Badania odkryły, że mózg szybko identyfikuje błędy, a następnie rozpoczyna dłuższą procedurę mającą na celu uniknięcie powtarzania tych samych błędów w przyszłości. Ten mechanizm nie był aktywny, gdy błędy nie miały bezpośredniego związku z działaniem, sugerując istnienie specjalistycznego systemu wykrywania błędów w mózgu.
W przybliżeniu w ciągu jednej sekundy ludzki mózg może przypisać błąd nieoczekiwanemu rezultatowi. Po rozpoznaniu błędu mózg wykazuje utrzymującą się aktywność, wskazując na wewnętrzną komunikację mającą na celu zapobieżenie jego powtórzeniu. Poprzez wykorzystanie EEG, badanie monitorowało odrębne wzorce neuronalne związane z błędami popełnianymi przez ludzi, dostarczając dowodów na istnienie wyspecjalizowanego mechanizmu wykrywania błędów. Mózg ludzki ma skłonność do unikania sytuacji, w których dochodzi do popełnienia tzw. błędu i poświęca czas na zapobieganie jego powtórzeniu.
Najnowsze badania przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Iowa ilustrują, jak ludzki mózg w ciągu zaledwie jednej sekundy potrafi odróżnić wyniki wynikające z błędu ludzkiego od tych niezwiązanych z danym człowiekiem. Co więcej, badacze zauważyli, że w przypadkach błędów ludzkich mózg potrzebuje dodatkowego czasu, aby zarejestrować błąd i przekazać tę informację reszcie ciała w celu zapobieżenia powtórzeniu.
Jan Wessel, profesor Wydziału Nauk Psychologicznych i Mózgu w Iowa oraz główny autor badania, zauważa: „Niezwykłym aspektem tego badania jest szybka zdolność mózgu do rozróżnienia, czy niepożądany rezultat wynika z błędu ludzkiego czy z powodu innego czynnika.” Kiedy mózg uświadamia sobie, że błąd został popełniony samodzielnie, uruchamia dodatkowe mechanizmy, aby zapobiec przyszłym pomyłkom; reakcja ta nie występuje, jeśli rezultat nie był spowodowany własnymi działaniami danego człowieka.
Naukowcy z Uniwersytetu Iowa odkryli zdolność mózgu do rozróżniania między błędami ludzkimi a błędami nie spowodowanymi przez samego człowieka, przeprowadzając eksperyment z udziałem 76 młodych dorosłych. Uczestnikom zlecono zadanie polegające na zidentyfikowaniu kierunku konkretnego strzału w grupie strzałek. Po odpowiedzi – głównie poprawnej ze względu na prostotę zadania – na ekranie pojawiał się trójkąt. Od czasu do czasu na ekranie niespodziewanie pojawiał się inny symbol, taki jak kotwica, żaba lub helikopter, mający na celu symulowanie „niespodzianki”, nawet gdy osoba poprawnie przewidywała wystąpienie symbolu trójkąta.
Naukowcy oceniali reakcje mózgu w trzech różnych momentach czasowych (350, 1 700 i 3 000 milisekund) w obliczu przewidywanych (trójkąt) w porównaniu z nieoczekiwanymi (inny symbol) rezultatami. Odkrycie tej grupy naukowców wskazywało, że mózg potrafi odróżnić te wyniki po około jednej sekundzie (1 000 milisekund). W przypadkach, gdy błąd ludzki przyczynił się do wyniku, mózg wykazywał dalszą aktywność przez dodatkowe dwie do trzech sekund zgodnie z badaniami. Sugeruje to, że mózg rozpoznaje błąd i stara się wyciągać z niego wnioski. „Gdy sytuacja dotyczy moich własnych działań i wymaga mojej interwencji, mózg przechodzi krótki proces przekształcania całego układu poznawczego, wzrokowego i motorycznego” – wyjaśnia Wessel.
„To prawie tak, jakby mózg zatrzymywał się, aby poinformować inne części ciała – zmysły, kontrolę motoryczną – sygnalizując, 'Unikajmy powtórzenia tego błędu.'”
Dodatkowo, badacze wykorzystali elektroencefalogramy (EEG) do monitorowania fal mózgowych i zidentyfikowali charakterystyczne wzorce neuronalne związane specyficznie z przypadkami błędów ludzkich. Profesor Wessel objaśnia: „Podczas gdy błędy i nieoczekiwane rezultaty po poprawnych działaniach początkowo wywoływały podobne reakcje neuronalne, nasze badanie wykazało, że tylko błędy wywoływały stałą, utrzymującą się aktywność mózgu po sekundzie w odpowiedzi na zdarzenie.”
