Zagadka: dlaczego najpierw przychodzą nam do głowy błędne odpowiedzi?

Na początek zagadka. Na stawie rośnie kępa lilii wodnych. Kępa codziennie podwaja swoją powierzchnię. Jeśli kępa zarośnie cały staw po 48 dniach, ile dni potrzeba, żeby zarosła połowę stawu?

Powyższe zadanie pochodzi z „Testu świadomego myślenia” (CRT – Cognitive Reflection Test) stworzonego przez Shane’a Fredericka. Polecenia testu są tak zaprojektowane, że w pierwszym momencie większości badanych przychodzi do głowy odpowiedź, która po głębszym namyśle okazuje się błędna (poprawna odpowiedź to 47 dni). To zjawisko pokazuje dwutorowość ludzkiego myślenia, co bardziej naukowo nazwano teorią podwójnych procesów.

Procesy poznawcze można podzielić na automatyczne, które są szybkie, intuicyjne i nie wymagają wysiłku, oraz kontrolowane, które podejmujemy świadomie i które zachodzą wolniej. Obydwa rodzaje są istotne i potrzebne do funkcjonowania, a wynik testu nie określa poziomu inteligencji. Według Fredericka jedynie 26 proc. badanych studentów z Uniwersytetu Princeton i 20 proc. z Uniwersytetu Harvarda podało poprawne odpowiedzi na wszystkie trzy z zadanych podczas testu pytań.

Chris Ashwin i Mark Brosnan z Uniwersytetu w Bath postanowili skorzystać z „Testu świadomego myślenia” do przebadania osób ze spektrum autyzmu. Wyniki wyraźnie wskazywały na to, że autyści rzadziej niż grupa kontrolna podawali błędne odpowiedzi i częściej korzystali z procesów świadomych prowadzących do podania poprawnych odpowiedzi.

Strategia, którą wybierali badani, prowadzi do lepszych rezultatów w takich dziedzinach jak inżynieria czy badania naukowe, gdzie intuicja odgrywa niewielką rolę, o ile nie znajduje potwierdzenia w głębszej analizie i obliczeniach. Jednak w życiu codziennym dużo częściej polegamy na szybkich i automatycznych procesach poznawczych, które pozwalają nam swobodnie prowadzić rozmowę, kiedy niespodziewanie wpadniemy na sąsiada, albo uniknąć zderzenia, kiedy na stoku lub lodowisku nagle upadnie przed nami inny miłośnik sportów zimowych.

We wnioskach z badań autorzy napisali, że w dalszej kolejności należy sprawdzić, czy u osób ze spektrum autyzmu automatyczne procesy poznawcze są zaburzone, czy może raczej z jakiegoś powodu autyści preferują poleganie głównie na procesach świadomych.

Tylko co właściwie dzieje się, kiedy reagujemy na coś odruchowo? Czym są podpowiedzi intuicji?

Przewidywanie świata

Jeszcze nie tak dawno, w 2018 r., Caroline Robertson, szefowa The Dartmouth Autism Research Initiative, mówiła podczas wykładu na swoim uniwersytecie, że nadal mamy niewielką wiedzę o autyzmie. „Mało wiemy o tym, co mówi nam sama diagnoza autyzmu. Nie wiemy, zaburzeniem czego miałby być autyzm. Autyzm nie ma żadnej centralnej cechy, jest zbiorem objawów – trudności społecznych, specyficznych zachowań, sposobów myślenia, objawów sensorycznych – i nie wiemy, co mogłoby je łączyć”.

Te pozornie niezwiązane zjawiska, jak przekonuje w wydanej w 2021 r. książce „Autism and the Predictive Brain” (Autyzm i mózg przewidujący) psycholog i popularyzator wiedzy o autyzmie Peter Vermeulen, mogłaby połączyć i wyjaśnić popularna wśród części badaczy umysłu teoria przetwarzania (kodowania) predykcyjnego.

Teoria ta pierwotnie nie odnosiła się wcale do autyzmu. Jest ona raczej rozwijającym się dynamicznie paradygmatem w neuronauce, który opisuje ogólne ramy funkcjonowania mózgu. I robi to w dużej mierze sprzecznie z tym, czego uczyliśmy się w szkole. Głosi, że mózg nie jest biernym odbiorcą impulsów płynących ze świata, które przetwarza, by budować naszą wiedzę o tym świecie – lecz że ten świat przede wszystkim przewiduje. Tworzy jego model (obejmujący także nas samych), a bodźce zmysłowe wykorzystuje do aktualizacji i weryfikacji tego modelu. Generuje statystyczne hipotezy na temat zdarzeń i stanów świata, a impulsy odbierane przez zmysły wykorzystuje do minimalizowania błędów predykcyjnych, czyli rozbieżności między przewidywaniami płynącymi z modelu i informacjami z bodźców.

