فرض کنید بخواهید اسم خود را طوری بنویسید که بتوانید در آینه آن را بخوانید، مغز شما کل اطلاعات بصری مورد نیاز را در اختیار دارد؛ اما شما در نوشتن نام خود مهارت کافی را ندارید. این کار برای اغلب افراد بسیار دشوار است، زیرا مغز باید یک تبدیل ذهنی ناآشنا را انجام دهد. در این فرآیند مغز باید از آنچه در آینده می‌بینید برای راهنمایی حرکت دست‌ها و نوشتن به صورت معکوس استفاده کند.

دانشمندان عصب‌شناس MIT اخیرا به سازوکار مغز و تلاش آن برای جبران عملکرد ضعیف در وظایفی که نیاز به تبدیل‌های پیچیده دارند، پی برده‌اند. اگر اعتماد مغز نسبت به قضاوت‌های خود کم باشد، سعی می‌کند از تجربیات قبلی برای غلبه بر مشکلات استفاده کند. به نقل از مهرزاد جزایری، استاد علوم زیستی و عضو مؤسسه‌ی پژوهش‌های مغزی مؤسسه‌ی مک گاورن MIT و مؤلف ارشد این مقاله:

 اگر در کاری که نیازمند تبدیل و تغییرات ذهنی دشوارتری است با ابهام روبه‌رو شدید، باید با تکیه بر باورهای قبلی و تمرکز بر توانایی‌های خود بر این ابهام غلبه کنید.

به نقل از پژوهشگرها در یکی از مقاله‌های مجله‌ی Nature Communications، این استراتژی عملکرد کلی را بهبود می‌دهد. ایوان رمینگتون و تیفانی پارک در این مقاله با یکدیگر به همکاری پرداختند.

محاسبات نویزدار

دانشمندان عصب‌شناس به مدت ده‌ها سال بر این باور بودند که مغز دقیقا آنچه را که چشم‌ها می‌بینند یا گوش‌ها می‌شوند بازسازی نمی‌کند. در واقع در این میان اختلال یا نویز فراوانی وجود دارد. این نویز همان نوسان‌های تصادفی فعالیت‌های الکتریکی در مغز هستند که می‌توانند از ابهام یا عدم قطعیت در مورد دیده‌ها و شنیده‌ها سرچشمه گرفته باشند. این ابهام هنگام تفسیر انگیزه‌ی افراد یا یادآوری خاطرات گذشته، نقشی اساسی را در تعامل‌های انسانی ایفا می‌کند.

بر اساس پژوهش‌های پیشین، استراتژی‌های زیادی برای جبران این ابهام وجود دارد. مغز بر اساس چارچوبی موسوم به یکپارچه‌سازی بایسیان به ترکیب بخش‌های مختلف و متضاد اطلاعات می‌پردازد و آن‌ها را بر اساس اعتبار ارزیابی می‌کند. برای مثال در صورت وجود دو منبع اطلاعات، افراد معمولا به منبع معتبرتر اعتماد می‌کنند.

در نمونه‌های دیگر از جمله حرکت یا جابه‌جایی که با ابهام همراه است، مغز بر میانگینی از تجربیات گذشته تمرکز می‌کند. برای مثال هنگام دسترسی به کلید چراغ در یک اتاق ناآشنا و تاریک، دست خود را تا ارتفاع مشخص نزدیک به در اتاق بالا می‌برید و بر اساس تجربیات گذشته کلید چراغ معمولا کنار در قرار دارد. 

به‌گفته‌ی جزایری، تمام این استراتژی‌ها برای دستیابی به یک خروجی مشخص با یکدیگر کار می‌کنند و به این صورت عملکرد کلی به‌دلیل کاهش تغییرپذیری بهبود می‌یابد. نویز هم می‌تواند در فرآیند تبدیلی اطلاعات حسی به یک برنامه‌ی محرک به وجود بیاید. در بسیاری از موارد، نویز کمترین نقش را در یک وظیفه‌ی مستقیم دارد. برای مثال می‌توان به دسترسی به یک ماگ روی میز اشاره کرد. با این حال، برای وظایف دیگر، مثل تمرین نوشتن آینه‌ای این تبدیل پیچیده‌تر است. جزایری می‌گوید:

عملکرد شما بسته‌ به وظیفه‌ای که انجام می‌دهید متغیر خواهد بود، دلیل این مسئله هم عدم آگاهی از وجود دست یا تصویر نیست، بلکه نوع ابهام متفاوت است (که به پردازش اطلاعات هم مربوط است). انجام تبدیل‌های ذهنی اطلاعات باعث افزایش تغییرپذیری می‌شود.

پژوهشگرها برای بررسی این تبدیل ذهنی از سوژه‌ها خواستند سه وظیفه‌ی متفاوت را اجرا کنند. تبدیل اطلاعات حسی به دستورات محرک برای یک مجموعه وظایف آسان بود و برای یک مجموعه‌ی دیگر نیاز به تبدیل ذهنی بیشتری بود و آن‌ها بر همین اساس به مقایسه‌ی عملکرد سوژه‌ها پرداختند.

در آزمایش اول از شرکت‌کنندگان خواسته شد خطی با طول یکسان با خط نمایش یافته رسم کنند (که بین ۵ تا ۱۰ سانتی‌متر بود). در یک آزمایش پیچیده‌تر، از آن‌ها خواستند خطی به اندازه‌ی ۱.۵ برابر خط اصلی رسم کنند.بر اساس نتایج، در آزمایشی که به تبدیل‌های ذهنی دشوار نیاز داشت، افراد از استراتژی‌های غلبه بر نویز کمک گرفتند.

برای مثال در آزمایش ترسیم خط، شرکت‌کنندگان باید بر اساس طول خط اصلی خطوطی بین ۷.۵ تا پانزده سانتی‌متر را ترسیم می‌کردند، اما تمایل داشتند خطوطی را نزدیک به طول میانگین خطوط قبلی ترسیم کنند. به این صورت تغییر پاسخ‌ها اندک و دقت آن‌ها بالا رفت. به گفته‌ی جزایری، این رگرسیون استراتژی متداولی برای بهبود عملکرد و ابهام است.

کاهش نویز

بر اساس یافته‌های جدید، وقتی افراد در وظایف پیچیده عملکرد خوبی داشته باشند، اختلال کاهش پیدا می‌کند و تأثیر کمتری بر عملکرد کلی دارد. به این صورت آن‌ها بیشتر به محاسبات خود اعتماد می‌کنند و از وابستگی به میانگین‌ها خودداری می‌کنند. جزایری می‌گوید:

با آسان‌تر شدن وضعیت، انحراف از بین می‌رود زیرا دیگر نویز یا اختلالی در محاسبات وجود ندارد. در نتیجه این محاسبات را باور می‌کنید؛ و می‌دانید که عملکرد آن خوب است.

 هدف پژوهشگرها در بررسی‌های آینده پاسخگویی به این پرسش است: آیا انحراف افراد در طول یادگیری یک وظیفه‌ی پیچیده کاهش پیدا می‌کند. آن‌ها در آزمایش‌های خود برای مجله‌ی Nature Communications به این شواهد دست پیدا کردند: موسیقی‌دان‌های آموزش دیده در بازه‌های زمانی مشخص عملکرد بهتری دارند.

این پژوهش‌ها با سرمایه‌گذاری مؤسسه‌ی آلفرد پی اسلون، استر ا و مؤسسه‌ی ژوزف کلینگستن، مؤسسه‌ی سیمونز، مؤسسه‌‌ی علوم مک نایت ایندومنت و مؤسسه‌ی مک گاورن انجام شدند.