Mi a baj a tiniaggyal? Már ha van? (baj vagy agy?)

Alison Gopnik híres kognitív kutató munkái már Magyarországon is ismertek - elsősorban azok, amelyekben a babák tanulásával foglalkozik. Épp ezért (és persze a téma miatt is) felkaptam a fejem, amikor Gopnik egy tinikről szóló cikkével találkoztam a DANA Foundation "Brain in the News" sajtóválogatásában. A cikk "The Wall Street Journal" január 28-i számában jelent meg.

Gopnik kérdésfelvetése, hogy mi a probléma a mai tinikkel, miért kezdődik egyre hamarabb a pubertás, és maradnak olyan sokáig "tinik" a fiatalok - akár a húszas éveik végéig (ööö: hunik?). Gopnik válasza a kognitív kutatások alapján, hogy két különböző neurológiai - pszichológiai rendszer működik együtt az agyban, amelyek összhangban átalakítják a gyermekagyat felnőtt aggyá.

Az első ilyen rendszer az érzelmek és a motiváció körül mozog - főként azon agyterületeket foglalja magába, amelyek a jutalmazásra reagálnak. Ez az a rendszer, amely a kedves tízéveseinket érzelmileg turbulens tinikké alakítja, akik mindenféle dolgokra vágynak, és vágyaikért mindenfélét megtesznek. Ez a neurális rendszer is együtt érik a fiatallal, és végül ismét (nagyjából) érzelmileg stabil felnőtté alakítja a fiatal személyiségét. Gopnik idéz egy kutatást, amelyben a tinédzserek vágyait és agyi reakcióit vizsgáltál fMRI készülékben: az derült ki, hogy nem a rizikókat értékelik alá a fiatalok, hanem a jutalmakat értékelik túl! Elsősorban  - és túlnyomórészt - ez a jutalom a társak elismerése. Vagyis ha egy másik tini látta, láthatta, mit tesz ő, akkor sokkal nagyobb kockázatokat vállalt.

Gopnik ennek a rendszernek evolúciós okait abban látja, hogy segít a fiataloknak függetlenedni a családtól és új motivációs és érzelmi faktorokat beléptetni a gyermek életébe, így téve őt felnőtté (pár év alatt).

A második létfontosságú neurális rendszer a kontroll rendszere, amelyet elsősorban a prefrontális agykéreg gyakorol. Ez a rendszer gátolja a különféle impulzusokat, hozza a (racionális?) döntéseket és vesz részt a hosszú távú tervezésben. Ennek segítségével vagyunk képesek várni (akár hosszú éveket) a munkánk jutalmára. Ez a rendszer Gopnik leírása szerint a tanulás útján fejlődik. Minél több tapasztalatot szerzünk, minél több döntést (jót és kevésbé jót egyaránt) hozunk, egyre hatékonyabban tűzünk ki célokat, teszünk a megvalósításért, értékeljük a kockázatokat, és várunk hosszabban a jutalomra. A hangsúly a valós TAPASZTALATON van, a tanulás ebből  a szempontból (sem) az explicit információk elsajátítását jelenti, amire a mi oktatási rendszerünk szakosodott. "Knowing physics and chemistry is no help with a soufflé"

Régebben ez a két rendszer együtt, szinkronban fejlődött.  A gyerekek már egészen fiatal koruktól (6-7 éves kortól) részt vettek a felnőttek munkáiban - a háztartásban, a kerti - földön lévő munkákban, dolgoztak az állatokkal, nevelgették kisebb testvéreiket, elmentek tanoncnak iparos mellé - ezért a tinikoruk idejére is már jelentős élettapasztalatot gyűjtöttek. Így mire a pubertás elkezdődött, valós tapasztalatokkal és gyakorlattal felfegyverkezve indulhattak "valós" célokat kergetni - ne feledjük, hogy a 13-15 éves fiatalok pár száz éve még (és pár száz kilométerrel arrébb még mindig) már felnőttnek számítottak!

