimeltään "Maginen numero seitsemän - plus tai miinus kaksi". Siksi paras psykologien mittaustulos voi muuttua suuntaan tai toiseen lähes 30 %. Työmuistiin mahtuvien esineiden määrä vaihtelee ajoittain ja ihmisestä toiseen. Kun olen väsynyt tai ahdistunut, muistan vähemmän numeroita. Puhun englantia ja muistan siksi enemmän numeroita kuin walesin puhujat. 6
Tämä lausunto ei ole lainkaan osoitus minkäänlaisesta ennakkoluulosta walesilaisia kohtaan. Tämä on yksi työmuistia tutkineiden psykologien tärkeistä löydöistä. Walesin puhujat muistavat vähemmän numeroita, koska numerosarjan nimien sanominen ääneen Walesin kielellä kestää kauemmin kuin samojen numeroiden nimien sanominen englanniksi. – Huom auto
"Mitä odotit? - sanoo englannin professori. – Ihmisen sielua ei voi oikaista kuin perhonen ikkunassa. Jokainen meistä on ainutlaatuinen."
Tämä huomautus ei ole täysin asianmukainen. Tietenkin jokainen meistä on ainutlaatuinen. Mutta meillä kaikilla on yhteisiä henkisiä ominaisuuksia. Juuri näitä perusominaisuuksia psykologit etsivät. Kemistillä oli täsmälleen sama ongelma niiden aineiden kanssa, joita he tutkivat ennen kemiallisten alkuaineiden löytämistä 1700-luvulla. Jokainen aine on ainutlaatuinen. Psykologialla "koviin" tieteisiin verrattuna oli vähän aikaa löytää mitä mitata ja miten mitata sitä. Psykologia tieteenalana on ollut olemassa vain vähän yli 100 vuotta. Olen varma, että ajan mittaan psykologit löytävät jotain mitattavaa ja kehittävät laitteita, jotka auttavat meitä tekemään näistä mittauksista erittäin tarkkoja.
Tarkat tieteet ovat objektiivisia, epätarkat tieteet subjektiivisia
Nämä optimistiset sanat perustuvat uskoani tieteen pysäyttämättömään kehitykseen. 7
Englannin professori ei jaa tätä uskoa. – Huom auto.
Mutta valitettavasti psykologian tapauksessa tällaiselle optimismille ei ole vankkaa perustaa. Se, mitä yritämme mitata, on laadullisesti erilaista kuin se, mitä mitataan eksaktissa tieteessä.
Tarkoissa tieteissä mittaustulokset ovat objektiivisia. Ne voidaan tarkistaa. ”Etkö usko, että valon nopeus on 299 792 458 metriä sekunnissa? Tässä on varusteesi. Mittaa itse!" Kun käytämme tätä laitetta mittausten tekemiseen, tulokset näkyvät kellotauluilla, tulosteilla ja tietokoneen näytöillä, joista kuka tahansa voi lukea ne. Ja psykologit käyttävät itseään tai vapaaehtoisia avustajiaan mittausvälineinä. Tällaisten mittausten tulokset ovat subjektiivisia. Niiden tarkistaminen on mahdotonta.
Tässä on yksinkertainen psykologinen kokeilu. Käynnistän tietokoneellani ohjelman, joka näyttää mustien pisteiden kentän jatkuvasti liikkuvan alaspäin näytön yläreunasta alaspäin. Tuijotan näyttöä minuutin tai kaksi. Sitten painan "Escape" ja pisteet lakkaavat liikkumasta. Objektiivisesti ne eivät enää liiku. Jos laitan kynän kärjen yhtä heistä vasten, voin varmistaa, että tämä kärki ei varmasti liiku. Mutta minulla on edelleen erittäin vahva subjektiivinen tunne siitä, että pisteet liikkuvat hitaasti ylöspäin. 8
Tämä ilmiö tunnetaan vesiputousvaikutuksena tai liikkeen jälkivaikutuksena. Jos katsomme vesiputousta minuutin tai kaksi ja sitten katsomme sen vieressä olevia pensaita, saamme selvän tunteen, että pensaat liikkuvat ylöspäin, vaikka voimme selvästi nähdä, että ne pysyvät paikoillaan. – Huom auto
Jos kävelisit huoneeseeni tällä hetkellä, näkisit liikkumattomia pisteitä näytöllä. Sanoisin sinulle, että näyttää siltä, että pisteet liikkuvat ylöspäin, mutta kuinka voit tarkistaa sen? Loppujen lopuksi niiden liike tapahtuu vain päässäni.
