A számítógéptől vissza a biológiához

Azonnal egy rossz kérdéssel kezdeném. Mi az a kognitív tudomány?

A kognitív tudomány, ha hosszabb léptéket tekintünk, az ötvenes évektől, ha rövidebbet, a hetvenes évektől létrejött új vállalkozás a megismerés szakmaközi vizsgálatára. A filozófia, a számítástechnika, a matematika, a nyelvészet, a logika és természetesen a pszichológia, a neurobiológia és az evolúciós biológia mind sajátos mondanivalót hordoz a megismerésről.

Amikor az ősidőkben, az ötvenes években észrevették, hogy ezek között valami felfekvésnek kell lennie, a számítástechnika kialakulása adta az ötletet. Az első programozási nyelvek és Neumann-architektúrájú számítógépek kialakítói észrevették, hogy itt olyan fogalmakkal operálunk, amelyeket az emberre is használunk. Ekkor merült fel, hogy a megismerést a feladatok szerkezetéből kiindulva le lehetne semleges módon írni, úgy, hogy ez egyszerre jellemezze az embert, az állatot és a gépet. Ez az elvont, forma központú jellemzés adta meg a kognitív tudomány első paradigmájának kereteit.

De maga a kognitív tudomány csak a hetvenes évek végén, a nyolcvanas évek elején kezdett intézményesülni. És ekkor különleges hangsúlyt kapott a tudomány kifejezés, mégpedig az angolszász értelemben. Az amerikai a tudomány alatt természettudományt ért. Amikor tehát azt mondták, hogy kognitív tudomány, azt hangsúlyozták, hogy különböző lágynak tartott diszciplínák - elsősorban a nyelvészet és a pszichológia, melyeket rendesen a bölcsészethez vagy legfeljebb a társadalomtudományokhoz sorolnak - ambíciójukat tekintve olyanok, mint a természettudományok. Ebben persze volt egy tudománypolitikai trükk is. Ha valami science, akkor több pénzt kap. És ez így is történt, Amerikában különböző magánalapítványok hatalmas pénzösszegekkel indították el a kognitív tudományi mozgalmat.

És miért van ingadozás a "tudomány" és a "tudományok" között?

Két kép rejlik emögött. A "kognitív tudományok" kép szerint van sokféle szakma, az előbb felsoroltak, amelyek egymással érintkezve foglalkoznak a megismeréssel. A "kognitív tudomány" kép pedig azt mondja, hogy van egy közös attitűd, melyet bármelyikben lehet használni. Mindegyikkel lehet kognitív szempontból foglalkozni, és amikor így teszünk, azt mondjuk: az ember és az állat modelláló lény, a fejében leképezéseket alakít ki a világról, és ezeket a leképezéseket ide-oda manipulálja.

A kognitív mozgalom a kezdetektől fogva hangsúlyozottan befelé forduló volt. Lázadásként jelent meg az akkori, elsősorban amerikai társadalomtudományban uralkodó behaviorista szemlélettel szembe, ami úgy képzelte, hogy az embernél egyszerű viszony van a külvilág ingerei és a viselkedés között, egy ingernek megfelel egy mozdulat, és közte semmi nincs.

A számítógépeknek itt hatalmas inspiráló szerepük volt. Ha már egy gépnél arról beszélünk, hogy memóriája van, akkor miért nem szabad az ember memóriájáról beszélni? A gépekről elkezdtünk komplexebben gondolkodni, mint az emberről, de aztán 10 év alatt kiderült, hogy ez így nem megy. Az embert is elkezdtük bonyolultabban tekinteni.

Utána mi jött?

A nyolcvanas évek második felétől a kognitív tudomány új szakaszba lépett. Az induló inspiráció az volt, hogy neutrális jellemzéseket adjon. Nem foglalkozott agy és gondolkodás kapcsolatával, meg ilyen elavult kérdésekkel. De kiderült, hogy ez a semleges jellemzés tarthatatlan, és a kognitív tudományba is visszatért a lehorgonyzás és a megtestesítés igénye. Az utóbbi tizenöt-húsz évben a gépektől visszakerültünk egyik oldalon a neurobiológiához és az evolúciós biológiához, a másik oldalon pedig a tényleges társas folyamatokhoz.