Według tego podejścia do naszej świadomości ze świata zewnętrznego trafia zazwyczaj to, czego się nie spodziewamy. Wiemy na przykład, że mamy na sobie bieliznę, ale przez większość czasu nie czujemy jej dotyku – ponieważ nasz model ten dotyk przewiduje, nie ma potrzeby, żebyśmy go świadomie w sposób ciągły dostrzegali.

Dobrym przykładem jest też mieszkanie w pobliżu linii kolejowej. Chociaż niewiele osób deklaruje chęć zakupu mieszkania w takiej lokalizacji, motywując to obawą przed hałasem, to jednak ludzie, którzy żyją tam od jakiegoś czasu, twierdzą, że przestali zauważać przejeżdżające pociągi. Zwolennik teorii przetwarzania predykcyjnego powiedziałby, że mózg takich mieszkańców użył powtarzających się bodźców zmysłowych do aktualizacji modelu świata i dostrzeganie każdego z kolejnych składów przestało być potrzebne. Mózg predykcyjny powstał w wyniku ewolucji jako adaptacja ułatwiająca przetrwanie. Zauważenie niespodziewanego dźwięku może uratować życie, ale na dźwięki całkowicie przewidywalne nie trzeba zwracać uwagi – rejestracja ich nie jest konieczna do przetrwania.

Teoria przetwarzania predykcyjnego wyjaśnia m.in., jak to możliwe, że w wielu niespodziewanych sytuacjach potrafimy bez zastanowienia podejmować szybkie decyzje. Nie zachodzi wtedy wieloetapowy proces, w którym musielibyśmy najpierw odebrać bodźce, przetworzyć je, podjąć decyzję i zareagować. Bazujemy raczej na modelu, który możliwe scenariusze wcześniej przewiduje, oblicza prawdopodobieństwo ich wystąpienia, a bodźców używa do natychmiastowej weryfikacji, która z możliwości właśnie się wydarza. Dzięki temu profesjonalni zawodnicy trafiają rakietą tenisową w piłkę, choć ta może pędzić z prędkością przeszło 250 km/h. Pokonanie połowy odległości między zawodnikami zajmuje tak silnie uderzonej piłeczce tyle samo czasu (ok. 170 milisekund), ile wędrówka bodźców wzrokowych z siatkówki oka do obszarów w tylnej części mózgu w korze wzrokowej, odpowiedzialnej za analizę obrazu. Podobnie automatycznie uśmiechamy się, gdy słyszymy komplement, albo wypluwamy jedzenie, które podejrzanie smakuje. Innymi słowy, robimy to, co podpowiada nam intuicja, zanim zdążymy się zastanowić.

Kontrolowana halucynacja

Teoria przetwarzania predykcyjnego z jednej strony wydaje się celnie opisywać nasze codzienne doświadczenia, ale z drugiej prowadzi do radykalnie brzmiących wniosków. Według niej ogromna część naszej percepcji to rodzaj symulacji. Funkcjonujemy głównie w obrębie wygenerowanego przez mózg modelu.

Anil Seth, kierownik Centrum Badań nad Świadomością na Uniwersytecie Sussex, nazywa to, co braliśmy do tej pory za doświadczenie świata rzeczywistego, „kontrolowaną halucynacją”. Większość naszego postrzegania świata i nas samych to konstruowana przez mózg wizja, której kontrola ogranicza się do sprawdzania zgodności wytworzonego modelu z bodźcami zmysłowymi.

Donald Hoffman, profesor z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine zajmujący się zagadnieniami świadomości w świetle psychologii ewolucyjnej, idzie jeszcze dalej i twierdzi, że ewolucja ukryła przed nami rzeczywistość. Procesy ewolucyjne wzmacniają rozwiązania, które pomagają nam przetrwać, a nie te, które umożliwiają doświadczanie świata, jakim jest. Według badacza mamy dostęp tylko do czegoś, co można nazwać interfejsem rzeczywistości. Nasze doświadczenia zmysłowe porównuje do ikon na pulpicie komputera, dzięki którym mamy możliwość interakcji z systemem i innymi jego użytkownikami. Hoffman często powtarza, że czymkolwiek jest rzeczywistość, nie mamy do niej dostępu.

