To jest wspólne, aby wyobrazić sobie mózg jako organ zaprojektowany do reagowania na bodźce ze świata zewnętrznego. Ciężka książka spada ze stołu obok Ciebie, a Twój mózg pozwala Ci zobaczyć, usłyszeć i poczuć to uderzenie. Oglądaj wyciszone wideo spadającej ze stołu książki, jednak, a twój mózg może nadal generować wersję tych wrażeń – powodując, że podskakujesz na iluzoryczny trzask książki uderzającej o ziemię, nawet jeśli sygnały, które normalnie przetwarzalibyśmy jako dźwięk lub wibracje są nieobecne.
To dlatego, że nasze mózgi nie ewoluowały, aby reagować na otaczający nas świat, ale raczej, aby przewidzieć, co się z nami stanie w następnej kolejności, wyjaśnia przewodnicząca APS Lisa Feldman Barrett z Northeastern University.
„Mózgi nie ewoluowały dla racjonalności”, powiedziała Barrett. „Nie wyewoluowały po to, abyś mógł myśleć lub dokładnie postrzegać świat. Tak naprawdę nie powstały nawet po to, żebyś widział, słyszał czy czuł. Mózgi wyewoluowały, aby regulować ciało, tak aby mogło ono sprawnie poruszać się po świecie.”
Głównym zadaniem mózgu pracującego w służbie ciała jest allostaza: regulowanie wewnętrznych systemów organizmu poprzez przewidywanie potrzeb i przygotowywanie się do ich zaspokojenia, zanim się pojawią. Interocepcja – reprezentacja mózgu doznań z własnego ciała – jest sensoryczną konsekwencją tej aktywności, mówi Barrett, i jest kluczowa dla wszystkiego, od myśli, do emocji, do podejmowania decyzji i naszego poczucia self.
„Twoje ciało jest częścią twojego umysłu, nie w jakiś gauzy mistyczny sposób, ale w bardzo realny biologiczny sposób”, powiedziała podczas Integrative Science Symposium na 2019 International Convention of Psychological Science (ICPS) w Paryżu. „Oznacza to, że istnieje kawałek twojego ciała w każdej koncepcji, którą tworzysz, nawet w stanach, które uważamy za zimne poznanie.”
Aby utrzymać allostazę, Barrett kontynuował, mózg musi nieustannie konstruować koncepcje, które kierują ciałem, integrując skrawki danych wejściowych zmysłów ze wspomnieniami podobnych doświadczeń z przeszłości. Tworzenie tego wewnętrznego modelu ciała w świecie pozwala mózgowi wnioskować o przyczynach danych zmysłowych, które otrzymuje poprzez siatkówkę i inne narządy zmysłów.
„Ten proces przewidywania jest sposobem, w jaki twój mózg nawiguje po świecie, prowadzi twoje działania i konstruuje twoje doświadczenia”, powiedziała.
Praca Barrett z funkcjonalnym rezonansem magnetycznym (fMRI) rzuciła również światło na rolę sieci domyślnego trybu pracy mózgu, która pomaga inicjować sygnały predykcyjne, oraz sieci ważności, która pomaga określić, które niespodziewane dane zmysłowe są ważne do nauki w danym momencie. Badania Barretta pokazują, że obie sieci, działając w zgodzie, przyczyniają się do allostazy i jej interoceptywnych konsekwencji.
Ironicznie, zauważa Barrett, te regiony kory limbicznej, kiedyś wyśmiewane jako reaktywnie emocjonalna „wewnętrzna bestia” mózgu, mogą być ściśle związane z procesami antycypacyjnymi, które konstruują naszą percepcję świata.
(Mis)Predictive Processes
Utrzymanie allostazy jest dużo jak zarządzanie budżetem dla ciała, w którym glukoza, woda, sól i inne związki biologiczne stanowią walutę, Barrett mówi; jak w każdym budżecie, możliwe jest, aby uruchomić deficyt metaboliczny. Kiedy tak się stanie, mózg ograniczy wydatki na dwie „drogie” rzeczy: poruszanie ciałem i uczenie się nowych informacji. Może to skutkować zmęczeniem, dezorientacją i anhedonią, a w dłuższej perspektywie – depresją.