Todellinen tiedemies haluaa itsenäisesti ja itsenäisesti todentaa muiden raportoimien mittausten tulokset. “Nullius in verba” 9
Kirjaimellisesti: "Ei kenenkään sanoja" (lat.). – Huom käännös
- Tämä on Lontoon kuninkaallisen seuran motto: "Älä usko mitä muut sanovat sinulle, olipa heidän auktoriteettinsa kuinka suuri tahansa." 10
"Nullius addictus jurare in verba magistri" - "Vanomatta uskollisuutta minkään opettajan sanoille" (Horatius, "Kirje"). – Huom auto
Jos noudattaisin tätä periaatetta, minun pitäisi olla samaa mieltä siitä, että tieteellinen tutkimus sisäisestä maailmasta on minulle mahdotonta, koska se vaatii luottamista siihen, mitä kerrot minulle sisäisestä kokemuksestasi.
Psykologit esiintyivät jonkin aikaa todellisina tiedemiehinä tutkimalla vain käyttäytymistä – mittaamalla objektiivisia asioita, kuten liikkeitä, napinpainalluksia ja reaktioajoja. 11
Nämä olivat behaviorismin kannattajia, liike, jonka kuuluisimmat edustajat olivat John Watson ja Burres Frederick Skinner. Se innokkuus, jolla he edistivät lähestymistapaansa, osoittaa epäsuorasti, että kaikki ei ole kunnossa. Yksi professoreista, jonka kanssa opiskelin yliopistossa, oli intohimoinen käyttäytymistutkija, josta tuli myöhemmin psykoanalyytikko. – Huom auto
Mutta käyttäytymistutkimus ei suinkaan riitä. Tällaiset tutkimukset jättävät huomioimatta kaiken, mikä on mielenkiintoisinta henkilökohtaisessa kokemuksessamme. Me kaikki tiedämme, että sisäinen maailmamme ei ole vähemmän todellinen kuin elämämme aineellisessa maailmassa. Onneton rakkaus ei tuo vähemmän kärsimystä kuin palovamma kuuman lieden kosketuksesta. 12
Lisäksi tomografisten tutkimusten tulosten perusteella sama aivojen osa on mukana hylätyn henkilön fyysisen kivun ja kärsimyksen reaktioissa. – Huom auto
Tietoisuuden toiminta voi vaikuttaa objektiivisesti mitattavissa oleviin fyysisten toimien tuloksiin. Jos esimerkiksi kuvittelet soittavasi pianoa, suorituskykysi voi parantua. Joten miksi en uskoisi sanaasi, että kuvittelet soittavasi pianoa? Nyt me psykologit olemme palanneet tutkimaan subjektiivista kokemusta: tuntemuksia, muistoja, aikomuksia. Mutta ongelma ei ole poistunut: tutkimillamme henkisillä ilmiöillä on täysin erilainen asema kuin aineellisilla ilmiöillä, joita muut tutkijat tutkivat. Vain sanoistasi voin oppia siitä, mitä mielessäsi tapahtuu. Painat nappia kertoaksesi, että näit punaisen valon. Voitko kertoa mikä punaisen sävy tämä oli? Mutta en voi millään tunkeutua tietoisuutesi ja tarkistaa itse, kuinka punainen valo, jonka näit, oli.
Ystävälleni Rosalindille jokaisella numerolla on tietty paikka avaruudessa, ja jokaisella viikonpäivällä on oma värinsä (katso kuva CV1 väriliitteestä). Mutta ehkä nämä ovat vain metaforia? En ole koskaan kokenut mitään tällaista. Miksi minun pitäisi uskoa häntä, kun hän sanoo, että nämä ovat hänen välittömiä, hallitsemattomia tuntemuksia? Hänen tuntemuksensa liittyvät sisäisen maailman ilmiöihin, joita en voi millään tavalla vahvistaa.
Auttaako suuri tiede epätarkkoja tieteitä?
