Exagerând puţin, am putea afirma despre
creierul uman că este maşina noastră personală de făcut predicţii.
Globul de cristal al creierului constă dintr-un amestec de abilităţi
statistice foarte abile combinate cu o tehnică specială de minimizare a
surprizelor.
Prin intermediul furtunii sale electrice
de activitate, creierul are nevoie să prezică lumea înconjurătoare
într-o manieră demnă de încredere, fie prin ghicirea cuvintelor care au
cele mai multe şanse să apară într-o conversaţie, fie pentru a calcula
dacă un spaţiu în trafic este îndeajuns de mare pentru a traversa
drumul. Ce stă la baza acestei gândiri profetice?
Un răspuns ne
parvine dintr-un domeniu al matematicii numit statistică bayesiană.
Numită după un matematician din secolul 18, Thomas Bayes, teoria ne
oferă o modalitate de calcul a probabilităţii unui eveniment viitor,
bazându-ne pe ceea ce a avut loc înainte, în timp ce domeniul este
actualizat în mod continuu cu noi informaţii. Timp de decenii,
neurologii au speculat că creierul foloseşte acest principiu pentru a-şi
ghida predicţiile asupra viitorului, dar Karl Friston de la University
College London a mers cu un pas mai departe.
Friston a cercetat
în mod specific modul în care creierul minimizează erorile care apar din
aceste predicţii bayesiene; cu alte cuvinte, modul în care acesta evită
surprizele. Realizând că el putea împrumuta instrumentele matematice
ale sistemelor termodinamice, cum ar fi un motor pe aburi, pentru a
descrie modul în care creierul reuşeşte acest lucru, Friston şi-a
denumit teoria "principiul energiei libere”. Având în vedere că
predicţia este atât de importantă pentru aproape orice este realizat de
către creier, el crede că principiul ar putea oferi o lege generală
pentru o mare parte, dacă nu chiar pentru toată activitatea noastră
neuronală – echivalentul cerebral al lui E=mc2 în termenii eleganţei şi puterii sale descriptive.
Până în prezent, Friston şi-a folosit cu succes principiul energiei libere
pentru a descrie modul în care neuronii trimit semnale înainte şi
înapoi, în cortexul vizual, ca răspuns la imaginile care le parvin. El
crede că teoria ar putea explica, de asemenea, unele dintre acţiunile
noastre psihice. De exemplu, el a simulat mişcările oculare care se
petrec atunci când receptăm imagini familiare sau imagini necunoscute,
sugerând modul în care creierul construieşte o imagine cu fiecare
privire a noastră pentru a-şi minimiza orice erori care ar fi apărut în
percepţia sa iniţială. Într-o altă lucrare, el şi-a îndreptat atenţia
către controlul delicat al braţului, atunci când dorim să apucăm un
obiect, folosind principiul energiei libere pentru a descrie modul în
care ne actualizăm mişcările musculare, prin combinarea semnalelor
interioare din încheieturile care se rotesc cu informaţia vizuală
(Biological Cybernetics, vol 102, p 227).
Alţi cercetători
folosesc conceptul pentru a explica unele din cele mai uimitoare
comportamente ale creierului. Dirk de Ridder de la Şcoala de Medicină
Dunedin din cadrul Universităţii Otago, Noua Zeelandă, a folosit de
pildă principiul pentru a explica durerile şi sunetele fantomă
experimentate de oamenii care suferă de insuficienţă senzorială. El
sugerează că acestea apar ca urmare a proceselor neurologice activate
atunci când creierul încearcă să prezică aproape cu sălbăticie
evenimente viitoare, atunci când există puţine informaţii care îl pot
ajuta să-şi ghideze predicţiile (Neuroscience and Biobehavioural
Reviews, doi.org/j9q).
Friston arată faptul că abilitatea
creierului de a-şi actualiza gândurile şi de a realiza predicţii asupra
lumii depinde de un sistem reglat foarte fin. "Semnalele din creier se
descompun”, spune el, iar dacă descompunerea este prea rapidă, o ipoteză
importantă ar putea dispărea până la momentul în care creierul
realizează următoarea sa observaţie şi generează o nouă predicţie. "Din
acest motiv, principiul energiei libere se bazează pe abilitatea
creierului de a sta în 'starea critică' de pe marginea haosului. Starea critică este aproape un dat obligatoriu al creierului bayesian”, spune Friston.
http://www.newscientist.com/article/mg21729032.200-mind-maths-your-personal-prediction-machine.html
|