Zaburzenia allostatyczne to tylko jeden z wielu czynników, które przyczyniają się do depresji, zauważa Barrett. Docenianie fizycznych podstaw objawów może być pomocne dla osób cierpiących na to zaburzenie, które często czują, że nie są w stanie kontrolować swoich negatywnych myśli i uczuć.
„Czasami czujesz się nędznie z czysto fizycznego powodu”, powiedziała. „To nie myśli, które są jazdy uczucia, ale uczucia, które są jazdy myśli.”
Różnice w procesach predykcyjnych wspieranych przez interoception może również przyczynić się do psychopatologii, mówi Martin Paulus z University of California, San Diego. Zdrowe osoby, wyjaśnia, mają zestaw oczekiwań co do stanu świata, że aktualizowane przez obserwację i ocenę nowych dowodów w stosunku do poprzednich experiences.
Rowerzysta, na przykład, może mieć bieżący model, gdzie może jeździć na rowerze na drodze, która jest oparta na jak blisko samochody generalnie przyjść do krawężnika, który będzie stale aktualizować na podstawie basisthe dźwięki zbliżających się samochodów i odległość, w której widzi pojazdy pass him.
„To nie jest, że percepcja jest procesem pasywnym,” Paulus powiedział. „Percepcja jest aktywny proces oparty na tym, co twoje wcześniejsze doświadczenia są.”
Ten proces może pójść źle, jednak. Zdrowa osoba może postrzegać wzrost tętna po przybyciu na imprezę jako wskaźnik podniecenia, napisali Paulus i Murray Stein (University of California, San Diego) w Brain Structure & Function; ktoś z lękiem, jednak, może interpretować ten sam sygnał interoceptywny jako przewidywanie zbliżającego się niebezpieczeństwa.
Paulus, Stein i kolega Justin Feinstein (University of Tulsa) dalej badali podstawy tych interoceptywnych schematów przewidywania w Biological Psychiatry poprzez badanie fMRI 26 uczestników, z których połowa miała wysoki poziom lęku. Wyniki pokazały, że uczestnicy w obu grupach radzili sobie równie dobrze w serii zadań, w których musieli wybierać między dwiema opcjami. Jednak nawet wtedy, gdy istniała niewielka szansa na dokonanie błędnego wyboru, wysoce lękliwe osoby wykazywały znacznie większą aktywność w przednim zakręcie obręczy, regionie mózgu zaangażowanym w rozróżnianie sygnałów predykcyjnych i niepredykcyjnych.
To sugeruje, że osoby podatne na lęk mogą potrzebować poświęcić więcej zasobów przetwarzania na podejmowanie decyzji, aby odróżnić zwykłe wahania w ich stanie fizjologicznym od sygnałów, które przewidują potencjalne szkody, napisał Paulus.
Indywidualności doświadczające tego rodzaju interoceptywnej porażki, w tym ludzie z depresją, wyjaśnił, nie będzie przesunięcie do bardziej adaptacyjne przekonanie o stanie świata, nawet w obliczu dowodów dowodzących ich obecne zrozumienie jest nieprawidłowe.
„Często można przedstawić tej osobie dowody na to, że lęk jest naprawdę irracjonalny lub nie ma podstaw, a jednak istnieje silny opór przed uczeniem się tych nowych informacji,” powiedział.
Sztywność kontekstu, z drugiej strony, może prowadzić jednostki do niewłaściwego stosowania ich przeszłych doświadczeń do ich zrozumienia niepowiązanej sytuacji – na przykład, jeśli turysta, który miał run-in z niedźwiedziem na szlaku zaczął oczekiwać niedźwiedzi za każdym rogiem na ich codziennej commute.
