مغز چگونه مرز بین خیال و واقعیت را تشخیص می‌دهد؟

آیا این زندگی واقعی است یا در رویا زندگی می‌کنیم؟ این جمله صرفا بخشی از آهنگ «بوهمین راپسودی» از گروه موسیقی معروف کویین نیست، بلکه پرسشی است که مغز به صورت پیوسته باید در حین پردازش جریان‌هایی از سیگنال‌های بصری دریافتی از چشم و تصاویر ذهنی خیالی به آن‌ پاسخ دهد. بررسی‌های اسکن مغزی نشان می‌دهند، دیدن چیزی و خیال کردن آن الگوهای مشابهی از فعالیت عصبی را برمی‌انگیزند. بااین‌حال برای اغلب افراد، تجربه‌های ذهنی که این دو تولید می‌کنند، بسیار متفاوت هستند. به گفته‌ی توماس ناسلاریس، استادیار دانشگاه مینسوتا:

می‌توانم همین حالا از پنجره بیرون را نگاه کنم و اگر بخواهم، تک‌شاخی را تصور کنم که در خیابان قدم می‌زند. خیابان به نظر واقعی می‌رسد اما تک شاخ خیر. در واقع علم به اینکه تک شاخ‌ها موجودات افسانه‌ای هستند ما را به این تصور می‌رساند که اسب سفید فرضی غیر واقعی است.

نادین دیجسترا، پژوهشگر فوق دکترای دانشگاه کالج لندن این پرسش را مطرح می‌کند: پس چرا به‌صورت پیوسته در حال توهم‌زایی نیستیم؟ به نوشته‌ی مجله‌ی کوانتا، پژوهش او به‌تازگی در مجله‌ی Nature Communications منتشر شد پاسخی برای این پرسش است: در واقع مغز تصویر را در مقایسه با «آستانه‌ی واقعیت» ارزیابی می‌کند. اگر سیگنالی از آستانه عبور کند، مغز فکر می‌کند واقعی است در غیر این صورت مغز آن را خیالی می‌داند.

چنین سیستمی اغلب اوقات عملکرد خوبی دارد زیرا سیگنال‌های خیالی معمولا ضعیف هستند؛ اما اگر سیگنال خیالی از قدرت کافی برای عبور از «آستانه‌ی واقعیت» برخوردار باشد، مغز آن‌ را واقعیت می‌انگارد. به گفته‌ی لارس ماکلی، استاد علوم عصبی شناختی و بصری دانشگاه گلاسگو، گرچه مغز در ارزیابی تصاویر ذهنی بسیار شایسته عمل می‌کند واضح است که بررسی واقعیت چالشی جدی به شمار می‌رود. یافته‌های جدید پرسش‌هایی را درباره‌ی تأثیر تغییر و دستکاری بر این سیستم و ایجاد توهم زایی و افکار تهاجمی و رویاپردازی مطرح می‌کنند.

بررسی دیجسترا از تصاویر خیالی در اولین روزهای دنیاگیری کووید ۱۹ آغاز شد. در آن زمان قرنطینه و محدودیت‌ها کارهای روزمره‌ی او را مختل کردند و همین مسئله بهانه‌ای شد تا پژوهش‌های علمی خیال‌پردازی را آغاز کند. دیجسترا ساعت‌ها وقت خود را صرف ترکیب مقاله‌هایی درباره‌ی آزمایش مفهوم انتزاعی خیال و واقعیت کرد. او در نهایت به پژوهشی از سال ۱۹۱۰ برخورد که توسط روانشناسی به نام ماری شیوز وست پرکی انجام شده بود.

پرکی از شرکت‌کنندگان آزمایش درخواست کرد درحالی‌که به دیواری خالی خیره‌ شده‌اند میوه‌هایی را تصور کنند. او در این حین به شکلی مخفیانه تصاویری محو و کمرنگ از میوه‌ها را با پروژکتور روی دیوار نمایش داد. تصاویر به قدری محو بودند که به سختی دیده می‌شدند. سپس از شرکت‌کنندگان پرسید آیا چیزی می‌بینند. هیچ‌کدام از آن‌ها فکر نمی‌کردند چیزی که می‌بینند واقعی باشد گرچه اشاره کردند تصویر خیالی‌ آن‌ها بسیار درخشان است به‌طوری‌که یکی از شرکت‌کنندگان گفت: «اگر نمی‌دانستم در حال خیال‌پردازی هستم فکر می‌کردم تصاویر واقعی هستند.»