Ehhez képest a mai fiatalok valódi élethelyzetekbe, munkahelyzetekbe sokszor csak a húszas éveik második felében kerülnek. A "meg akarom mutatni" vágya már tízes éveink elején beüt, de valós sikereket csak másfél évtizeddel később tudunk megélni és felmutatni...

Gopnik felveti, hogy ma nagyon sok nagy tárgyi tudású és okos fiatal van, akinek nincsenek céljai, akik nagyon lelkesek tudnak lenni, de nem tudnak igazán elköteleződni, hosszú távon dolgozni valamilyen célért. És sok olyan fiatal van, akik olyan kihívásokkal és lehetőségekkel találkoznak (szex, drog, hatalom), amelyeket a nem kialakult kontroll-rendszerük miatt nem tudnak helyükön kezelni. Azt hiszem, mindannyian egyetértünk vele.

A kutatónő javaslata szerint nem azt kell nézni, hogy egy "tipikus agy" mikor érett pl arra, hogy autót vezessen, mert ilyen válasz nincs is (mert nincs tipikus agy),  hanem többéves "tanonc" programokat kell kialakítani, amiben például a vezetés módszereit és felelősségét egyaránt elsajátítják. De nem csak a vezetésre igaz ez, hanem az élet minden területére - valós élettapasztalatokon keresztül tudjuk csak a gyerekek önuralmát a vágyaikkal szinkronba hozni.

Miért használjuk a rendszergondolkodást az oktatásban?

Gyors és könnyű válaszunk erre, hogy azért, mert fontos látnunk a kapcsolatokat és a kölcsönös függőségeket.

Ez persze igaz, de ennél mélyebbre is mehetünk, hogy megértsük a rendszergondolkodás valódi fontosságát – kiránduljunk egyet a testünkbe.

A tapasztalatainkon keresztül tanulunk. Ez egyértelmű a tapasztalatra alapító oktatás esetén, de ez az igazság minden helyzetre vonatkozóan, akár előadást hallgatunk az osztályteremben, akár egy tankönyvet böngészünk az otthoni íróasztalunkon. Ezek szintúgy tapasztalatok.

A testünk és az agyunk folyamatosan dolgozunk – akkor sem áll le az érzékelésünk, ha éppen nem tudunk róla. Ez azt jelenti, hogy olvasás közben ugyanúgy érzékeljük bőrünkkel a hőmérsékletet, a rajtunk, kezünkben, fenekünk alatt lévő anyagok minőségét és tapintását. Az agyunk információt kap az izmainktól, a füleinktől, szánkból és a gyomrunkból (többek között). A testünk folyamatosan dolgozik.

Ezek a pillanatnyi impulzusok idegsejteket és idegi struktúrákat aktiválnak az agyunkban, amelyek átmeneti ideghálózatokat hoznak létre. Vagyis az “első kézből” lévő tankönyvi tanulás a tananyagon kívül tartalmaz egy csomó extra információt a hőmérsékletről, az izmaink állapotáról, és az anyukánk által a konyhában sütött süti illatáról. Persze ezt így önmagában nem érdemes rögzíteni, hiszen a süti illatának nem sok köze van a történelemleckéhez. Nincs semmi baj – ez csak egy pillanatnyi ideghálózat, a következőben a régi alapján és az új érzékletekből származó információk alapján egy új hálózat jön létre.

Hebb törvénye a neurológiában, hogy amely idegsejtek (neuronok) együtt sülnek ki, összekapcsolódnak. Ez azt jelenti, hogy minél többször lépnek az idegsejtek kapcsolatba, annál könnyebben aktiválják egymást a következő alkalommal. Ez a tanulási folyamat maga – a neurális aktivációs hálózatok megerősítése. Mint látjuk, nem tényeket tanulunk meg, hanem helyzetek mintázatait.

Ha gyakran tanulsz épp matekot, amikor anyukád süteményt süt, akkor a süti illata a “matematika-hálózatod” részévé válik. Ennek egy példája, amikor a félévi vizsgámra készültem történelemből. Az első világháborúról tanultam, és Mike Oldfield egy albumát hallgattam újra és újra. Még ma is, majd húsz évvel később, ha felcsendül a “Shadow on the Wall” dal, az első világháború és a lövészárkok jutnak eszembe – a zene aktiválja a “lövészárok-hálózatot”.