Interoceptywne sygnały mogą również prowadzić nas na manowce, gdy sygnały naszego ciała są sprzeczne z naszym najlepszym interesem, zakłócając nasze intuicyjne zdolności podejmowania decyzji. Aby zbadać ten efekt, Barnaby D. Dunn (Medical Research Council Cognition and Brain Sciences Unit, Wielka Brytania) i współpracownicy monitorowali tętno 92 uczestników, gdy wypełniali oni zadanie hazardowe Iowa. Ta miara intuicyjnego myślenia polega na tym, że osoby identyfikują, że dwie z czterech dostępnych im talii kart zawierają głównie karty przynoszące zyski, podczas gdy pozostałe dwie talie z większym prawdopodobieństwem obniżą ich ostateczny wynik. Po wykonaniu tego zadania uczestnicy liczyli swoje uderzenia serca w kilku odstępach czasu, które badacze porównali z rzeczywistymi elektrokardiograficznymi (EKG) pomiarami tętna uczestników.
Ogółem, badacze napisali w Psychological Science, uczestnicy z dokładniejszą interocepcją częściej podejmowali decyzje, które były zgodne z ich aktywnością serca – to znaczy, aby wybrać talię w odpowiedzi na wzrost tętna. Jeśli ich tętno wzrosła w oczekiwaniu na wybór złych decks, jednak, to może prowadzić osoby do wyniku gorzej niż tych, którzy mieli mniejszą świadomość ich ciała activity.
Paulus trwa Tulsa 1000 badanie podłużne koncentruje się na identyfikacji, jak te rodzaje przewidywania awarii tryby przyczyniają się do różnych psychopatologii związanych z używaniem substancji i zachowań żywieniowych. Jednym z aspektów badania stawia interocepcji serca na centralnej scenie, zadanie uczestników z liczeniem uderzeń serca, aby ocenić ich świadomość własnych bodies.
„Co chciałbym zrobić, to zobaczyć, czy możemy zbudować, w dosłownym sensie, EKG psychiatry,” Paulus said.
Oprócz wspierania bardziej precyzyjne diagnozy, to może umożliwić praktykom komunikować się, jak niepowodzenia w procesach predykcyjnych, które czerpią z interocepcji może przyczynić się do psychopatologii na podstawie indywidualnej, stwierdził.
Słuchaj swojego serca
W przypadku braku danych wejściowych ze świata zewnętrznego, mózg może generować własną spontaniczną aktywność, ale jest również możliwe, że taka aktywność odzwierciedla mózg przetwarzający trzewne dane wejściowe z naszych narządów wewnętrznych, powiedziała Catherine Tallon-Baudry, która studiuje neuronaukę poznawczą w École Normale Supérieure we Francji. Serce i przewód pokarmowy generują własną aktywność elektryczną (to właśnie pozwala sercu dawcy przechowywanemu w chłodni kontynuować samodzielne bicie), a podczas rozwoju płodowego organy te zaczynają się kurczyć, zanim mózg stanie się w pełni aktywny. To sugeruje, że mózg rozwija się w odpowiedzi na te organy.
„Mamy tendencję do myślenia, że mózg siedzi na szczycie piramidy i kontroluje ciało w ogóle – w rzeczywistości, to prawdopodobnie jest na odwrót,” Tallon-Baudry powiedział.
Jedną ze wskazówek na to jest sposób, w jaki informacje są przekazywane do i z mózgu przez ścieżki sensoryczne ciała: 80% włókien w nerwie błędnym wznosi się z narządów takich jak żołądek i serce do mózgu, podczas gdy tylko 20% schodzi w odwrotnym kierunku.
Ta sensoryczna interakcja może dotyczyć czegoś więcej niż tylko regulacji allostatycznej, jednak – badania Tallon-Baudry sugerują, że może to również wspierać przyjmowanie perspektywy pierwszej osoby, fundamentalny budulec dla naszego poczucia jaźni.
