2011. november 11., péntek

Miként tanul az agyunk?

Maga az ingerfeldolgozás még nem tanulás. Ha akár elolvasunk, vagy látunk valamit, ez még nem tanulás, még nem jelenik meg változásként a gondolkodásunkban, sem az agyunkban.

A tanulás kisbaba korban (sőt korábban, még az emberré formálódás folyamatában az anyaméhben) kezdődik. Már akkor különféle ingerek érik az érlelődő szervezetet, az érlelődő idegrendszert.
Ezek az ingerek kettősek - egyrészt belülről, magából a szervezetből érkeznek, másrészt kívülről, a szervezeten kívülről.

A genetikai kialakulás, az egyedfejlődés folyamata, a biológiai test felépítését értem ezalatt, elsősorban a belső ingerekre adott belső válaszok mentén alakul ki, illetve a külső ingerek elsősorban az anya testéből, az anya méhén keresztül érik az embriót, amely szintén viszonylag egységes (nagyjából egyező embriótól függetlenül). A sejtet körülvevő további sejtek (amelyeket az emberi szervezet szempontjából belsőnek tekintünk, ám az adott sejt szempontjából külső ingereket hordoznak!) "tanulásra" késztetik az adott sejtet - az inger kiválaszt valamilyen választ, amelyre szintén valamilyen visszacsatolás érkezik. Ez a visszacsatolás lehet, hogy akár a sejt pusztulását jelenti, de ezáltal az adott válasz kiszelektálódik a szervezet működéséből, és nem erősíti meg önmagát, nem "tanulódik meg".
A megfelelő választ kiváltó sejtek esetében a környezeti sejtekből érkező reakciók (visszacsatolások) megerősítik az adott választ, így alakulhat ki a sejt specializációja. A természet nem bánik túl bőmarkúan az elfogadott ingerválaszokkal, ennek következtében az egyes egyedek biológiai felépítése meglehetősen egyforma.

Mégis van egy terület, ahol a sokféleség magasabb szintig elfogadott - az idegrendszer. Míg a teljes biológiai felépítésünkben csak a különbségek az egészet tekintve egészen kicsiny arányban mutatkozhatnak meg, az idegrendszerünk működése teszi azt lehetővé, hogy az egyes emberek egészen más-más körülményekhez - fizikai, környezeti, szociális  - adaptálódhassanak. Az emberi rugalmasság, amely az evolúció során lehetővé tette fajunk túlélését, éppen az idegrendszerünk nagyfokú rugalmasságát jelenti.

Az egyed szempontjából vizsgálva az inger-válasz folyamatokat, a következőt látjuk: az idegrendszer (és voltaképpen az egész test!) valamilyen adott pillanatnyi állapotban van, amikor a külső inger őt éri. Ez az állapot emberenként más és más - abban a pillanatban, hogy az egypetéjű ikrek sejtjei különválnak, már náluk is más és más - ez magyarázza azt, hogy minden ember a problémamegoldó felkészültségeknek más csoportját bírja, hogy minden ember maga is más. Az ikrek is.

Az adott ingerre adott válasz ezért - nyilván bizonyos skálán belül - véletlenszerűek, attól függenek, hogy milyen "együttállások", milyen mintázatok voltak jelen abban a pillanatban az adott emberen belül, az ő idegrendszerében. Ha az adott inger olyan reakciókat vált ki, amely a szervezetet "jutalmazza", akkor erősebben megragad, akár egyszeri alkalom alatt is "megtanulja" az idegrendszer pozitívként értékelni azt. Mintegy szerelem első látásra.
Ugyanez történhet negatív irányban is.
Ha semmi "nagyon különleges" nem történik az adott inger esetén, akkor a tanulás (bevésődés) csak többszöri, azonos (vagy legalábbis többségében azonos) inger és kiváltott reakció mentén történik meg (lsd Skinner patkányait - ráléptek a gombra, lett kaja, először ez nem tűnt együttállásnak, de többszöri alkalom után a patkány rátanult a gombra lépésre a kajáért. Ha a kisminkelt szem a fiúk többszöri odapillantása mentén "megerősödik", a sminkelés, mint problémamegoldó felkészültség, megtanulódik - még akkor is, ha nem lesz később alkalmazva. Ha a fiúk undorral tekintenének (vagy egy bizonyos fiú undorral tekint) a kisminkelt női szempárra, akkor ez a viselkedés szelektálódna, és nem erősödne meg, mint problémamegoldó felkészültség, és valószínűleg nem is tudnék írni róla, mert nem is tudnám, micsoda.)