Na podstawie wcześniejszych badań ustalono, że mózg posiada zdolność identyfikacji incydentów błędów popełnianych przez człowieka. Jednak istniała dyskusja dotycząca kwestii, czy reakcja mózgu na wynik pozostaje spójna niezależnie od tego, czy błąd był spowodowany przez człowieka czy nie. „Pewni badacze twierdzili, że mózg nie posiada wyraźnego systemu detekcji błędów” – zauważa prof. Wessel. Jednak badania Wessela pokazują, że mózg rzeczywiście rozróżnia błędy od niebłędów, przekazując istotne informacje dotyczące każdego wyniku reszcie ciała. Podsumowując, podkreśla obecność autentycznych, specyficznych dla błędów systemów w ludzkim mózgu, które identyfikują nasze błędne działania i wywołują adaptacyjne reakcje, takie jak strategiczne spowolnienie trwających działań.
Różnica między wczesnym przetwarzaniem błędu wynikającego z działań przypisywanych niespodziance jako ogólnej dziedziny i późniejszym przetwarzaniem specyficznych już dla błędów działań stanowi kluczowe odkrycie owego badania. Zdolność do dostosowania zachowania po nieprawidłowych działaniach jest fundamentalnym składnikiem kontroli poznawczej. Wystąpienie błędu zazwyczaj skłania ludzi do zmniejszenia tempa swoich kolejnych działań, a zjawisko to znane jest jako spowolnienie pozabłędne (PES).
Najnowsze badania podważyły znaczenie spowolnienia jako adaptacyjnego, kontrolowanego przetwarzania, sugerując raczej, że może ono wynikać z nieoczekiwanej natury błędów. Badania neuroobrazowania u ludzi wskazują, że sieci mózgowe odpowiedzialne za przetwarzanie błędów pokrywają się z tymi zaangażowanymi w przetwarzanie niespodzianek niezwiązanych z błędami, co podważa istnienie dedykowanego systemu przetwarzania błędów w mózgu.
W omawianym tutaj badaniu wykorzystano dekodowanie EEG i innowacyjne paradygmaty behawioralne, aby zbadać, czy istnieją rzeczywiście odrębne, specyficzne dla błędów procesy, które przyczyniają się do spowolnienia poza reakcjami na niespodziewane.
Poprzez przeprowadzenie dwóch eksperymentów z udziałem zarówno mężczyzn, jak i kobiet zaobserwowano, że zarówno błędy, jak i niespodzianki niezwiązane z błędami prowadziły do wolniejszych reakcji, gdy odstępy między odpowiedzią a bodźcem były krótkie. Dodatkowo, początkowe reakcje neuronalne po zdarzeniach specyficznych dla błędów oraz niespodziankach wykazywały znaczące krzyżowe dekodowanie. Jednakże, w dłuższych odstępach czasowych, które pozwalały na przedłużone przetwarzanie, jedynie błędy nadal powodowały spowolnienie po próbach.
Co więcej, efekt spowolnienia po błędzie specyficznym dla błędu (PES) manifestował się w dłuższej aktywności neuronalnej, którą można było odróżnić od tej związanej z niespodziankami ogólnej natury, z najbardziej wyraźnymi wpływami zauważalnymi w obszarach boczno-potylicznych, potylicznych i sensoryczno-ruchowych na skórze głowy. Te wyniki wskazują, że błędy i niespodzianki początkowo mają podobne procesy, ale wraz ze wzrostem czasu przetwarzania informacji o nich w grę wchodzą odrębne i autentycznie specyficzne dla błędów procesy, wpływające na dostostosowanie behawioralne.
Podsumowując, należy powiedzieć, że badacze obserwując uczestników identyfikujących kierunki padania strzałek, zauważyli zdolność mózgu do różnicowania poprawnych odpowiedzi, symboli niespodziewanych i faktycznych błędów. Czyli, po naszemu, po ludzku: nasze mózgi w ciągu setnych sekundy odrózniają nasze błędne działalnia od błędów wynikających z wpływu czynników spoza nas samych, zewnętrznych niespodzianek. Czas reakcji mózgu jest powalający dla takiego zwykłego zjadacza chleba jak ja. I jak zwykle przy okazji zapoznawania się z tego rodzaju badaniami, nasuwa się pytanie: co dalej? na co się one przełożą?