Aby być świadomym, musisz mieć przedmiot świadomości, wyjaśnia, a interocepcja sygnałów z naszych organów może pomóc naszym mózgom zjednoczyć przychodzące informacje – w tym wzrok, umiejscowienie ciała i kategorie poznawcze – w pojedynczy punkt widzenia.
Dyskusje na temat świadomości mogą łatwo zejść na filozoficzne terytorium, Tallon-Baudry powiedziała, ale jej praca skupia się głównie na mechanicznych aspektach tego zjawiska.
„Wiemy, że istnieje wiele nieświadomego przetwarzania informacji w mózgu, więc posiadanie perspektywy pierwszej osoby niekoniecznie jest trybem domyślnym. Potrzebujemy mechanizmu, aby to uwzględnić”, powiedziała.
W badaniu Journal of Neuroscience sondującym związek między sercem a perspektywą pierwszoosobową, Tallon-Baudry i koledzy Mariana Babo-Rebelo i Craig G. Richter (École Normale Supérieure) monitorowali aktywność serca i mózgu 16 osób za pomocą magnetoencefalografii (MEG), gdy ich umysły błądziły. Uczestnicy byli okresowo przerywani przez bodziec wizualny, w którym to momencie relacjonowali treść swoich myśli. Podczas myśli, które uczestnicy później zgłosili, że są o sobie, jednostki wykazały większą odpowiedź neuronalną na ich własne bicie serca w sieci trybu domyślnego niż podczas myśli o kimś lub czymś innym.
„Jak mózg reaguje na bicie serca odróżnia siebie od innych”, Tallon-Baudry powiedział.
Jednym z zastosowań tego i innych ustaleń związanych z trzewnymi wejściami, zauważyła, jest pomoc w trudnym zadaniu oceny pacjentów w stanach braku reakcji, takich jak te wyłaniające się ze śpiączki. Monitorowanie odpowiedzi mózgu na tętno może ujawnić przemijające oznaki świadomości u tych pacjentów, wyjaśniła Tallon-Baudry, co może mieć poważne konsekwencje dla decyzji o zakończeniu życia.
Czucie jest widzeniem jest wierzeniem
Intercepcja danych wejściowych z naszych serc może również wpływać na nasze postrzeganie wizualne, powiedział stypendysta APS Manos Tsakiris (Royal Holloway University of London, Wielka Brytania) – niezależnie od tego, czy to, co widzimy, istnieje, czy nie.
Wadliwe kodowanie predykcyjne może przyczynić się do szeregu zjawisk, zauważa. W Stanach Zjednoczonych, na przykład, Czarne jednostki są ponad dwukrotnie bardziej prawdopodobne niż białe, aby być nieuzbrojony, gdy zabity podczas spotkań z policją, którzy czasami zgłaszają błędnej identyfikacji obiektów, takich jak telefony jako pistolety i inne bronie.
To rasowe uprzedzenie zostało również zademonstrowane w laboratorium, gdzie Biali uczestnicy zaangażowani w zadania identyfikacji broni i strzelania z pierwszej osoby częściej zgłaszają widzenie broni lub wystrzelenie swojej cyfrowej broni w odpowiedzi na obrazy Czarnych osobników.
W podobnym badaniu Nature Communications z udziałem 30 Białych uczestników, Tsakiris i współpracownicy monitorowali cykle serca jednostek za pomocą EKG podczas zadania identyfikacji broni. Badacze odkryli, że osoby były bardziej skłonne zidentyfikować niezagrażający obiekt jako broń, gdy podążał za obrazem Czarnego osobnika przedstawionym podczas skurczu serca, kiedy krew jest wyrzucana z serca, niż podczas rozkurczu serca, lub pomiędzy uderzeniami serca.
To sugeruje, że bieżąca aktywność serca – i skurcz serca w szczególności, który jest uważany za zwiększenie percepcji bodźców wywołujących strach – może wpływać na wyrażanie uprzedzeń, Tsakiris i koledzy Ruben T. Azevedo (University of Kent, Wielka Brytania), Sarah N. Garfinkel (University of Sussex, Wielka Brytania), i Hugo D. Critchley (Brighton i Sussex Medical School) wrote.
