Anda membeku di tempat, mencoba mengatur napas, dan di kepala Anda hanya ada satu pikiran: "Bagaimana saya melakukannya?"
Kita semua pernah mengalami situasi serupa. Meskipun lebih sering masih tentang secara tidak sengaja menyalakan oven microwave ultra-modern baru, sembarangan menusuk tombol. Apakah Anda sedang menyelamatkan hidup Anda atau hanya ingin memanaskan kembali makanan, otak Anda perlu memecahkan dua masalah sekaligus untuk memahami: tindakan X memerlukan hasil Y.
Masalah artis: apakah saya melakukannya?
Masalah tindakan versus hasil: Manakah dari hal yang saya lakukan yang menyebabkan hasil Y?
Pertanyaannya tidak mudah. Kami melakukan banyak hal, dan semua ini mengarah pada sesuatu. Selain itu, beberapa peristiwa terus terjadi di sekitar kita, dan hanya sebagian kecil saja yang bergantung pada kita. Oleh karena itu, otak perlu memisahkan hasil Y dari arus peristiwa umum. Kemudian dia harus menentukan apakah kita ada hubungannya dengan apa yang terjadi. Pada saat yang sama, informasi dari indera datang hanya setelah melakukan tindakan yang dapat menyebabkan kejadian tersebut. Dopamin, biola pertama dalam simfoni banyak teori kognitif, bertanggung jawab atas proses ini.
Kami memiliki hipotesis yang menjelaskan secara rinci proses saraf yang menghubungkan suatu tindakan dengan pelaku dan hasilnya. Hipotesis ini berasal dari dua gagasan mendasar.
Pertama, otak memiliki model cara kerja dunia luar - berdasarkan model tersebut, otak terus-menerus mencoba menebak apa yang akan terjadi selanjutnya. Jika ramalan tidak menjadi kenyataan, maka kejutan muncul, dan peristiwa yang menyebabkannya menonjol dari aliran fenomena biasa dan dapat diprediksi.
Video promosi:
Kedua, otak merekam segala sesuatu yang baru saja kita lakukan, yang berarti bahwa setiap kejadian tak terduga dapat dihubungkan dengan rantai tindakan terkini yang disimpan dalam memori. Segera setelah koneksi ditemukan, tindakan tersebut dapat diulang - dan periksa apakah itu akan mengarah pada hasil yang serupa. Jawaban yang positif akan menunjukkan hubungan sebab akibat.
Dalam kasus apa pun kita tidak dapat melakukannya tanpa teman lama kita - dopamin. Pada pandangan pertama, ketika berhubungan dengan tindakan yang berkorelasi dengan hasil, neurotransmitter ini adalah yang paling buruk dari semua kemungkinan penolong. Dopamin diproduksi dalam jumlah besar di beberapa area otak secara bersamaan. Metode ini sama sekali tidak efektif untuk mengisolasi satu koneksi antara satu set neuron - katakanlah, antara yang bertanggung jawab atas aksi X dan hasil Y. Namun pada kenyataannya, ini adalah mekanisme yang sangat canggih. Pelepasan dopamin dapat dibandingkan dengan menyiarkan sinyal radio. Dengan bantuannya, pesan berikut ini langsung dikirim ke berbagai bagian otak: “Sesuatu yang sangat tidak biasa terjadi di luar Otak. Berapa banyak dari kalian yang akan bertanggung jawab untuk ini?"
Seseorang selama siaran ini terkejut. Perasaan ini terjadi saat otak membuat kesalahan dalam prediksi. Ada banyak bukti bahwa neuron dopamin berfungsi untuk memberi sinyal kesalahan saat otak menghitung kemungkinan menerima hadiah. Jika otak Anda berasumsi bahwa tidak ada hadiah yang datang kepada Anda dalam waktu dekat, dan tiba-tiba ada orang asing yang memberi Anda donat, neuron dopamin akan diaktifkan untuk sementara. Mereka menyampaikan ke bagian otak lainnya kejutan bahwa sesuatu yang tidak terduga telah terjadi. Neuron-neuron itu sepertinya berteriak: "Tidak masalah siapa di antara kalian yang memberi kami donat, tapi itu perlu diulang!"
Otak bisa salah tentang lebih dari sekadar kemungkinan hadiah. Kita juga tahu bahwa neuron dopamin bias dalam memprediksi hasil yang tidak diinginkan. Hal-hal yang mungkin ingin Anda pelajari untuk dihindari, seperti tidak menekan tombol yang memicu pembuangan ular ke kamar mandi Anda. Penilaian yang salah dari bentuk lampau setelah kejadian baru-baru ini. Dan juga bahwa Anda menyanyi tidak seperti yang Anda inginkan. Anda mungkin tidak tahu bahwa ada kritikus musik yang duduk di otak tengah Anda?