نتیجه‌گیری پرکی این بود که وقتی ادراک واقعی ما از چیزی با آنچه تصور می‌کنیم تطبیق می‌یابد، فکر می‌کنیم آن چیز خیالی است. در نهایت این نتیجه در روانشناسی با عنوان «اثر پرکی» شناخته شد.

پژوهشگر روانشناسی به نام سیدنی جوئلسون سگال، در دهه‌ی ۱۹۷۰ آزمایش پرکی را با کمی تغییر، به‌روزرسانی کرد. سگال از شرکت‌کنندگان خواست چیزی مثل افق نیویورک را تصور کنند و در عین حال چیز دیگری مثل گوجه را به شکلی محو روی دیوار نمایش داد. آنچه شرکت‌کنندگان دیدند ترکیبی از تصویر خیالی و تصویر واقعی مثل افق نیویورک هنگام غروب خورشید بود. یافته‌های سگال نشان می‌دهند ادراک و خیال گاهی با یکدیگر ترکیب می‌شوند.

تمام بررسی‌هایی که سعی داشتند یافته‌های پرکی را منعکس کنند، به نتایج موفقیت‌آمیزی نرسیدند. برخی از آن‌ها از آزمایش‌های تکراری برای شرکت‌کنندگان استفاده کردند که باعث خراب شدن نتایج شد. وقتی افراد بدانند آزمایشتان در چه مورد است تمایل پیدا می‌کنند پاسخشان را به آنچه می‌دانند صحیح است تغییر دهند.

بنابراین دیجسترا بر اساس راهبرد استیو فلمینگ، کارشناس فراشناختی دانشگاه لندن، نسخه‌ی مدرنی از آزمایش را تنظیم کرد که مشکلات فوق را نداشت. شرکت‌کنندگان این پژوهش فرصت ویرایش پاسخ‌هایشان را نداشتند زیرا تنها یک بار در آزمایش شرکت می‌کردند. این پژوهش اثر پرکی و دو فرضیه‌ی رقیب را برای بررسی عملکرد مغز در تشخیص خیال و واقعیت آزمایش و مدلسازی کرد.

بر اساس یکی از فرضیه‌ها، مغز از شبکه‌های یکسانی برای واقعیت و خیال استفاده می‌کند اما اسکن‌های مغزی fMRI (تصویربرداری تشدید مغناطیسی کارکردی) از درجه‌ی تفکیک بالای کافی برخوردار نیستند تا دانشمندان اعصاب بتوانند تفاوت در کاربرد شبکه‌ها را تشخیص دهند. برای مثال بر اساس پژوهش لارس ماکلی، استاد علوم عصبی شناختی و بصری دانشگاه گلاسگو، درون کورتکس بصری مغز که تصاویر را پردازش می‌کند، تجربه‌های خیالی به شکل لایه‌ای سطحی‌تر نسبت به تجربه‌های واقعی کدگذاری می‌شوند. ماکلی می‌گوید، به ازای هر پیکسل در اسکن مغزی، ۱۰۰۰ نورون وجود دارد و نمی‌بینیم هر کدام از آن‌ها دقیقا چه می‌کنند.

فرضیه‌ی دیگر که بر اساس پژوهشی به رهبری جوئل پیرسون از دانشگاه نیوساوث ولز انجام شد این بود که مسیرهای یکسانی در مغز برای خیال و واقعیت کدگذاری می‌کنند اما خیال شکل ضعیف‌تری از ادراک است.

دیجسترا و فلمینگ در طول دنیاگیری کرونا، پژوهشی آنلاین را انجام دادند. آن‌ها از چهارصد شرکت‌ کننده خواستند به مجموعه‌ای از تصاویر ثابت و توپر نگاه کنند و خطوط قطری را تصور کنند که از میان این تصاویر از سمت راست به چپ حرکت کرده‌اند. بین هر آزمایش از آن‌ها خواسته شد مقدار وضوح تصاویر را بر اساس مقیاس یک تا پنج رتبه‌بندی کنند. از طرفی شرکت‌کنندگان نمی‌دانستند در آزمایش آخر، پژوهشگرها به آرامی تصویری از خطوط قطری را نمایش دادند. این خطوط همراستا و مخالفت جهتی بودند که از شرکت‌‌کنندگان خواسته بودند تصور کنند. پژوهشگرها از شرکت‌کنندگان پرسیدند آنچه می‌بینند واقعی است یا خیالی.

دیجسترا انتظار داشت به اثر پرکی برسد به گونه‌ای که تصویر خیالی با تصویر پروژکتوری منطبق باشد و شرکت‌کنندگان تصویر پروژکتور را به عنوان محصولی از خیال خود ببینند. اما در عوض شرکت‌کنندگان تصور می‌کردند تصویر واقعا در آنجا وجود دارد.