„Zamiast mówić, że widzenie jest wierzeniem, powinniśmy myśleć bardziej o wierzeniu jest widzeniem”, powiedział Tsakiris. „Rodzaje wcześniejszych przekonań i doświadczeń, które masz dominują percepcję.”
Nasza reakcja ciała na obrazy może również kształtować sposób, w jaki widzimy nasz świat społeczno-polityczny, który, czasami, może utrudnić oddzielenie faktów od fikcji, mówi. W jego bieżących badań, znalazł, że przyspieszenie serca w odpowiedzi na fotoreporterskich obrazów ludzkiego cierpienia jest skorelowane z sądząc, że obraz jest prawdziwy, a nie inscenizowane lub edytowane. Osoby, które mają trudności z oznaczeniem własnych emocji, z drugiej strony, są bardziej skłonne odrzucić takie obrazy jako fałszywe.
Jednym z czynników, który nie wydaje się odgrywać roli w tych badaniach, Tsakiris zauważa, jest orientacja polityczna: Zarówno konserwatyści, jak i liberałowie używają pobudzenia jako wskaźnika realności, choć związek pomiędzy pobudzeniem a postrzeganą realnością był silniejszy u starszych uczestników.
„Obrazy, od obrazów, przez ikony, po fotoreportaże i inne, zawsze były bardzo potężnymi czynnikami kulturowymi, które kształtowały kulturę i sposoby, w jakie doświadczaliśmy wydarzeń społecznych i politycznych, zwłaszcza gdy działy się one na odległość” – powiedział Tsakiris.
Obrazy te są często postrzegane jako „prawdziwi świadkowie rzeczywistości”, ale jednocześnie odzwierciedlają nasze przekonania. To jest to złudzenie autentyczności, wspierane przez właściwości interoceptywne, które konstruują nasze rzeczywistości, które mogą uczynić te i inne percepcje tak potężnymi.
References and Further Reading
Azevedo, R. T., Garfinkel, S. N., Critchley, H. D., & Tsakiris, M. (2017). Cardiac afferent activity modulates the expression of racial stereotypes (Aktywność aferentna serca moduluje ekspresję stereotypów rasowych). Nature Communications, 8(1), artykuł 13854. https://doi.org/10.1038/ncomms13854
Babo-Rebelo, M., Richter, C. G., & Tallon-Baudry, C. (2016). Neuronalne odpowiedzi na uderzenia serca w sieci domyślnej kodują jaźń w spontanicznych myślach. The Journal of Neuroscience, 36, 7829-7840.
https://doi.org/10.1523/jneurosci.0262-16.2016
Dunn, B. D., Galton, H. C., Morgan, R., Evans, D., Oliver, C., Meyer, M., … Dalgleish, T. (2010). Słuchanie swojego serca: Jak interocepcja kształtuje doświadczenie emocji i intuicyjne podejmowanie decyzji. Psychological Science, 21, 1835-1844. https://doi.org/10.1177/0956797610389191
Kleckner, I. R., Zhang, J., Touroutoglou, A., Chanes, L., Xia, C., Simmons, W. K., … Feldman Barrett, L. (2017). Evidence for a large-scale brain system supporting allostasis and interoception in humans. Nature Human Behavior, 1, art. 0069. https://doi.org/10.1101/098970
Paulus, M. P., Feinstein, J. S., Simmons, A., & Stein, M. B. (2004). Anterior cingulate activation in high trait anxious subjects is related to altered error processing during decision making. Biological Psychiatry, 55, 1179-1187.
https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2004.02.023
Paulus, M. P., & Stein, M. B. (2010). Interocepcja w lęku i depresji. Brain Structure & Function, 214(5-6), 451-463. https://doi.org/10.1007/s00429-010-0258-9