A kognitív tudomány régóta foglalkozik például az implicit emlékezettel, azokkal az emlékezeti folyamatokkal, amelyekről nem tudunk számot adni. Jól nyúlunk a kilincshez egy ismerős ajtónál, pedig ha megkérdeznek bennünket, akkor nem tudjuk, hol a kilincs, vagy rosszul mondjuk meg. Az új módiban ennek csak akkor van igazi haszna, ha a kutató megpróbálja összekapcsolni az idegrendszerrel, és mondjuk azt találja, hogy az implicit tudások inkább a kéreg alatti, agytörzsi, agyalapi struktúrákhoz kapcsolódnak, míg az explicit tudások inkább a motoros kéreghez.

A Mindentudás Egyetemén beszélt a szójelentések idegrendszeri reprezentációjának eloszlásáról. Hogyan vizsgálták ezt? Betettek embereket fMRI-be?

Abban, hogy mintegy agytérképeket tudunk adni a megismerés megvalósító rendszereiről, óriási szerepe van a neurobiológia technikai áttörésének. Az utóbbi 15 évben megjelentek és olcsóbbá váltak olyan eljárások, melyek egyfelől nagy téri felbontásban pontos lokalizációt, másfelől nagy időbeli felbontást tesznek lehetővé. Tehát többféle módszert használunk egyszerre.

Ennek során a szavakra nézve érdekes dolog derült ki, ami párhuzamba állítható azzal, amit a bölcsész régóta tud, és a szótár és az enciklopédia különbségének nevez. A szótárban valami benne van arról a szóról, hogy puli. De az a konkrét kép, hogy ez egy csaholó, fekete valami, csak egy enciklopédiából derül ki, ahol egy egész oldal van róla képekkel. Kicsit így szerveződik a fejünk is. Van egy közös rész, a Wernicke-mező, a felső halántéklebenyi terület. 130 éve tudjuk, hogy ha itt zavarok vannak, akkor szókincsproblémák lesznek, például szókeresési zavarok. De nem minden tartalma van ott a szónak, ott csak nyilak vannak, amelyek elvezetnek ide, oda, amoda. Például egy olyan szónál, mint lát vagy néz, elvezetnek a tarkólebenybe, míg egy olyan szónál, hogy dob vagy rúg, elvezetnek a mozgatókéregbe. A szavak érzéki tartalmának megadásáért tehát az egész agykéreg a felelős, de ennek mozgósításához van egy közös terület.

Gondolom, a neurobiológia hat is az elméletekre. A tükörneuronok felfedezése például mennyire változtatta meg az empátiáról alkotott elképzeléseket?

Majmoknál Rizolatti és munkatársai kimutatták, hogy vannak olyan területek az agykéreg elülső részein, elsősorban a mozgató területeken, amelyek akkor is izgatottak, amikor az állat saját mozgást végez, például kinyúl egy mogyoróért, és akkor is, amikor a másik állatot látja, amint az kinyúl egy mogyoróért. Azért nevezik őket tükörneuronnak, mert itt a sajátmozgás-tervezés valamelyik szakasza - nagy kérdés, hogy melyik - és a látott mozgás ugyanoda konvergál az idegrendszerben. Ennek több szempontból felbolygató jelentősége van.

Az egyik az empátia, pontosabban a több mint száz éve ismert motoros empátia. Az emberre jellemző az utánmozdulás. Kísérleti helyzetekben be lehet mutatni, hogy az ember hajlik arra, hogy picit utána mozduljon a színésznek, ha mást nem lát, és kénytelen odafigyelni. Az ilyen értelemben vett empátiának ez alapja. De minek az alapja maga ez az utánmozdulás?

Úgy gondoljuk, hogy ennek kitüntetett jelentősége lehet a nyelv elsajátításában. A nyelv olyan különleges rendszer, ahol egy olyan testrész, az arc felett alakítunk ki ellenőrzést a hangreprodukció során, amelyet nem látunk. Nagyon egyszerűen fogalmazva, a pici baba vizuális visszajelzést arról, hogy mit kell csinálnia a szájával, csak a mama arcáról kap. A szó fizikai értelmében vett tükrök nem segítik a gyerek nyelvtanulását. A tükörneuron-rendszer lehet az alapja annak, hogy az embernél ez a különleges mozgásparancs - látvány megfeleltetés szerepet játszik a nyelvelsajátításban. Az eredeti majomkísérleteknél kézmozgásokról volt szó. Valószínű, hogy az ember felé haladva a tükörneuron-rendszer több lépésben vált működővé az arc mozgásaira is.

