« strana 1 »

Jak náš mozek vnímá a přetváří realitu

rubrika: Populárně naučný koutek


Realita není přímý přenos. Mozek realitu upravuje dřív, než si toho stačíme všimnout. Barvy, tváře, zvuky i vzdálenosti působí jako něco, co mozek pouze přijímá a zobrazuje. Současná neurověda však nabízí podstatně zvláštnější obraz: mozek nečeká, až mu smysly oznámí, co se děje. Neustále předvídá, co pravděpodobně uvidí, uslyší nebo ucítí, a teprve potom své odhady porovnává s informacemi přicházejícími zvenčí.

 

Lucifer


Mozek pravděpodobně nevytváří naše vnímání pouze z informací, které právě přicházejí ze smyslů. Vlivná teorie prediktivního zpracování předpokládá, že neustále vytváří očekávání a porovnává je se skutečným vstupem. Proto může doplnit barvu nebo chybějící část obrazu, předvídat další slovo ve větě a pomoci nám porozumět špatně slyšitelné řeči. Stejný princip může ovlivnit také pocit kontroly, interpretaci emocí druhých lidí nebo vlastní sebevědomí.

 

To neznamená, že žijeme ve vymyšleném světě ani, že je každé vnímání „halucinací“ v klinickém významu slova. Znamená to však, že realita, kterou vědomě prožíváme, je výsledkem neustálého vyjednávání mezi tím, co přichází zvenčí, a tím, co mozek očekával už předem. Většinou nám tento systém umožňuje reagovat rychleji a orientovat se v chaotickém světě. Občas ale také způsobí, že vidíme barvu, která na obrázku není, slyšíme slovo dřív, než zazní, špatně přečteme emoce druhého člověka nebo uvěříme vlastnímu pocitu, že na něco nemáme.

 

Klasická intuitivní představa vnímání připomíná kameru. Svět vyšle informaci, oko nebo ucho ji zachytí, mozek zpracuje a výsledkem je vědomý obraz skutečnosti. Jenže takový systém by byl pomalý. Nervové signály mají zpoždění, smyslová informace bývá neúplná a prostředí je plné šumu. Kdyby mozek pokaždé čekal, až získá kompletní data, člověk by neustále reagoval na svět, který už o několik okamžiků neexistuje.

 

Model prediktivního zpracování proto obrací celý mechanismus. Mozek podle něj používá předchozí zkušenosti k vytváření průběžných hypotéz: co se pravděpodobně objeví, kam se pohne předmět, které slovo přijde dál nebo co znamená nejasný zvuk. Smyslová data potom slouží mimo jiné jako kontrola. Pokud se skutečnost s předpovědí shoduje, není třeba mnoho měnit. Pokud přijde něco neočekávaného, vzniká chyba predikce a vnitřní model se musí opravit. Proto také dokážeme překvapivě dobře fungovat ve světě, který nám nikdy neposkytuje všechny informace najednou.

 

Psycholog a neurovědec Daniel Yon používá v knize A Trick of the Mind jednoduchou vizuální iluzi. Člověk se podívá na obrázek jablka a má velmi silný pocit, že vidí červený plod. Samotné pixely jablka přitom mohou být šedé. Barevné okolí a naše hluboce zakořeněná znalost typické barvy jablka vytvoří podmínky, v nichž mozek výsledný obraz interpretuje jinak, než by odpovídalo izolované fyzikální hodnotě jednotlivých pixelů.

 

Nejde o zvláštní poruchu zraku. Podobné doplňování používá vizuální systém neustále. Část informace může chybět, objekt může být zakrytý nebo osvětlení měnit jeho skutečnou barevnost. Přesto obvykle nevidíme svět plný děr, neúplných tvarů a předmětů, které s každým pohybem Slunce mění barvu. Mozek využívá zkušenost s tím, jak svět obvykle vypadá, a neúplná data doplňuje. Výzkum pomocí zobrazovacích metod dokonce ukazuje, že když člověk očekává určitý obsah v chybějící části obrazu, ve zrakových oblastech se mohou objevit vzorce aktivity odpovídající tomu, co tam mozek předpokládá. Na první pohled to zní jako důkaz, že našim očím nelze věřit. Přesnější závěr je opačný. Právě proto, že mozek informace doplňuje, dokáže vidění fungovat tak neuvěřitelně spolehlivě.

 

Predictive processing bývá popularizován tvrzením, že běžné vnímání je jakousi „kontrolovanou halucinací“. Daniel Yon jde ve svém vysvětlení podobným směrem a zdůrazňuje, že mozek do vnímání promítá vlastní teorie o světě. Slovo halucinace je ale potřeba používat opatrně.