Zgadza się z nim Joscha Bach, kognitywista i badacz sztucznej inteligencji, który mawia, że to, czego doświadczamy, nie jest światem fizycznym. W świecie fizycznym nie ma kolorów i dźwięków. To, co widzimy, to wirtualna rzeczywistość wygenerowana przez nasz mózg, żeby wyjaśnić, skąd pochodzą np. wzory odbijające się na siatkówce. W innym miejscu mówi, że nie żyjemy w świecie fizycznym, tylko w historii, którą opowiada sobie mózg. Bach tłumaczy, że to, co fizyczne, nie może odczuwać, odczuwać może tylko symulacja. Sam mózg, jako obiekt fizyczny, niczego nie czuje, ale ponieważ dla jego przetrwania – czy też przetrwania całego organizmu – kluczowe jest, żeby wiedzieć, co to znaczy być osobą i odczuwać, mózg tworzy najlepiej jak potrafi symulację osoby i jej relacji z otaczającym środowiskiem.

Celeste Kidd z Uniwersytetu w Berkeley podczas debaty „Theoretically Speaking – The Predictive Brain”, zorganizowanej przez Simons Institute, wspomniała o eksperymencie, który pozwala zademonstrować zanurzenie w modelu na bardziej przyziemnym przykładzie. Kilku osobom pokazano zdjęcie kuchni i poproszono, żeby zapamiętały jak najwięcej szczegółów. Później zapytano badanych, czy widzieli lodówkę. Wszyscy pamiętali, że widzieli lodówkę. Jaki miała kolor? Wszyscy zapamiętali, że lodówka była srebrna. Tylko że lodówki nie było na zdjęciu, istniała za to w modelu kuchni, który uczestnicy stworzyli wcześniej w swoich mózgach. Byli po prostu przekonani, że nie istnieją kuchnie bez lodówek.

Zachwianie równowagi

Trzeba zwrócić uwagę na jeszcze jeden istotny element w teorii przetwarzania predykcyjnego – żeby organizm dobrze funkcjonował na co dzień, mózg musi być w stanie właściwie reagować na sygnały niespójne z modelem. Ludzie dobrze funkcjonujący ignorują wiele bodźców. Często nieświadomie, choć nie zawsze. Zdarza się to także wtedy, kiedy dociera do nas bodziec, ale uznajemy go za przywidzenie, stwierdzamy, że coś nam się zdawało, że źle coś zapamiętaliśmy albo że to w ogóle nie ma znaczenia.

Z tarcia zachodzącego między modelem a bodźcami powstają ciekawe zjawiska, np. iluzje optyczne. Jedną z nich jest choćby iluzja wklęsłej maski polegająca na tym, że maska oglądana od wklęsłej strony w naszych oczach staje się maską wypukłą. Dzieje się tak, ponieważ wygenerowany w mózgu model świata nie przewiduje wklęsłych twarzy.

A co dzieje się, kiedy zbyt małą wagę przypisujemy modelowi? Opis takiego doświadczenia zaskakująco dokładnie odpowiadałby opisowi cech autystycznych. Przede wszystkim na pierwszy plan wysuwają się wtedy impulsy zmysłowe jako źródło informacji o świecie. Mogłoby to skutkować większym wyczuleniem na bodźce dotykowe (np. niechęcią do noszenia szorstkich swetrów), łatwością w dostrzeganiu detali lub słuchem absolutnym, który ponoć częściej występuje u osób ze spektrum.

Jeśli uznamy model – służący wszak do przewidywania świata – za mało istotny, bodźce zmysłowe stają się nieprzewidywalne, a ich nagromadzenie zwiększa poczucie niepewności i stres. Ta mnogość może potęgować uczucie chaosu i nie układać się w zrozumiały obraz świata, co niejedną osobę doprowadziłoby do zadawania niezliczonych pytań lub frustracji i emocjonalnych wybuchów, z czym niejednokrotnie mierzą się rodzice dzieci z ASD.

Wyzwaniem staje się też odnalezienie się w sytuacjach nieprzewidywalnych, takich jak spontaniczne rozmowy, lub kiedy trzeba porzucić ustalony wcześniej plan. Nie można przecież wtedy skorzystać z gotowych scenariuszy przewidzianych w modelu. Mniej stresujące wydają się za to zdarzenia powtarzalne, łatwe do przewidzenia, rytuały. Pożądane mogą być monotonne, repetytywne zachowania, stereotypie, autostymulacje (stimowanie), echolalia, które dają wytchnienie od nieprzewidywalności świata.

Wspomniany już Peter Vermeulen argumentuje, że autyści, którzy wydają się bardziej wrażliwi na bodźce zmysłowe czy na nieprzewidziane zmiany, tolerują je w podobnym stopniu co reszta społeczeństwa. Oni po prostu żyją w świecie, który jest mniej przewidywalny i w którym doświadczają większej liczby bodźców. Ich reakcje są według autora zupełnie adekwatne.

