კოგნიტური ნეირომეცნიერება

აღქმა როგორც არაცნობიერი დასკვნა, შიზოფრენიის მექანიზმი და რწმენის მათემატიკა - კრის ფრითი

0 კომენტარი
კრის ფრითი ფოტო: www.daniellocke.com

კრის ფრითი ლონდონის საუნივერსიტეტო კოლეჯის, ლეოპოლდ მიულერის ფუნქციური გამოსახვის ლაბორატორიის და Wellcome Trust-ის ადამიანის ნეიროგამოსახვის ცენტრის ნეიროფსიქოლოგიის ემერიტუსი პროფესორია. ფსიქოლოგიურ კვლევებში ტვინის სკანერების გამოყენების პიონერი მეცნიერის წიგნი, Making Up the Mind: How the Brain Creates Our Mental World, ერთ-ერთი საუკეთესო შესავალია კოგნიტურ ნეირომეცნიერებაში.

ბრიტანეთის სამეფო საზოგადოების წევრის, კრის ფრითის ექსპერიმენტები დაგვეხმარა უკეთ გაგვეგო შიზოფრენიის ძირითადი სიმპტომები. ის ბრიტანეთის სამედიცინო მეცნიერებათა აკადემიის წევრია 1999 წლიდან, ბრიტანული აკადემიის 2008 წლიდან და ბრიტანეთის მეცნიერების ასოციაციის საპატიო წევრი 2010 წლიდან. მას მიღებული აქვს მრავალი მედალი და ჯილდო მისი განსაკუთრებული წვლილის გამო ნეირომეცნიერებებში, 2009 წლის ლაცისის ჯილდოს ჩათვლით, რომელიც მიიღო თავის ცოლთან, იუტა ფრითთან ერთად, რომელიც გამოჩენილი განვითარების ფსიქოლოგი, აუტიზმის წამყვანი სპეციალისტი და ასევე სამეფო საზოგადოების წევრია.

პასუხები ზაზა დობორჯგინიძისთვის

შეგიძლია გვიამბო ბიჰევიორისტების მიერ ჩატარებული რამდენიმე საინტერესო ექსპერიმენტი, რომელიც ამტკიცებს(demonstrate) ასოციაციური დასწავლის მექანიზმს?

საინტერესო მაგალითია შიშის განპირობება. თუ ვინმეს მსუბუქ ელექტრულ შოკს მიაყენებ (უპირობო სტიმული, UCS) ეს მცირე დროში ტკივილს და შიშს ჰგვრის. შენ შეგიძლია დაისწავლო ამ შიშის ასოცირება სრულიად ნეიტრალურ სტიმულთან (პირობითი სტიმული CS). როდესაც ეკრანზე გამოჩნდება ცისფერი კვადრატი (CS+) შემდეგ მალე მოგაყენებენ შოკს, როდესაც გამოჩნდება ყვითელი კვადრატი (CS-) არ მოგაყენებენ შოკს. რამდენიმე ასეთი ცდის შემდეგ, შენ დაიწყებ შიშის რეაქციის გამოვლენას ცისფერი კვადრატის მიმართ, მაგრამ არა ყვითელი კვადრატის. შიშის რეაქცია გულისხმობს გაოფლიანებას და გაზრდილ აქტივობას ამიგდალაში. ეს ასოციაციური დასწავლის მარტივი მაგალითია.

თუმცა, შენ ასევე შეიძლება იყო განპირობებული, რომ გეშინოდეს ცისფერი კვადრატის ისე, რომ შოკი არ მიიღო. ეს ხდება მაშინ, როცა შენ უყურებ სხვის განპირობებას. ცისფერი კვადრატის დანახვის შემდეგ შენ არ გაყენებენ შოკს, მაგრამ შენ ხედავ, რომ სხვა ადამიანი აჩვენებს შიშის და ტკივილის ნიშნებს (მაგალითად, მათი სახის ექსპრესიებში). ეს, და არა შოკი, არის უპირობო სტიმული, რომელიც შენ შიშს გგვრის, და ამგვარად, შენ დაისწავლი შიშის ასოცირებას ცისფერ კვადრატთან.

