Πώς ξέρουμε αν και πότε πρέπει να δώσουμε προσοχή

Οι γρήγορες αντιδράσεις και η προσοχή σε μελλοντικά γεγονότα είναι ζωτικής σημασίας για την ανθρώπινη επιβίωση και απόδοση. Ένας πυγμάχος πρέπει να προβλέψει και να μπλοκάρει μια επίθεση μέσα σε κλάσματα του δευτερολέπτου, ενώ ένας οδηγός πρέπει να είναι έτοιμος να φρενάρει ανά πάσα στιγμή. Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις, ο εγκέφαλος δεν αντιδρά απλώς σε ό,τι συμβαίνει, αλλά βασίζεται σε εκτιμήσεις για το αν και πότε πρόκειται να συμβεί κάτι. Πρόσφατη έρευνα αποκαλύπτει τους γνωστικούς μηχανισμούς που επιτρέπουν αυτή τη σύνθετη προγνωστική συμπεριφορά.

Δύο είδη αβεβαιότητας στο μέλλον

Κάθε μελλοντικό γεγονός συνοδεύεται από δύο διακριτές μορφές αβεβαιότητας. Η πρώτη αφορά το αν το γεγονός θα συμβεί καθόλου μέσα σε ένα συγκεκριμένο χρονικό πλαίσιο. Η δεύτερη σχετίζεται με το πότε είναι πιο πιθανό να συμβεί, εφόσον τελικά πραγματοποιηθεί. Μέχρι πρόσφατα, οι περισσότερες θεωρίες για τη χρονική πρόβλεψη υποστήριζαν ότι η πιθανότητα ενός γεγονότος επηρεάζει την προσμονή με έναν σταθερό τρόπο καθώς περνά ο χρόνος. Ωστόσο, αυτή η υπόθεση δεν είχε επιβεβαιωθεί πειραματικά και παρέμενε ασαφές πώς ο εγκέφαλος συνδυάζει αυτές τις δύο διαφορετικές πληροφορίες.

Μια διεθνής ερευνητική προσπάθεια

Για να απαντήσουν σε αυτά τα ερωτήματα, επιστήμονες από το Ινστιτούτο Max Planck για την Εμπειρική Αισθητική και το Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης σχεδίασαν μια σειρά ψυχοφυσικών πειραμάτων. Στόχος τους ήταν να διερευνήσουν πώς οι άνθρωποι προσαρμόζουν την ετοιμότητα αντίδρασής τους όταν μεταβάλλονται συστηματικά οι πιθανότητες για το εάν και το πότε θα συμβούν αισθητηριακά γεγονότα. Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ένα απλό αλλά αποκαλυπτικό πείραμα

Στο πείραμα, οι ερευνητές παρουσίαζαν στους συμμετέχοντες απλά αισθητηριακά ερεθίσματα, όπως ήχους ή οπτικά σήματα, των οποίων η εμφάνιση δεν ήταν βέβαιη. Οι πιθανότητες για το αν θα εμφανιστεί ένα ερέθισμα και το πότε θα εμφανιστεί ελέγχονταν με ακρίβεια. Μετρώντας τον χρόνο αντίδρασης των συμμετεχόντων, οι επιστήμονες μπόρεσαν να αναλύσουν πώς εξελισσόταν η προσμονή τους καθώς περνούσε ο χρόνος και πώς επηρεαζόταν από τις διαφορετικές μορφές αβεβαιότητας.

Δυναμική επίδραση της πιθανότητας

Το πρώτο βασικό εύρημα της μελέτης ήταν ότι η πιθανότητα εμφάνισης ενός γεγονότος δεν έχει στατική επίδραση στην ανθρώπινη προσμονή. Αντίθετα, η ετοιμότητα για αντίδραση αυξάνεται δυναμικά με την πάροδο του χρόνου, ακόμη και όταν η αντικειμενική πιθανότητα παραμένει η ίδια. Όπως εξηγεί ο Matthias Grabenhorst, οι άνθρωποι χρησιμοποιούν παρόμοιους υπολογισμούς πιθανότητας στην καθημερινή ζωή, για παράδειγμα όταν πλησιάζουν μια σιδηροδρομική διάβαση και προετοιμάζονται να πατήσουν φρένο, παρότι δεν γνωρίζουν αν οι μπάρες θα κατέβουν.

Ανεξάρτητοι υπολογισμοί για το «αν» και το «πότε»

Το δεύτερο σημαντικό εύρημα είναι ότι ο εγκέφαλος επεξεργάζεται ανεξάρτητα τις εκτιμήσεις για το αν και για το πότε θα συμβεί ένα γεγονός. Σύμφωνα με τον ερευνητή Γεώργιο Μιχαλαρέα, η ετοιμότητα αντίδρασης αυξάνεται έντονα όσο περνά ο χρόνος, ακόμα κι αν η συνολική πιθανότητα δεν αλλάζει. Αυτό δείχνει ότι ο εγκέφαλος διαθέτει ξεχωριστούς μηχανισμούς που παρακολουθούν τη χρονική εξέλιξη της προσμονής και τη στατιστική πιθανότητα εμφάνισης ενός γεγονότος.

Πώς ο εγκέφαλος ξέρει πότε να δώσει προσοχή

Ο συνδυασμός αυτών των ανεξάρτητων υπολογισμών επιτρέπει στον εγκέφαλο να γνωρίζει πότε να εντείνει την προσοχή και την ετοιμότητά του. Αντί να βασίζεται σε έναν ενιαίο δείκτη αβεβαιότητας, προσαρμόζει δυναμικά τη συμπεριφορά του με βάση το πώς εξελίσσεται ο χρόνος και πόσο πιθανό είναι να συμβεί κάτι. Αυτός ο μηχανισμός εξηγεί γιατί οι άνθρωποι μπορούν να αντιδρούν γρήγορα και αποτελεσματικά σε απρόβλεπτα περιβάλλοντα.

Ευρύτερες επιπτώσεις για την κατανόηση της συμπεριφοράς

Τα ευρήματα της μελέτης συμβάλλουν ουσιαστικά στην κατανόηση της ανθρώπινης προσοχής, της λήψης αποφάσεων και της πρόβλεψης. Παράλληλα, ανοίγουν νέους δρόμους για τη μελέτη νευρολογικών και ψυχιατρικών διαταραχών που επηρεάζουν τον συγχρονισμό και την προσαρμοστική συμπεριφορά. Δείχνουν ότι ο εγκέφαλος δεν περιμένει παθητικά το μέλλον, αλλά το υπολογίζει συνεχώς, προετοιμαζόμενος για ό,τι μπορεί να συμβεί — και για το πότε μπορεί να συμβεί.