W świetle teorii przetwarzania predykcyjnego sensu nabierają też inne wyzwania sensoryczne autystów. Niektórzy z nich reagują na bodźce mocniej, niektórzy słabiej w porównaniu z osobami neurotypowymi. Niektórzy wydają się nie odczuwać bólu, chłodu, pragnienia, inni szukają mocniejszych doznań i np. uderzają rękami w głowę lub potrzebują dociskania ciała. Również wspomniany już Anil Seth zwraca uwagę, że model, który tworzy nasz mózg, ma opisywać nie tylko nasze środowisko życia, ale też nasze życie wewnętrzne (w sensie dosłownym i metaforycznym). To model przewiduje znaczenie impulsów odbieranych z ciała, które uczymy się rozumieć jako potrzeby fizjologiczne i emocjonalne.

W takiej perspektywie to nie głód, ból czy złość są impulsami płynącymi z ciała. One są już interpretacją impulsów, przewidywaniem mózgu na podstawie impulsów mówiących o tym, co dzieje się z organizmem. Przy słabszym korzystaniu z przewidywań modelu osoby autystyczne mogą mieć problemy z określeniem tego, co odczuwają w sensie fizjologicznym i emocjonalnym.

Interpretacja danych

Od pierwszego artykułu, w którym zaproponowano, żeby spojrzeć na autyzm przez pryzmat teorii przetwarzania predykcyjnego, mija 12 lat. Elizabeth Pellicano i David Burr w artykule opublikowanym w „Trends in Cognitive Sciences” pisali, że postrzeganie świata przez osoby ze spektrum autyzmu można określić jako bardziej precyzyjne, wierne. Autorzy stwierdzili, iż przetwarzanie zmysłowe osób autystycznych nie różni się niczym od przetwarzania zmysłowego osób neurotypowych. Różnica tkwi w interpretacji danych, na którą w przypadku osób ze spektrum w mniejszym stopniu mają wpływać wcześniejsze doświadczenia i zdobyta wiedza. Ich postrzeganie świata ma w mniejszym stopniu podlegać wpływom modelu.

Eksperymenty, które później prowadzono, żeby porównać percepcję osób autystycznych i neurotypowych, czasami ujawniały interesujące zależności tam, gdzie się ich nie spodziewano. Vermeulen przywołuje w swojej książce badania mające na celu sprawdzić, jak dobrze dzieci ze spektrum autyzmu (w porównaniu z dziećmi neurotypowymi) będą rozpoznawać emocje uchwycone na zdjęciach. Zazwyczaj zakłada się, że to osoby autystyczne mogą napotykać trudności w rozumieniu stanów wewnętrznych innych ludzi. W omawianym eksperymencie część zdjęć przedstawiała postaci z wyrazem twarzy adekwatnym do sytuacji, część – przeciwnie. Na jednej ilustracji był uśmiechnięty chłopiec atakowany przez rój pszczół, na innej smutna pani niosąca prezenty i ubrana w czapkę Mikołaja. Okazało się, że dzieci ze spektrum autyzmu celniej określały emocje osób na podstawie wyrazu twarzy niż dzieci neurotypowe, które w przypadku niespójnych w wymowie ilustracji kierowały się kontekstem i zakładały, że prezenty i czapka Mikołaja muszą oznaczać, że pani jest – mimo smutnej buzi – zadowolona. Przewidywania modelu wygrywały u nich z tym, co widziały. Dzieci autystyczne po prostu widziały to, co uchwycono na zdjęciach.

Co do samego autyzmu, do tej pory nie udało się jednoznacznie ustalić, na czym polega mechanizm, który sprawia, że osoby ze spektrum wydają się w mniejszym stopniu polegać na modelu i więcej informacji czerpać z bodźców. Przegląd ponad osiemdziesięciu artykułów opublikowanych na ten temat w ostatnich latach, wykonany przez Nikitasa A. Chrysaitisa i Peggy Seriès, nie rozstrzyga, czy objawy autyzmu rzeczywiście można wytłumaczyć, odwołując się do teorii przetwarzania predykcyjnego. Jednak według autorów tej analizy problem leży głównie w tym, że ten obszar badań nie wypracował jeszcze spójnej i skutecznej metodologii, w dostępnych artykułach naukowych brakuje ujednoliconej terminologii, badane grupy były jak dotąd niewielkie, a do tego uczestnicy byli rekrutowani według różnych kryteriów. Na tym etapie wyniki trudno nawet ze sobą porównywać.

Intuicja podpowiada, że teoria przetwarzania predykcyjnego ma wiele do zaoferowania i warto jeszcze poczekać na dopracowanie metod i wyniki kolejnych badań. Choć, jak już wiemy, z intuicjami bywa różnie.