 

Klinická halucinace znamená vjem, pro který neexistuje odpovídající vnější podnět, například slyšení hlasu, jenž ve skutečnosti nepromluvil. Běžné vnímání naproti tomu vzniká v těsném kontaktu se smyslovými daty. Mozek je interpretuje a někdy doplňuje, ale skutečnost jej zároveň průběžně opravuje. Rozdíl tedy nespočívá v tom, že zdravý mozek reprodukuje svět dokonale a při halucinaci si jej teprve začne vymýšlet. Spíš se mění váha, kterou systém přikládá vnitřnímu očekávání oproti informaci přicházející zvenčí. Právě studium lidí, kteří zažívají výrazné sluchové nebo vizuální halucinace, pomáhá vědcům zkoumat, co se stane, když se tato rovnováha posune. Neznamená to však, že obyčejná optická iluze a psychotická halucinace jsou stejným neurologickým jevem.

 

Slyšíme také to, co ještě nikdo neřekl. Průměrná mezera mezi dvěma lidmi střídajícími se v konverzaci bývá jen několik stovek milisekund. To je příliš krátká doba na to, aby člověk nejprve kompletně vyslechl větu, poté připravil odpověď a nakonec začal mluvit. Mozek si proto pravděpodobný konec výpovědi připravuje ještě během řeči druhého člověka. Když například slyšíme větu „v nemocnici je novorozené…“, kontext okamžitě aktivuje očekávání slov jako „dítě“. Experimenty se záznamem mozkové aktivity ukazují, že reprezentace související s pravděpodobným pokračováním může být aktivní ještě předtím, než skutečné slovo zazní.

 

To nám dovoluje rozumět lidem v hlučné restauraci, telefonnímu hovoru s výpadky nebo člověku, který polyká část slov. Mozek nemusí správně zachytit každou hlásku. Stačí mu kombinace dostupného zvuku, kontextu a pravděpodobnosti. A právě tím vznikají také přeslechy. Pokud mozek zvolí špatnou hypotézu, dokáže nejasný zvuk velmi přesvědčivě vměstnat do věty, kterou očekával. Proto někdy celé roky zpíváme nesprávný text písně a máme naprostou jistotu, že interpret vyslovuje právě naši verzi.

 

Predikce ovlivňují také velmi osobní pocit, že jsme původci vlastních činů. Proto fungují takzvaná placebo tlačítka. Člověk stiskne tlačítko na přechodu, dveřích nebo termostatu a krátce nato se něco stane. Mozek mezi oběma událostmi snadno vytvoří kauzální vztah, přestože konkrétní systém mohl být ve skutečnosti řízen časovačem nebo centrální automatikou. Existuje však i znepokojivější opačný efekt. Když lidé jednají na příkaz autority, jejich subjektivní pocit autorství vlastního činu může zeslábnout. Experimenty s mírnými elektrickými šoky ukázaly, že při přímém rozkazu byly některé neurologické odpovědi na následky vlastního jednání slabší než v situaci, kdy se účastník rozhodoval sám.

 

Daniel Yon používá pro celý mechanismus pěknou metaforu: mozek se chová trochu jako vědec. Vytváří teorii, z ní odvozuje předpověď, získá data a podle výsledku teorii upraví. Rozdíl je v tom, že skutečná věda se alespoň snaží vlastní hypotézy systematicky zpochybňovat. Mozek má zároveň silný důvod zachovávat model, který dosud fungoval. Přepisovat celý způsob chápání světa při každém překvapení by bylo energeticky náročné a nepraktické. Proto naše očekávání někdy přežívají i informaci, která jim odporuje.

 

Největší nedorozumění kolem tohoto tématu vzniká ve chvíli, kdy větu „mozek vytváří realitu“ pochopíme příliš doslova. Stůl nepřestane existovat, když v něj nevěříme. Přijíždějící automobil se nerozpustí proto, že jsme jej špatně předpověděli. Vnější svět klade našemu mozku tvrdé hranice a smysly přinášejí obrovské množství skutečných informací. To, co mozek vytváří, je naše vědomá zkušenost tohoto světa.

 

Co je realita?

 

Svítí Měsíc také tehdy, když se na něj nedíváme? Ta otázka se zdá nesmyslná, neboť je zřejmé, že Měsíc nezhasne, když od něho odvrátíme zrak. Avšak o takových absurditách hloubají fyzikové od doby, kdy byla objevena kvantová teorie, která popisuje svět elementárních částic. Mezi nimi platí jiné zákony než v našem makroskopickém světě. Elektrony snad nekrouží po stabilních drahách okolo atomových jader, jak to činí planety při oběhu kolem Slunce, nýbrž v "oblacích". Fyzikové dokáží vypočítat pravděpodobnost, s níž se částice nacházejí v určitém místě uvnitř tohoto oblaku. Navíc k tomu připočtěme, že se mnohé kvantové stavy jedné částice mohou překrývat. Teprve, když se měří její vlastnosti, "rozhodne" se pro určitý stav, který pak vykazují údaje měření.

