یافته جدید: یادگیری سریع‌تر با تشخیص الگوها توسط مغز

تشخیص الگوها یکی از مهم‌ترین بخش‌های روند یادگیری و تصمیم‌گیری است. پژوهشگران در حال بررسی رخدادهای درون مغز در زمان تشخیص دادن الگوهای موجود در اطلاعات مختلف ارائه‌شده هستند.

یافته‌های این بررسی نشان می‌دهد که مغز، یادگیری الگوها را به شیوه‌ای متفاوت با شیوه‌ی رایج یادگیری و با نام یادگیری احتمالاتی پردازش می‌کند. پژوهشگران برای انجام این بررسی، ۱۲ سری تصویر شامل مجموعه‌ای از سه عکس (یک دست، یک صورت و یک چشم‌انداز) که گاهی الگویی در آن به‌ چشم می‌خورد و گاهی نظمی تصادفی داشت، به ۵۰ شرکت‌کننده نشان دادند.

شرکت‌کنندگان در حین این بررسی، در دستگاه MRI قرار گرفتند تا بخش‌هایی از مغز آن‌ها که در زمان فکر کردن به تصویر انتخاب‌شده‌ی بعدی فعال شده بود، مشخص شود. یان کراجبیچ، کمک‌نویسنده‌ی این مقاله و استادیار روانشناسی و اقتصاد در دانشگاه ایالتی اوهایو، می‌گوید:

ما موفق شدیم مشاهده کنیم چه قسمت‌هایی از مغز در زمان حدس زدن وجود یک الگو توسط شرکت‌کنندگان فعال می‌شوند.

این پژوهش به‌همکاری آرکادی کاناوالو انجام شد؛ او یک پژوهشگر دارای مدرک فوق‌دکترا از دانشگاه زوریخ است و مدرک دکترای خود را از ایالت اوهایو دریافت کرده. این مقاله در ژورنال Neuron منتشر شد.

کاناوالو می‌گوید انسان‌ها همواره در محیط پیرامون خود در جستجوی یافتن الگوها هستند؛ چون این تشخیص، روند یادگیری را ساده می‌کند. برای مثال اگر از مسیرهای رانندگی در یک شهر غریب استفاده کنید، سعی می‌کنید هر چرخش را به‌طور جداگانه به‌خاطر بسپارید. اما به‌خاطرسپاری یک الگو، برای مثال چرخیدن به چپ سپس به راست سپس به چپ سپس به راست، بسیار ساده‌تر است. کاناوالو می‌گوید:

ما متوجه شدیم که درباره‌ی تشخیص این قوانین توسط افراد، تاکنون اطلاعات زیادی نداشته‌ایم.

پژوهش شامل ۲۶ فرد بزرگسال بود. هر تصویر نشان‌داده‌شده به شرکت‌کنندگان جزو تصاویر شروع‌کننده‌ی یک مجموعه بود که طی سه ثانیه برای آن‌ها نمایان می‌شد. شرکت‌کنندگان باید به‌محض حدس زدن تصویر درست از میان سه تصویر نشان‌داده‌شده به آن‌ها، دکمه‌ای را فشار می‌دادند. هدف، انتخاب هر چه سریع‌تر یک تصویر بود. آن‌ها در ازای انتخاب درست، مبلغی دریافت می‌کردند و هر چه سریع‌تر پاسخ می‌دادند، مبلغ بیشتری دریافت می‌کردند. کراجبیچ می‌گوید:

اگر آن‌ها نمی‌توانستند حدس بزنند چه تصویری قرار است نشان داده شود، مجبور می‌شدند اندکی صبر کنند و این باعث می‌شد ضرر مالی کنند. اما زمانی‌که یک الگو را تشخیص می‌دادند، سریع‌تر پاسخ می‌دادند و ما می‌توانستیم تأثیر این تشخیص در ذهن آن‌ها را مشاهده کنیم.

افراد حاضر در بررسی ما، تنها احتمال نمایان شدن تصویر بعدی را حدس نمی‌زدند؛ آن‌ها الگوهایی را فرا گرفتند و قوانینی را بسط دادند که تصمیم‌گیری‌شان را هدایت می‌کند و باعث می‌شود سریع‌تر و دقیق‌تر عمل کنند.

به‌گفته‌ی کراجبیچ، یادگیری احتمالاتی و یادگیری با استفاده از الگوها در نحوه‌ی درگیر کردن مغز متفاوت عمل می‌کنند.

پژوهشگران در این بررسی دریافتند که بخش‌های متفاوتی از مغز بسته‌به نوع عدم‌قطعیتی که شرکت‌کنندگان با آن‌ها مواجه شدند، فعال می‌شود.

نوعی از عدم‌قطعیت با این سؤال مشخص می‌شد که کدام تصویر قرار است نمایان شود. به‌گفته‌ی کراجبیچ، یافته‌های این پژوهش نشان داد که قسمت‌های مشابهی از مغز در این تمرین فعال شدند که پژوهش‌های پیشین در یادگیری احتمالاتی نیز درگیر می‌دانسته‌اند.

نوع دیگری از عدم‌قطعیت در صورت تشخیص یک الگو در تصاویر ارائه‌شده مشخص می‌شد. در زمان مشغول بودن شرکت‌کنندگان به این سؤال، بخش متفاوتی از مغز یعنی قشر پیش‌پیشانی جلویی‌ داخلی فعال شد. این منطقه از مغز در پژوهش دیگری در ارتباط با پاداش نشان داده شده است.

کراجبیچ می‌گوید:

یک تفسیر این است که شاید افراد برای حدس زدن وجود یک الگو، احساس پاداش گرفتن پیدا کنند. هنوز نمی‌توانیم با قطعیت این موضوع را تأیید کنیم اما احتمال آن وجود دارد.هیپوکامپ، منطقه‌ی دیگری بود که به‌خصوص در زمان تشخیص یک الگو در شرکت‌کنندگان فعال می‌شد. ما متوجه شدیم افرادی که فعالیت هیپوکامپ بیشتری داشتند، یادگیری سریع‌تری را نیز تجربه کردند.

این بررسی به‌طور کلی نشان داد که یادگیری از طریق الگوها به‌شیوه‌ای متفاوت از یادگیری احتمالاتی، مغز را درگیر می‌کند. کراجبیچ می‌گوید:

مغز به پیگیری موارد متعددتری از آن‌چه تصور می‌کردیم، می‌پردازد. تنها پیشبینی مورد بعدی مدنظر نیست؛ مغز در پی یافتن قوانینی است که به آن در پیشبینی بهتر و سریع‌تر کمک کند.