Tarkka tiede muuttuu "suureksi tieteeksi" 13
“Suuri Tiede” (suuri tiede) - kallis tieteellinen tutkimus, johon osallistuvat suuret tiederyhmät (puhekielessä nykyenglanninkielinen termi). – Huom käännös
Kun hän alkaa käyttää erittäin kalliita mittauslaitteita. Aivotiede muuttui suureksi, kun aivoskannerit kehitettiin 1900-luvun viimeisellä neljänneksellä. Yksi tällainen skanneri maksaa tyypillisesti yli miljoona puntaa. Puhtaan tuurin, oikeassa paikassa oikeaan aikaan olemisen ansiosta sain käyttää näitä laitteita, kun ne ilmestyivät ensimmäisen kerran, 80-luvun puolivälissä. 14
Lääketieteellisen tutkimusneuvoston päätös sulkea kliinisen tutkimuskeskuksen, jossa olin työskennellyt useita vuosia skitsofrenian parissa, sai minut ottamaan riskin ja muuttamaan merkittävästi psykologisen tutkimukseni suuntaa. Myöhemmin sekä Lääketieteellinen tutkimusneuvosto että Wellcome Trust osoittivat suurta ennakointia tarjotakseen taloudellista tukea enkefalografian alan uudelle tutkimukselle. – Huom auto
Ensimmäiset tällaiset laitteet perustuivat pitkään vakiintuneeseen fluoroskopian periaatteeseen. Röntgenlaite voi näyttää luut kehosi sisällä, koska luut ovat paljon kovempaa (tiheämpää) kuin iho ja pehmytkudokset. Samanlaisia tiheyseroja havaitaan aivoissa. Aivoja ympäröivä kallo on erittäin tiheä, mutta itse aivojen kudos on paljon vähemmän tiheää. Syvillä aivoissa on onteloita (kammioita), jotka ovat täynnä nestettä, ja niiden tiheys on pieni. Läpimurto tällä alalla tapahtui, kun aksiaalitietokonetomografia (ACT) kehitettiin ja ACT-skanneri rakennettiin. Tämä kone käyttää röntgensäteitä mittaamaan tiheyttä ja ratkaisee sitten valtavan määrän yhtälöitä (vaatii tehokkaan tietokoneen) tuottaakseen 3D-kuvan aivoista (tai mistä tahansa muusta kehon osasta), joka näyttää tiheyserot. Ensimmäistä kertaa tällainen laite mahdollisti elävän ihmisen - kokeilun vapaaehtoisen osallistujan - aivojen sisäisen rakenteen.
Muutamaa vuotta myöhemmin kehitettiin toinen menetelmä, jopa parempi kuin edellinen - magneettikuvaus (MRI). MRI ei käytä röntgensäteitä, vaan radioaaltoja ja erittäin voimakasta magneettikenttää. 15
En usko, että ymmärrän magneettikuvauksen toimintaa, mutta tässä on yksi fyysikko, joka ymmärtää: J.P. Hornak, MRI:n perusteet("MRI Fundamentals"), http://www.cis.rit.edu/htbooks/mri/index.html. – Huom auto
Toisin kuin fluoroskopia, tämä toimenpide ei ole ollenkaan vaarallinen terveydelle. MRI-skanneri on paljon herkempi tiheyseroihin kuin ACT-skanneri. Sen avulla saaduissa kuvissa elävän ihmisen aivoista on erotettavissa erilaisia kudoksia. Tällaisten kuvien laatu ei ole huonompi kuin aivokuvien laatu kuoleman jälkeen, poistettu kallosta, säilytetty kemikaaleilla ja leikattu ohuiksi kerroksiksi.
Riisi. lauseke 2. Esimerkki aivojen MRI-rakennekuvasta ja ruumiista poistettu aivojen osa
Yllä on valokuva yhdestä aivoosasta, joka on poistettu kallosta kuoleman jälkeen ja leikattu ohuiksi kerroksiksi. Alla on kuva yhdestä elävän ihmisen aivojen kerroksista, joka on saatu magneettikuvauksella (MRI).
Aivojen rakenteellisella kuvantamisella on ollut valtava rooli lääketieteen kehityksessä. Moottoriajoneuvo-onnettomuuksien, aivohalvausten tai kasvaimen kasvun aiheuttamilla aivovammoilla voi olla syvällisiä vaikutuksia käyttäytymiseen. Ne voivat johtaa vakaviin muistin menettämiseen tai vakaviin persoonallisuuden muutoksiin. Ennen TT-skannerien tuloa ainoa tapa saada selville, missä vamma tapahtui, oli poistaa kallon kansi ja katsoa. Tämä tehtiin yleensä kuoleman jälkeen, mutta joskus elävällä potilaalla - kun tarvittiin neurokirurgiaa. Tomografian avulla voidaan nyt määrittää tarkasti vamman sijainti. Potilaalta vaaditaan vain, että hän makaa liikkumattomana tomografin sisällä 15 minuuttia.
Riisi. lauseke 3. Esimerkki magneettikuvauksesta, joka osoittaa aivovaurion
Tämä potilas sai kaksi aivohalvausta peräkkäin, minkä seurauksena oikean ja vasemman pallonpuoliskon kuulokuori tuhoutui. Vamma näkyy selvästi MRI-kuvassa.
Aivojen rakennetomografia on sekä tarkka että suuri tiede. Näillä menetelmillä tehdyt aivojen rakenteellisten parametrien mittaukset voivat olla erittäin tarkkoja ja objektiivisia. Mutta mitä tekemistä näillä mittauksilla on psykologian ongelman kanssa "epätarkana" tieteenä?