 

Za smyslový obraz tohoto absurdního světa je považována Schrödingerova kočka - myšlenkový experiment, který vymyslel v roce 1935 rakouský fyzik Erwin Schrödinger: v jedné uzavřené bedně se nachází kočka spolu s nestabilním atomem a lahvičkou jedu. Když se atom rozpadne, spustí se Geigerův počítač. Přes relátko spustí mechanizmus, který rozbije láhev a kočka se otráví jedovatými výpary. Dokud je bedna uzavřena a nikdo nepozoruje atom, jeho kvantové stavy se překrývají tak, že je zároveň rozpadlý i neporušený. A stejně tak kočka je současně mrtvá i živá, dokud se bedna neotevře. Neurčitý kvantový svět se rázem změní v náš pevně uspořádaný poznatelný svět, když se ho pozorovatel rozhodne změřit. Fyzikové nazývají tento proces, který teprve tvoří náš reálný svět, dekoherencí. Kde a jak přesně nastává přechod z mikroskopického do makroskopického světa, je však zatím skryto v temnotách.

 

Všeobecně se dá říct, že k odpojení od mikroskopického světa dojde tehdy, když částice vstoupí do vzájemného působení se svým okolím. Podle jedné hypotézy se tomu říká dualizmus vlny a částice. Pokud částice zůstává nepozorována, chová se současně jako vlna i jako nepatrná biliárová koule. Rozhoduje způsob měření, kterou z těchto vlastností nakonec vnímáme. Dva američtí fyzikové dávají odpověď: bezprostřední okolí, s nímž vstupují jednotlivá kvanta do vzájemného působení, přebírá úlohu pozorovatele a nechá vlnovou funkci kolabovat. Při tomto postupu se projeví některé konfigurace částic jako stabilnější než jiné. Tento fenomén, který už také mohli potvrdit experimentem, nazývají badatelé kvantovým darwinizmem.

 

Takhle to vidí kvantoví fyzikové, já si však dovolím z toho vydedukovat jeden lehounký filozofický důsledek. Realita je vše, co změříme či uvidíme. Co uvidíme, je však jenom naše realita. Někdo jiný to uvidí jinak. Důležité tedy je, na čem a zda vůbec na něčem se shodneme. Pokud se s nikým o ničem na společné realitě nedohodneme, je nám naše realita dobrá jako mrtvému doutník.

 

Zdroje:


komentářů: 0         


Solipsismus

rubrika: Filosofický koutek


Solipsismus (z latinského solus ipse = jen já sám) je stanovisko krajního subjektivního idealismu uznávající za reálné pouze obsahy individuálního lidského vědomí; neexistuje, co přesahuje obsah a formy osamělého vědomí. Solipsismus je logickým důsledkem subjektivního idealismu. Objevil se v 19. století jako radikální epistemologická skepse, pokud jde o poznání světa a myslí druhých lidí. Vychází z metodického pochybování Descartova, který poslední filosofickou jistotu založil právě na (hypotetické) pochybnosti o všem, včetně smyslového poznání, v níž se jako nepochybné ukáže pouze „myslím, tedy jsem“. Solipsismus ovšem tento myšlenkový experiment bere doslova. Anglický idealistický filosof George Berkeley soudil, že věci existují, jen pokud jsou vnímány, ovšem vyvodil z toho, že vnější svět existuje proto, že je předmětem vnímání Božího; s podobnou představou pracoval i Isaac Newton, pro něhož prostor je právě Boží „sensorium“.

 

Lucifer


Celý článek »

komentářů: 0         


Možná žijeme v Matrixu

rubrika: Populárně naučný koutek


Včera jsem zcela náhodou objevil populárně vědecké stránky Kód Enigma. V prohlížeči mám devět složek na populárně vědecké zdroje. Chtěl jsem použít jeden článek, ale ukázal se mi úplně jiný. Napsal jsem do Googlu název toho článku a nalezl něco podobného v jiném zdroji, který jsem neznal. Týká se Matrixu, o kterém jsem tady psal několikrát. Následující text jsou mírně poupravené výňatky z toho článku plus kratší citace z jiných zdrojů včetně mých komentářů, které jsem už tady prezentoval.