Az inger azonban többnyire nem egy darab inger, hanem ingerek egy adott mintázata, amely kiváltja bennünk az adott választ (például Vivaldi Tavasz-tétele a dopamin fröccsöt, ami jutalmaz).

Az agyunk mintázatokat tanul meg felismerni, és képes ezeket a mintázatokat megkülönböztetni  - valószínűleg éppen a berögzült, hozzájuk kapcsolódó ingerválaszok révén.

Amikor csukott szemmel az előbb hallgattam egy papucs ismerős surrogását a Baba tempójában, már tudtam, hogy mi történik - bár a zaj csak annyi volt, hogy slepp-topp-slepp-topp-slepp-topp, én tudtam, hogy Baba egyik lábán egy papuccsal, másikon semmi plusz lábbelivel távolodik. A környezetről és Babáról szerzett előzetes tudásom a képet kiegészítette, és én már tudtam, hogy a nappaliból a gyerekszoba felé, valószínűleg a férjem barna papucsában trappol Baba.

Ezért van az, hogy a lakásunk ismerős zajainak (Babatrapp, macskaosonás, óratikk-takkolás) mintázata mellett nyugodtan elalszunk, míg ugyanezek a zajok  - a kapcsolódó biztonságérzet, otthonérzet elmaradása miatt - egy idegennek az "idegeire mennek".

Az, hogy mint tekintünk szépségnek, szintén attól függ, hogy az a mintázat mikor, milyen állapotban ér minket (de ez az állapot persze az idegrendszer előző tanulásának függvénye). Ugyanaz a festmény egy nem szakértő számára lehet egy komplett, esetleg idegesítő non-szensz, a szakértő viszont meglátja benne az ismerős ecsetkezelést, a színek kiválasztásában megnyilvánuló zsenialitást, vagy az adott művészeti korra jellemző jegyek alkalmazását, és ezen tudások képessé teszik őt a festmény "mintázatának" felismerésében, és a festmény (mintázata) számára csodálatossá válik.

Ugyanez nyomon követhető a hangzásban is. Míg egy átlagember esetében a kakofon hangzás zavaró, sőt idegesítő (ami az idegrendszer helyes válasza, hiszen a zajok ismeretlensége a veszélyt jelzi a természetben), a zeneművész képes azt a többi hangzás, a hangszerválasztás, a zenemű címe, fajtája, a zeneszerzőről szerzett tudás, és a többi zeneművel való egybevetés keretében a mintázat felismerésére, és ezáltal meglátja abban a szépet, amely másnak még elfogadhatatlan.

A mintázatok felismerésében ismerem én fel a gyerekek, és a kevés gasztronómiai ingerhez szokott felnőttek különleges ételek iránti undorát is. A nem felismerhető étel (a szagáról, állagáról, kinézetéről) halálos lehet a természetben. Ezért az "undorkodás" az evolúció során megerősödött, mint helyes problémamegoldás (tanulás).
A különleges ételeket hosszas tanulás után (méghozzá feltehetően apró lépésekben történő tanulás után) tanulja meg élvezni az ember. Először még hasonló, kicsit más fűszerezésű ételeket próbál ki, majd (embertől függően akár nagyon rövid idő után) megtanulja a különböző szagok, állagok, kinézet alapján "sejteni", hogy milyen íz várható, vagy szimplán megtanulja, hogy nem csak az finom, amit már próbáltunk!