როდის გვატყუებს ჯანმრთელი ტვინი, რომ დავინახოთ ის, რაც რეალურად არ არის იქ?

ჩვენი რამდენადმე ნედლი (rather crude) გრძნობათა ორგანოების გამოყენება (თვალები, ყურები და ა.შ) რომ გავიგოთ თუ რა არის გარეთ სამყაროში, ძალია რთულია. ამრიგად, ჩვენ ტვინებს განუვითარდათ ათასგვარი “მოკლე გზები”(short cuts), რომ საქმე გაიმარტივოს. დროის უმეტესობა ეს “მოკლე გზები” მუშაობს, მაგრამ ზოგჯერ არა და ამ დროს ჩვენ ვხედავთ რაღაცებს რაც რეალურად იქ არაა. ეს განსაკუთრებით ხდება მაშინ მაშინ როდესაც რასაც ჩვენი გრძნობათა ორგანოები ტვინს წარუდგენს ბუნდოვანია და შეიძლება ინტერპრეტირდეს ერთზე ბევრნაირი გზით. როცა ეს ხდება ჩვენი ტვინი ჩვეულებრივ ყველაზე მარტივ ინტეპრეტაციას ირჩევს.

მაგალითად, აი ეს არის ნეკერის კუბი (3 მაგალითი)

 

 

ეს სინამდვილეში არის 12 ხაზის ერთობლიობაა ბრტყელ ზედაპირზე (sheet), მაგრამ უფრო ‘მარტივი’ ინტეპრეტაციაა, რომ ის კუბია 3D სივრცეში. მაგრამ ეს ინტეპრეტაციაც ბუნდოვანია. ეს კუბი შესაძლოა ჩვენკენ იყოს მომართული (ცისფერი წინა ნაწილი მეორე გამოსახულებაში) ან შეიძლება ზემოთ იყოს მიმართული (ცისფერი წინა ნაწილი 3-ე გამოსახულებაში.) თუ ჩვენ მივაშტერდებით მარცხენა კუბს ის სპონტანურად მონაცვლეობს ორ შესაძლო ვერსიას შორის. ამრიგად, ტვინი გვაჩვენებს კუბებს, რომლებიც იქ არ არის და გვაჩვენებს ცვლილებებს რომლებიც რეალურად არ ხდება.

რა არის მტკიცებულება რომ ტვინი აკეთებს არაცნობიერ დასკვნებს და გადაწყვეტილებებს სამყაროს შესახებ?

მტკიცებულების ერთი ნაწილია ნეკერის კუბის ფენომენი, რომელიც ახლახან აღვწერე. ასევე, მრავალი ვიზუალური ილუზია, როგორიცაა ჰერინგის ილუზია.

 

 

ჩვენ ვიცით, რომ ჰორიზონტალური ხაზები წრფივია, მაგრამ ვერ ვაიძულებთ თავს, რომ არ დავინახოთ ისინი როგორც მოღუნული. ისევე როგორც ნეკერის კუბის შემთხვევაში ჩვენ ტვინს გამოაქვს დასკვნა რომ ფიგურა სამგანზომილებიანია.