با این‌حال حداقل بازتابی از اثر پرکی در نتایج دیده می‌شد: شرکت‌کنندگانی که تصور می‌کردند تصویر واقعی است آن را با وضوح بیشتری نسبت به شرکت‌کنندگانی دیدند که آن را محصول خیال خود می‌دانستند. دیجسترا و گروه او در آزمایش دوم تصویر آزمایش آخر را نشان ندادند. اما نتیجه یکسان بود: افرادی که تصویر را واضح‌تر گزارش کرده‌ بودند احتمال واقعی بودن آن را بیشتر می‌دانستند.

بر اساس بررسی‌ها، تصاویر خیالی و تصاویر ادراکی واقعی جهان با یکدیگر ترکیب می‌شوند. به گفته‌ی دیجسترا: «وقتی سیگنال ترکیبی، قوی یا به اندازه‌ی کافی واضح باشد، تصور می‌کنیم واقعیت را منعکس می‌کند.» ممکن است آستانه‌ای وجود داشته باشد که بالاتر از آن سیگنال‌های بصری احساس واقعی بودن را به مغز القا می‌کنند و زیر آن حس خیالی را منتقل کنند. اما در عین حال پیوستگی تدریجی بین آن‌ها وجود دارد.

دانشمندان برای پی بردن به اتفاقاتی که هنگام تفکیک خیال و واقعیت درون مغز رخ می‌دهند، اسکن‌های مغزی ۳۵ شرکت‌کننده‌ی پژوهش قبلی را مجددا بررسی کردند که ویژگی مشترک تمام آن‌ها تصور و ادراک واضح تصاویر مختلفی مثل قوطی‌های آب تا خروس بود.

پژوهشگرها همراه با بررسی دیگر پژوهش‌ها به این نتیجه رسیدند که الگوهای فعالیت در کورتکس بصری در دو سناریو شباهت بسیار زیادی دارند. دیجسترا می‌نویسد: «تصویرپردازی واضح بیشتر مانند ادراک است. اما هنوز مشخص نیست تصویر دریافتی محو مانند تصویر خیالی است یا خیر.»

بر اساس نشانه‌های موجود، نگاه کردن به تصویر کم‌رنگ می‌تواند به شکل‌گیری الگوی مشابهی هنگام خیال‌پردازی بینجامد اما تفاوت این دو معنادار نبودند و نیاز به پژوهش بیشتری دارند.

نکته‌ی واضح این است که مغز باید بتواند به شکلی دقیق، شدت تصویر ذهنی را تنظیم کند تا از تداخل بین خیال و واقعیت جلوگیری کند. ناسلاریس دراین‌باره می‌گوید، مغز تعادل بسیار دقیقی دارد. از طرفی ممکن است تصویر ذهنی را درست مانند تصویر بصری تفسیر کند.

پژوهشگرها دریافتند که قدرت سیگنال را می‌توان در کورتکس پیشین مغز خواند یا تنظیم کرد. این بخش از مغز وظیفه‌ی تحلیل احساسات و خاطرات را برعهده دارد؛ اما هنوز واضح نیست که چه عاملی وضوح تصویر ذهنی یا تفاوت بین قدرت سیگنال خیالی و آستانه‌ی واقعیت را تعیین می‌کند. این عامل می‌تواند نوعی فرارسان عصبی، تغییرات اتصال‌های مغزی یا چیزی کاملا متفاوت باشد. شاید هم زیرمجموعه‌ای ناشناخته و کاملا متفاوت از نورون‌ها است که آستانه‌ی واقعیت را تنظیم می‌کند و نشان می‌دهد آیا سیگنال باید به مسیر تصاویر خیالی منتقل شود با به مسیر تصاویر ادراکی.

تفاوت بین یافته‌های پرکی و دیجسترا می‌تواند به دلیل رویه‌های متفاوت آن‌ها باشد؛ اما باز هم احتمال دیگری مطرح می‌شود: ممکن است ما دنیا را به شکلی متفاوت از اجدادمان ببینیم.

دیجسترا می‌گوید، پژوهش او صرفا متمرکز بر باور به واقعیت تصویر نبود بلکه به «احساس» واقعیت ربط داشت. به باور مؤلفان، از آنجا که تصاویر پروژکتوری، نمایش‌های ویدئویی و دیگر نمایش‌های واقعیت در قرن بیست و یکم رایج هستند، مغز ما ارزیابی واقعیت را اندکی متفاوت با افراد یک قرن پیش انجام می‌دهد.

