Як життєві сцени формують свідомість і створюють спогади

Життя складається з низки дрібних подій: приготування ранкової кави, випускання собаки на прогулянку, відкриття ноутбука, впускання собаки назад. Усі ці події складаються в цілий день. Наш мозок постійно спостерігає та обробляє події, які складають наше повсякденне життя, каже Джефф Закс, завідувач кафедри мистецтв і наук імені Едгара Джеймса Свіфта Вашингтонського університету та завідувач кафедри психологічних та нейробіологічних наук.

«Розуміння того, де починаються і де закінчуються події, має вирішальне значення для розуміння світу», – сказав Закс.

У двох нових статтях Закс та інші дослідники з факультету мистецтв і наук і Інженерної школи Маккелві досліджують цей ключовий процес у людському пізнанні.

Закс керував дослідженням, у якому комп'ютерні моделі були навчені переглядати понад 25 годин відеозаписів людей, які виконують прості повсякденні завдання, такі як прибирання кухні чи приготування їжі, а потім робити прогнози щодо того, що станеться далі. Дослідження дало несподіваний висновок: комп'ютерні моделі були найточнішими, коли реагували на невизначеність. Коли модель була особливо невпевнена щодо того, що станеться далі, вона скидала свої налаштування та переоцінювала сцену, що покращило її загальне розуміння.

Співавторами дослідження, опублікованого в PNAS Nexus, є Тхань Нгуєн, аспірант Лабораторії динамічного пізнання Закса; Метт Бездек, старший науковий співробітник лабораторії; Аарон Бобік, професор і декан Інженерної школи Маккелві; Тодд Брейвер, професор людських цінностей та морального розвитку імені Вільяма Р. Стакенберга; та Семюел Гершман, нейробіолог з Гарварду.

Закс раніше висунув теорію, що людський мозок особливо чутливий до дрібних несподіванок, які наповнюють наше життя. Він припустив, що люди переоцінюють сцену щоразу, коли реєструють щось неочікуване, явище, відоме як «помилка прогнозування». Але висновок про те, що успішна комп'ютерна модель приділяла більше уваги невизначеності, ніж помилкам прогнозування, ставить під сумнів цю теорію.

«Ми займаємося наукою», — сказав Закс. «Ми переглядаємо теорії, коли стикаємося з новими даними».

Несподіванки все ще важливі, і немає потреби повністю відмовлятися від концепції помилки прогнозування, сказав Нгуєн. «Ми починаємо думати, що мозок використовує обидва механізми», – сказав він. «Це не питання вибору одного з них. Кожна модель може зробити унікальний внесок у наше розуміння людського пізнання».

Роль пам'яті в обробці подій

Маверік Сміт, науковий співробітник Лабораторії динамічного пізнання, також вивчає зв'язок між розумінням подій та пам'яттю. Працюючи з Гізер Бейлі, колишньою постдокторанткою WashU, яка зараз є доценткою в Університеті штату Канзас, Сміт є співавтором оглядової статті в Nature Reviews Psychology, зібравши все більше доказів того, що довготривала пам'ять тісно пов'язана зі здатністю логічно та точно визначати, де закінчується одна подія і починається інша.

«Існує багато індивідуальних відмінностей у здатності визначати початок і кінець подій, і ці відмінності можуть чітко передбачити, наскільки добре люди пам’ятають події пізніше», – сказав Сміт. «Ми сподіваємося розробити втручання, яке може покращити пам’ять, допомагаючи людям краще сегментувати події».

Вплив віку на сприйняття подій

Як і Закс, Сміт покладається на відеокліпи, щоб краще зрозуміти, як мозок обробляє події. Замість приготування їжі чи прибирання, його відео показують людину, яка робить покупки в магазині, налаштовує принтер або виконує інші буденні завдання. У різних експериментах глядачі натискають кнопки, коли вважають, що подія починається або закінчується. Потім Сміт перевіряє пам'ять учасників про відео за допомогою серії письмових запитань.

Сміт виявив, що людям похилого віку важче обробляти події, що може відігравати певну роль у віковому погіршенні пам'яті. «Можливо, існує спосіб втрутитися, щоб допомогти їм краще запам'ятовувати події зі свого життя», – сказав він.

Подальші дослідження

Закс, Нгуєн, Сміт та інші члени кафедри психологічних та нейробіологічних наук мають амбітні плани щодо подальшого вивчення здатності мозку обробляти та запам'ятовувати події. Команда Закса працює над використанням фМРТ для відстеження реакцій 45 учасників на відео повсякденних подій у режимі реального часу. «Ми вивчаємо фактичні нейродинамічні процеси цих когнітивних функцій», – сказав Закс.

Інше дослідження відстежує рухи очей, що дає нове розуміння того, як ми бачимо світ. «Коли люди спостерігають за повсякденною діяльністю, вони витрачають багато часу, спостерігаючи за руками людей», – пояснив Закс.

Сміт зараз використовує відеоексперименти, щоб перевірити, чи може він покращити пам'ять учасників дослідження, зокрема людей похилого віку та людей з хворобою Альцгеймера, полегшивши визначення меж між подіями. Зрештою, він хотів би зрозуміти, як спостереження за подіями зберігаються та підтримуються в довготривалій пам'яті.

«Деякі люди явно краще за інших сегментують події на значущі частини», — сказав Сміт. «Чи можемо ми покращити цю здатність, і чи призведе це до кращої пам’яті? Це питання, на які ми все ще намагаємося відповісти».