Semua mekanisme di mana berbagai kesalahan memicu pelepasan dopamin jangka pendek memiliki penjelasan sederhana: neuron dopamin bertanggung jawab untuk mengirimkan kejutan. Dan, yang paling penting, rilis ini selalu terjadi segera setelah peristiwa Y yang tidak terduga dan berfungsi sebagai penanda waktunya.
Jadi, otak Anda telah memperhatikan bahwa sesuatu yang keren telah terjadi di dunia sekitar, dan dopamin memberi tahu bagian-bagian lainnya tentang hal itu. Sekarang Anda perlu menentukan apakah ada tindakan Anda yang menyebabkan belokan ini. Dalam hal ini, otak seolah-olah merekatkan tindakan dan hasil, memperkuat hubungan lokal di antara keduanya.
Untuk melakukan ini, Anda perlu mencari informasi tentang tindakan atau tindakan yang terjadi sebelum informasi tentang hasil direkam. Pada akhirnya, komunikasi hanya bisa dari sebab ke akibat, dan bukan sebaliknya. Katakanlah ada lampu di dalam ruangan - mengapa? Ini tidak mungkin karena Anda menandai kemunculan cahaya dengan tarian ritual khusus di satu kaki dan mengayunkan ayam mati pada saat bersamaan. Alih-alih, alasannya adalah karena di pintu masuk Anda menekan tombol (tentu saja, dengan tangan yang tidak ada ayamnya).
Tugas utama pelepasan dopamin jangka pendek adalah menemukan yang tepat di antara tindakan baru-baru ini. Ketika impuls listrik mulai melewati akson, membawa pesan ke neuron penerima, proses panjang dimulai di dalam neuron, di mana konsentrasi beberapa molekul, khususnya kalsium, berubah. Selain itu, aktivitas pada setiap koneksi yang masuk ke neuron ini juga meninggalkan jejak kalsium, menandai masukan ini sebagai berpotensi penting.
Dopamin juga bekerja di persimpangan dua neuron. Misalkan satu neuron memberi perintah untuk melakukan tindakan yang memerlukan hasil tertentu, dan neuron lain, yang terhubung dengan neuron pertama, melaporkan: "Saya diaktifkan saat ini." Sekarang informasi tersebut dikodekan dalam hubungan ini: "Lakukan hal yang sama ketika saya diaktifkan lagi." Jika neuron yang bertanggung jawab atas aksi tersebut ditembakkan sebagai respons terhadap aktivasi neuron kedua, maka jejak kalsium akan tetap ada di dalamnya. Mereka akan berfungsi sebagai pengingat bahwa hubungan khusus ini dan neuron khusus ini terlibat. Dengan adanya kalsium, hubungan antara neuron ini akan diperkuat oleh dopamin. Jadi, pikiran "melakukan hal yang sama saat saya diaktifkan kembali" hanya diperkuat jika kedua neuron diaktifkan pada waktu yang tepat.
Yang lebih mengejutkan adalah fakta bahwa kausalitas dibangun ke dalam aturan yang dengannya kekuatan koneksi antara dua neuron yang terpisah berubah. Rupanya, hubungan antara neuron A dan B mengingat urutan mereka ditembakkan. Jika neuron A diaktifkan tepat di depan neuron B, maka secara logis dapat menyebabkan aktivasi neuron B. Senyawa ini diberi label kalsium, dan ikatan ini bisa diperkuat di masa depan.
Tetapi jika neuron A diaktifkan segera setelah neuron B, itu tidak bisa lagi menjadi penyebab aktivasi B. Sebaliknya, koneksi seperti itu perlu dilemahkan, karena dalam hal ini aktivasi neuron A akan mengganggu neuron B. Jika neuron A diaktifkan jauh sebelum atau lama setelah neuron B, kekuatan koneksi tidak akan berubah. Memang, tampaknya aturan untuk mengubah kekuatan koneksi dirancang khusus untuk melatih otak untuk membangun koneksi kausal.
Beginilah cara otak memecahkan masalah menghubungkan tindakan dengan hasilnya. Dia menemukan tindakan X yang menyebabkan hasil Y dengan menyiarkan sinyal bahwa sesuatu yang tidak biasa telah terjadi di luar Otak, dan juga dengan memberi cap waktu pada peristiwa ini. Sinyal ini hanya akan diterima di tempat di mana neuron yang bertanggung jawab atas tindakan tersebut baru saja diaktifkan. Ini ditentukan oleh jejak molekuler yang tersisa setelah aktivasi. Sekarang, jika koneksi ini diaktifkan lagi, aksi neuron X lebih mungkin untuk diaktifkan. Ini berarti bahwa orang itu sendiri dalam situasi yang sama lebih cenderung melakukan tindakan X dengan tepat. Inilah cara kita menentukan apakah X benar-benar memanggil Y, dan menyesuaikan pemahaman kita tentang dunia luar.