Tehát valójában a tanulás folyamán a gyakran együtt járó érzékletek, impulzusok mintázatát sajátítjuk el.  Könnyű ennek evolúciós okait megérteni: az állatnak fel kell ismernie a helyzetet (a környezete azon mintázatát), amelyben élelmet talál, vagy veszély fenyegeti. Még ennél is fontosabb, hogy az állat a mintázat változásait felfedezze: felismerje, hogy a bokor jobb oldalán a leveleket a szél, vagy egy potenciális ragadozó mozgatja. Az agyunk evolúciósan a mintázatok felismerésére alakult ki – nem a tények megjegyzésére.

Az egyik első dolog, amit életünkben megtanul az agyunk, az emberi arc felismerése, és ezen belül az édesanyánk arcának (mintázatának) felismerése. A tudósok bebizonyították, hogy már a nagyon fiatal babák is hosszabban figyelik azokat a képeket, amelyek valamennyire egy arc mintázatára hasonlítanak, még ha csak egy pont-pont-vesszőcske szinten is. Meg tudják állapítani a különbséget az édesanyjuk, és más emberek arca között. Sőt még ennél is hamarabb megtanulják – már az anyaméhben – a hangok mintázatait (ritmusokat) felismerni.  Egy újszülött baba agya aktívan reagál a nem ritmikus zajokra, és felismeri a ritmusokat, az új ritmusokat is.

Amikor a rendszergondolkodást tanítjuk, azt tanítjuk, hogy ezeket a mintázatokat tudatosan meglássuk és elemezzük. Lássuk a tényeket, a kapcsolatokat, miként alkotnak ezek bizonyos mintázatokat, és ezek a mintázatok milyen módon változnak. Ettől a tényanyag megjegyzése sokkal “agy-barátabb”, és persze sokkal jobban használható a valós világunkban, hogy felismerjük a hasonló, egyező, vagy közeli mintázatokat a mindennapok folyamán.

A rendszergondolkodás a kreativitást is fejleszti. Mind a művészetek, és a művészeti innováció és kutatás során is, általában mintázat-felismerés és újrahasznosítás történik. A festő lát egy mintázatot, és kiemeli, ami számára fontos vagy érdekes. A zeneszerző egy zenei mintázatot alakít ki és variál. A természettudós megvizsgálja a párhuzamokat és a különbségeket mintázatok között, és ez alapján új anyagokat vagy gyógyszereket alkot. A politikus a társadalmi élet mintázatát figyelve alakítja ki az új stratégiáját.

A mintázatok több területre vonatkozó információt is nyújtanak: az egyiken megfigyelt mintázat átvihető a másikra. A természet valamely mintázatát felhasználhatjuk a tervezésben és a társadalmi élet megértésében is (például nem lineáris hálózatokat találunk a sejten belül, az elektromos hálózatban és a Facebookon). Ha felismered, hogyan épülnek fel ezek a mintázatok, miként változnak, akkor esélyed van manipulálni is őket (ami a művészetekben, az orvoslásban vagy a mérnöki munkában nagyon fontos, nem beszélve a politikusokról).

A mintázatokat a mindennapi élet folyamán is használjuk: megtalálni a kulcsunkat, főzni egy kávét, rendbe rakni a holminkat, megtalálni a tejet a boltban bevásárlás közben. Észrevenni, ha valami nincs a helyén, megváltozott. Mindez sokkal hatékonyabb, ha tudatosan műveljük.

A rendszergondolkodás nem a tanulás egy új megközelítése. Ez a tanulás maga. Éppen ezért az oktatásban ki kell emelnünk, és bátorítanunk kell a diákjainkat, hogy tudatosan használják a mintázatokat és a mintázat felismerést, és így tegyék tanulási folyamataikat hatékonyabbá.

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!