 

Lucifer


Celý článek »

komentářů: 1         


Pesticidy v banánech a emulgátory v potravinách

rubrika: Pel-mel


Pesticidy jsou v potravinách běžné. Prakticky v každém banánu. Většina banánů v Evropě pochází z Latinské Ameriky nebo Afriky. To znamená dlouhou přepravu, vysoké nároky na vzhled a trvanlivost, velkoplošné plantáže. V běžných potravinách se často skrývají přísady, které mají zlepšit chuť, barvu nebo konzistenci. Podle nového výzkumu však některé z nich mohou narušovat střevní prostředí a dlouhodobě ovlivňovat naše celkové fungování. Jednou z nejčastějších skupin těchto přísad jsou emulgátory.

 

Lucifer


Celý článek »

komentářů: 0         


Psychorvanec II

rubrika: Poetický koutek


Začal srpen. Vrátím se k červenci. Jednodenní rozdíl je bezvýznamný, obzvláště když panují letní vedra. Na počátku července roku 2015 jsem tady dal svoji lehce poupravenou báseň Psychorvanec, kterou jsem napsal v roce 1982. Nyní ji lehce doplněnou 30. července tohoto roku opět předkládám.

 

Lucifer


Celý článek »

komentářů: 0         


Dotykový výběr

rubrika: Populárně naučný koutek


Vystudoval jsem fyziku na přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity v Brně. Bylo to za minulého režimu a ta univerzita byla přejmenována na UJEP – Univerzita Jan Evangelisty Purkyně. Přes 30 let jsem svoje vzdělání praktikoval v jednom vědeckém ústavu v Praze. Věnoval jsem se diagnostice výbojového plazmatu a nacházel se v jakémsi stěnami omezeném tunelu. Teď už nejsem profesionálně aktivní, což ale neznamená, že mě přírodní vědy nezajímají. Ba právě naopak. Díky knížek a internetu jsem začal pronikat do jiných přírodovědných oborů. V prohlížeči mám devět záložek na populárně naučné internetové stránky. Některé z článků si přečtu, některé uložím do záložek a ty, které mě velmi zaujaly, prezentuji na Neviditelném čertovi, povětšinou se svým dodatkem. Jedním z těch webů je Dotyk. Koukl jsem do složky Dotyk a spatřil několik článků, o nichž jsem uvažoval, že je tady prezentuji. A to nyní učiním.

 

Lucifer


Celý článek »

komentářů: 0         


Proč lékaři předepisují příliš mnoho antibiotik

rubrika: Populárně naučný koutek


Pediatři jak v USA, tak v Japonsku mají tendenci předepisovat antibiotika příliš často, i když se situace v poslední době zlepšuje. Co za touto tendencí stojí? Problémem je, že většina běžných dětských infekcí je způsobena viry, na které antibiotika neúčinkují. Z dlouhodobého hlediska může zbytečné předepisování antibiotik podporovat vznik rezistence u bakterií, čímž se snižuje účinnost těchto léků a přispívá k nárůstu nebezpečných superbakterií.

 

Lucifer


Celý článek »

komentářů: 0         


Dobro a Zlo

rubrika: Pel-mel


V pokračující bitvě mezi Dobrem a Zlem je každý člověk jen trochu víc než potravou pro děla. Jediné, co můžeme udělat, je rozhodnout, do kterých děl se necháme naládovat. Toto rozhodnutí není žádnou neměnnou záležitostí; věř tomu, rozhodovat se musíš každý den. – Brian W. Aldiss, Malacijská tapisérie

 

Lucifer


Celý článek »

komentářů: 0         


Pobyt ve vesmíru mění strukturu a fungování lidského mozku

rubrika: Populárně naučný koutek


Vědci zjistili, že už několik týdnů strávených na oběžné dráze Země dokáže výrazně změnit strukturu i funkce mozku astronautů. Nejnovější studie odhaluje, jak beztížné prostředí přetváří mozkové komory a co to znamená pro budoucí mise k Marsu. Tyto objevy mohou zásadně ovlivnit plánování dlouhodobých kosmických expedic.

 

Lucifer


Celý článek »

komentářů: 0         


Žába

rubrika: Populárně naučný koutek


Žáby jsou důležitou složkou ekosystému. Živí se převážně hmyzem a jinými bezobratlými živočichy, samy jsou složkou potravy pro brodivé ptáky, kachny a jiné ptáky či pro plazy i některé savce. Žáby i další obojživelníci jsou výbornými indikátory kvality životního prostředí. Většina žab potravu loví dlouhým lepkavým jazykem, který vymrští po oběti. Žáby jsou schopny vydržet bez potravy extrémně dlouhou dobu, v některých případech až 16 měsíců.

 

Lucifer


Celý článek »

komentářů: 0         


«     1    2  3  4  5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  340  341  342  343  344   »