აღქმის, როგორც არაცნობიერი დასკვნის იდეა პირველად 1967 წელს ჰერმან ფონ ჰელმჰოლცმა წამოწია წინ. მას ახსოვდა, რომ ბავშვობაში, მას ჰყავდა ნანახი ადამიანები ეკლესიის მოშორებულ კოშკურაზე, მაგრამ სჯეროდა, რომ ისინი ახლომდებარე თოჯინები იყვნენ, რომელსაც დედამისი მიწვდებოდა. მან აღიარა, რომ არაფერია ჩვენ მხედველობაში რაც გვეტყოდა, რომ რასაც ჩვენ ვხედავთ ახლოსაა და პატარაა თუ დიდია და მოშორებულია. თითოეულ შემთხვევაში ობიექტი ჩვენს ბადურაზე ერთი და იგივე ზომის იქნება. ჩვეულებრივ ჩვენ არ ვაცნობიერებთ ამ პრობლემას ვინაიდან ტვინი მყისიერად და არაცნობიერად აკეთებს დასკვნებს იმის შესახებ თუ რამდენად დიდია ობიექტი. ეს დასკვნები ემყარება ჩვენს ადრინდელ ცოდნას და კონტექსტს, რომელშიც ვხედავთ ობიექტს; მიმდებარე ობიექტებს და საგნებს ჩვენსა და ობიექტს შორის. აღქმის ეს პრობლემა ლამაზადაა აღწერილი ედგარ ალან პოს მოთხრობაში “სფინქსი”

რას გულისხმობ ფრაზაში “აღქმა ფანტაზიაა, რომელიც ემთხვევა რეალობას?”

ჩვენ არ ვხედავთ რეალობას უშუალოდ. ჩვენ ვასკვნით რა არის გარეთ ჩვენი გრძნობათა ორგანოებით. ამრიგად, ჩვენი აღქმა არის საუკეთესო ფსონი თუ რა არის გარეთ. ამ აზრით ის ფანტაზიაა. დროის 90%-ში ჩვენი ვარაუდები სწორია მაშასადამე ჩვენი ფანტაზია ემთხვევა რეალობას.

რა გზით ჰგავს ან განსხვავდება კომუნიკაცია ნეირონებს შორის ხაზის ტელეფონის კომუნიკაციისგან?

ინფორმაცია გადაეცემა ნეირონის ერთი დაბოლოებიდან (დენდრიტები) მეორე დაბოლოებაზე აქსონის გასწვრივ ელექტროობის იმპულსით (მოქმედების პოტენციალი). ეს შეიცავს მცირე მსგავსებას (bears a slight resemblance) ტელეფონის ხაზთან. თუმცა, ინფორმაცია გადაეცემა ერთი ნეირონიდან მეორეზე ქიმიური ნივთიერებების მეშვეობით, რომლებსაც ნეიროტრანსმიტერები ეწოდება. როცა ელექტრული იმპულსი მიაღწევს აქსონის დაბოლოებას ერთი ასეთი ნივთიერება გამოიყოფა, ტივტივებს ნაპრალის გასწვრივ (სინაფსი) უახლოეს ნეირონამდე და სტიმულირებს ელექტრულ იმპულსს მათში. არის მრავალი განხვავებული ნეიროტრანსმიტერი, რომელიც ასოცირებულია განსხვავებულ ნეირონებთან. ასეთი მილიონობით ნეირონი ტვინში ქმნის კომპლექსურ ქსელს, რომელიც უფრო ინტერნეტივითაა ვიდრე ტელეფონის სისტემასავით.

როგორ შეიტანა ღირსმა თომას ბეიზმა წვლილი რწმენის მათემატიკური ფორმულირების გაგებაში?

ბეიზის განტოლება ალბათობის შესახებაა, მაგრამ უფრო ახლახან, ადამიანებმა დაიწყეს მათი რწმენების აღწერა ალბათობის ტერმინებით. წარმოიდგინეთ მონეტის აგდება, მაგალითისთვის. თუ მე მჯერა, რომ მონეტა სამართლიანია, ეს ნიშნავს, რომ მონეტის ავერსის მიღების ალბათობა 50%-ია (0.5 ალბათობის ტერმინებით). მაგრამ თუ მონეტა ექვსჯერ ააგდეს და ყოველ ჯერზე ავერსი ამოვიდა, მაშინ მე ვიწყებ იმის დაჯერებას, რომ მონეტა არ იყო სამართლიანი. ამრიგად, მე აღარ მჯერა, რომ ალბათობა 0.5-ია. ბეიზიანური ტერმინებით, ჩვენი წინა რწმენა არის რომ ავერსის მიღების ალბათობა 0.5-ია. მაგრამ ახლა მე მაქვს ახალი მტკიცებულება (ექვსი ავერსი მიმდევრობით). ბეიზის’ განტოლება გვაძლევს მათემატიკურ მეთოდს, რომელიც გვეუბნება, ზუსტად რამდენად უნდა შეცვალოთ ჩვენი რწმენა (ალბათობის ტერმინებით) ახალი მტკიცებულებების მიღებისას.