گرچه شرکت‌کنندگان آزمایش انتظار نداشتند چیزی ببینند، انتظار برای دیدن تصاویر بسیار بیشتر از آزمایش ۱۹۱۰ بود که شرکت‌کنندگانش هرگز در طول عمر خود پروژکتوری ندیده بودند؛ بنابراین امروزه آستانه‌ی واقعیت بسیار پائین‌تر از گذشته است در نتیجه ممکن است تصویری خیالی که وضوح بالایی دارد از این آستانه عبور کرده و مغز را گیج کند.

یافته‌های فوق پرسش‌هایی را مطرح می‌کنند: برای مثال آیا مکانیزم مغز می‌تواند به مجموعه‌ی وسیعی از شرایط ربط داشته باشد که در آن مرز بین خیال و ادراک ادغام می‌شود. برای مثال دیجسترا نشان می‌دهد وقتی افراد به خواب می‌روند و واقعیت با دنیای رویا محو می‌شود، آستانه‌ی واقعیت شیب بیشتری پیدا می‌کند.

به گفته‌ی کارولینا لمپرت، استادیار روانشناسی دانشگاه آدلفی که در این پژوهش مشارکتی ندارد، در افراد روان‌پریش ممکن است خیال‌پردازی به‌قدری خوب باشد که با آستانه‌ی واقعیت برخورد کند یا ممکن است آستانه‌ی واقعیت آن‌ها غیرفعال باشد. برخی پژوهش‌ها نشان می‌دهند افرادی که دچار توهم و هذیان می‌شوند دارای نوعی ابرفعالیت ادراکی هستند که نشان دهنده‌ی افزایش سیگنال تصویر است؛ اما پژوهش‌های بیشتری برای پی بردن به مکانیزم بروز هذیان لازم است. بااین‌حال افرادی که تصویرپردازی واضح را تجربه می‌کنند لزوما دچار توهم نیستند.

نانای بررسی آستانه‌های واقعیت در افراد مبتلا به هایپرفانتزیا را جذاب می‌داند. هایپرفانتزیا به خیال‌پردازی بسیار واضحی گفته می‌شود که با واقعیت ترکیب می‌شود. به‌طور مشابهی در برخی موقعیت‌ها افراد از تجربه‌های خیالی بسیار قوی رنج می‌برند که می‌دانند واقعی نیستند این شرایط به حالت توهم‌زایی با دارو یا رویاهای شفاف شباهت دارد. در شرایطی مثل اختلال اضطراب پس از حادثه، افراد معمولا چیزهایی را می‌بینند که نمی‌خواستند ببینند یا احساس می‌کنند این چیزها واقعی‌تر از آنچه باید باشند، هستند.

برخی از مشکلات یاد شده ممکن است به دلیل اختلال در مکانیزم‌های مغزی رخ دهند که به تفکیک خیال از واقعیت کمک می‌کنند. به باور دیجسترا، بررسی آستانه‌ی واقعیت افراد مبتلا به آفانتزیا هم می‌تواند سودمند باشد. این اختلال به عدم توانایی تصور آگاهانه‌ی تصاویر ذهنی گفته می‌شود.

مکانیزم‌هایی که بر اساس آن‌ها مغز خیال را از واقعیت تشخیص می‌دهد به تفکیک بین تصاویر واقعی و خیالی مربوط هستند. در دنیایی که شبیه‌سازی‌ها به واقعیت نزدیک می‌شوند، تفکیک تصاویر خیالی و واقعی بسیار چالش‌برانگیز است.

دیجسترا و گروه او حالا در حال کار برای تطبیق آزمایش با اسکنر مغزی هستند. او امیدوار است بتواند این سیستم را دستکاری کند تا خیالات جلوه‌ی واقعی‌تری بگیرند. برای مثال واقعیت مجازی و ایمپلنت‌های عصبی امروزه برای درمان‌های پزشکی مثل کمک به افراد نابینا و بازیابی بینایی آن‌ها به کار می‌برند. توانایی تجربه‌های کمابیش واقعی می‌تواند برای چنین کاربردهایی مفید باشد.

از آنجا که واقعیت ساخت و پرداخته‌ی مغز است، پس این هدف چندان عجیب به نظر نمی‌رسد. ماکلی می‌گوید، زیر جمجمه‌ی ما همه چیز ساخته می‌شود. ما حتما دنیا را با تمام جزئیات و رنگ‌ها و صداها و محتواها و هیجانات آن در مغز خود می‌سازیم. این کار بر عهده‌ی نورون‌ها است.

بنابراین واقعیت یک شخص ممکن است با شخصی دیگر متفاوت باشد. مرز بین واقعیت و خیال کاملا یکپارچه نیست.