Tetap memecahkan masalah menghubungkan tindakan dengan pelaku, dan sekarang menjadi lebih mudah untuk melakukan ini. Bagaimana otak tahu bahwa Anda tidak ada hubungannya dengan apa yang terjadi? Sinyal dopamin tidak menunjukkan jejak aktivitas di neuron. Tidak adanya jejak berarti: "Saya tidak ada hubungannya dengan itu."
Namun, bisa juga terjadi seperti ini: neuron yang bertanggung jawab atas tindakan tersebut diaktifkan segera sebelum hasilnya, tetapi bukan penyebabnya. Inilah mengapa tindakan tersebut harus diulang. Jika tindakan X sengaja diulang dan tidak menimbulkan hasil Y, maka tidak ada bukti bahwa ada hubungan antara keduanya.
Prinsip-prinsip yang digunakan otak untuk menentukan sebab akibat adalah salah satu bidang utama kerja ilmu saraf modern, tetapi secara umum bidang ini tetap misterius dan sedikit dieksplorasi. Elemen teori persepsi hubungan sebab akibat dari waktu ke waktu muncul dalam literatur, tetapi penulis sendiri tidak fokus pada hal ini. Artinya di wilayah ini secara hipotetis banyak ditemukan penemuan, mengingat banyaknya pertanyaan di dalamnya yang belum terjawab. Mari kita lihat salah satu pertanyaan ini. Bagaimana otak menggunakan informasi ini di masa depan?
Persepsi kausalitas didasarkan pada gagasan bahwa otak kita menggunakan model prediksi dunia. Jika demikian, maka kita juga harus memiliki model terbalik yang menjawab pertanyaan "Bagaimana cara mengubah dunia?" Kita dapat mengatakan, "Saya ingin hasil Y", dan menggunakan model invers untuk menemukan "tindakan X" yang diperlukan yang akan membawa ke hasil yang diinginkan.
Ini berarti bahwa kita perlu terus-menerus mengadaptasi dua model: prediktif (jika Anda melakukan ini, ini akan berubah di dunia) dan terbalik (agar sesuatu di dunia berubah, Anda perlu melakukan ini). Kemungkinan besar dopamin bertanggung jawab untuk menyetel masing-masing sirkuit ini. Tapi dimana adaptasi itu sendiri berlangsung? Apakah model ini berubah bersamaan atau terpisah? Kami tidak tahu tentang itu. Berapa banyak model berbeda dari dunia luar yang diciptakan otak, bagaimana mereka berinteraksi satu sama lain, dan bagaimana mereka saling melengkapi - ini semua adalah pertanyaan yang belum terjawab.
Kemampuan untuk membangun hubungan sebab akibat melalui trial and error telah diamati pada spesies yang berbeda. Tidak hanya pada hewan, tetapi juga pada burung. Kemampuan ini menghubungkan peristiwa individu dalam suatu urutan: jika saya melakukan tindakan X, itu akan diikuti oleh hasil Y. Beberapa spesies dapat membangun hubungan sebab akibat melalui peniruan. Mengamati kerabat mereka, payudara biru dari keluarga tit dapat belajar membuka tutup botol susu (serius, lebih baik tidak membuat marah burung-burung ini).
Tetapi manusia memiliki satu keunggulan - bahasa. Berkat dia, kita tidak perlu lagi membuang-buang energi untuk observasi rantai tindakan yang tak ada habisnya, membatasi diri kita hanya pada pengalaman kita sendiri. Dengan bantuan bahasa, kita bisa menjelaskan hubungan sebab akibat dan menyampaikannya secara abstrak: di buku, majalah, dokumenter. Atau ikuti panduan YouTube multi-jam tentang cara menggunakan V8. Kami dapat merekam pengamatan kami, meninggalkan celah di mana tidak ada cukup mata rantai dalam rantai antara X dan Y (ini disebut "sains"). Kami dapat berbagi informasi dan menemukan hubungan sebab akibat dalam skala yang lebih besar dan dalam sampel yang lebih besar daripada yang tersedia untuk individu.
Fakta bahwa manusia telah mengidentifikasi penyebab fenomena kompleks seperti kepunahan spesies atau pemanasan global adalah bukti kemampuan kita untuk memahami dunia di luar pengalaman individu. Hanya otak manusia yang mampu memahami tidak hanya apa yang ia sebabkan, tetapi juga apa yang kita semua sebabkan.
Mark Humphries