რა ემართება მოქმედების სუბიექტად ყოფნის შეგრძნებას შიზოფრენიის მქონე პაციენტებში?

შიზოფრენიის მქონე ზოგიერთი პაციენტი ამბობს, რომ ისინი აღარ აკონტროლებენ თავიანთ ქმედებებს (მოქმედების სუბიექტად ყოფნის შეგრძნება.) მათ სწამთ რომ მარტივი ქმედებებიც კი არაა გამოწვეული მათ მიერ არამედ ვიღაც სხვის მიერ. მაგალითად, ერთმა პაციენტმა თქვა “ჩემმა თითებმა აწია კალამი, მაგრამ მე მათ არ ვაკონტროლებ.”

ჩვენ შეგვიძლია ავხსნათ ეს უცნაური რწმენა ბეიზიანური ტერმინებით. ნორმალურ შემთხვევასი, როცა ჩვენ ვამოძრავებთ ჩვენ ხელს, ჩვენ ვერ ვამჩნევთ ყველა შეგრძნებას, რომლებიც მოძრაობასთანაა ასოცირებული. ამის გამოა, რომ ჩვენ საკუთარი თავის ღუტუნი არ შეგვიძლია. მაგრამ თუ ჩვენ ხელს ვინმე სხვა ამოძრავებს ჩვენ ვამჩნევთ შეგრძნებებს. შიზოფრენიაში, რაღაც არასწორად ხდება ტვინში ისე, რომ პაციენტი ამჩნევს შეგრძნებებს, როცა ის ხელს ამოძრავებს. ეს ახალი მტკიცებულებაა, რომელიც ცვლის მის წინამდებარე რწმენას. ამ ახალი მტკიცებულებებიდან აზრის გამოსატანად პაციენტმა უნდა დაიჯეროს, რომ მის ხელს ვიღაც სხვა ამოძრავებს.

არის თუ არა რამე მიგნებები შიზოფრენიის ნეირონულ კორელატებში?

ბევრი რამაა გასაკეთებელი, ვიდრე სრულად გავიგებთ შიზოფრენიის ნეირონულ კორელატებს. ამჟამინდელი მტკიცებულება გვაფიქრებინებს, რომ რაღაც ირღვევა გრძელი დიაპაზონის (Long-range) კავშირებში ნეირონებს შორის ტვინში. ეს შესაძლოა ხსნიდეს კონტროლის დელუზიას, თუ არის კავშირების ნაკლებობა ტვინის იმ რეგიონს შორის, რომლებიც მოძრაობებს ასრულებს და იმ რეგიონს შორის, რომლებიც იღებენ ამ მოძრაობებით გამოწვეულ შეგრძნებებს.

ბეიზის განტოლება

A- ფენომენი X- ახალი მტკიცებულება A-შესახებ. ბეიზის განტოლება აჩვენებს, თუ რამდენად უნდა შევცვალი ცოდნა/რწმენა A-ს შესახებ თუ მივიღებთ ახალ მტკიცებულება X-ს. p(A) ესაა ჩემი წინამორბედი რწმენა ფენომოენის შესახებ ახალ მტკიცებულებებამდე, p(X|A) არის ალბათობა, რომ მტკიცებულება X მოპოვებული იქნება, იმ  დაშვებით, რომ A ნამდვილად ჭეშმარიტია. p(A|X) ესაა მომდევნო რწმენა A-ს შესახებ ახალი მტკიცებულებების გათვალისწინებით. 

ახალი ვიდეო მეტი ვიდეო

ანკა ვასაძე

კომენტარები