Van egy további érdekesség, a szándékosság kódolása. A majmoknál is az az érdekes, hogy a tükörneuronok nem kerülnek izgalomba, amikor a másik majom összevissza mozdulatokat végez, csak akkor, ha egy tárgyért nyúl. És akkor is, ha másodszor eltakarják egy paravánnal a mogyorót. Úgy tűnik, a tükörneuron-rendszer a saját szándék és a másoknál látott szándék megfeleltetésének is egy eszköze.

Milyen kutatási témákkal foglalkoznak a tanszéken?

Viszonylag kicsi tanszékünk van, de nagyon büszkék vagyunk rá. 2004 nyarán alakult, az első kognitív tudományi tanszék Magyarországon. Kevesen vagyunk, de elég határozott kutatási profillal. Az egyik a látás, ezen belül sok-sok részlet az elemi vonallátástól egészen az arcpercepcióig. Egy másik témánk a nyelvfeldolgozás és a nyelvi fejlődési folyamatok vizsgálata. A nyelven belül mostanában főleg nyelvfejlődési zavarok elemzésével, valamint a természetes nyelv és az elektronikus nyelvfeldolgozás kapcsolatával foglalkozunk. Például hogyan lehet a számítógép mondatelemző rendszerének fejlesztéséből megtanulni valamit arról, hogy az ember hogyan érti meg a mondatokat. A harmadik nagy témánk az emlékezet. Különböző beteg népességeken vizsgáljuk az emlékezet irányító szerepét, és az irányító szerep felbomlását agysérülteknél, skizofréneknél és másoknál.

A tanszék oldalán láttam egy olyan témát, hogy "a modern kommunikációs technológia pszichológiai tényezői".

Általában háromféle attitűd figyelhető meg gépek és emberek viszonyában. Az egyik a technológiai optimizmus vagy futurizmus, az a hit, hogy az ember által alkotott új információtechnológiai eszközök teljesen átalakítják az embert. Kétségkívül van ebben valami. Az ember nagy fordulatai, például írás vagy a nyomtatás feltalálása, döntően meghatározták, hogyan gondolkodunk. Attól kezdve, hogy a nyomtatás révén a tudásunk személytelenül hozzáférhetővé vált, új emlékezeti gazdálkodás és új élettervezés lehetősége merül fel. Már a könyv is személytelen volt, nem kellett mindennek a fejünkben lennie, ha tudtuk, hol lehet megtalálni. A mai internetes hozzáférésű adatbázisok és tudások még rugalmasabbá tették az utakat.

Mit kell ma egy bölcsésztanárnak tanítania? Sok szempontból még nem jutottunk a helyzet magaslatára, de lehet azt mondani, hogy a tanár feladata egyre inkább valamiféle iránytűadás. Révmesternek kell lennie: hogyan igazodjon el a diák, hogyan találjon megbízható forrásokat, hogyan legyen kriticista a forrásokkal. A tudás átadásban megkérdőjeleződik a mester szerepe, és ez számos új feszültséget teremt, mert mi, mint biológiai lények, arra vagyunk adaptálva, hogy szeretnénk a mesterektől tanulni, hogy aztán megkérdőjelezhessük őket.

Három attitűdöt említett.

A második a pesszimista: az új technológia megront, magányosak leszünk, elidegenedettek, kóválygunk a képernyők előtt stb. A harmadik pedig kompromisszumos felfogás, mely szerint az új technika alakít, de eközben a meglévő biológiai rendszerekre épít, azokat használja. Mi ezt képviseljük.

Gondoljunk újra az írásra és a nyomtatásra! Radikálisan megváltoztatták az ember gondolkodását, absztraktabbá, formálisabbá tették, de felhasználták a már meglévő idegrendszeri struktúrákat és adaptációkat. Az olvasás nem hozott létre új idegrendszert, ugyanazt használja, ami 50 ezer évvel ezelőtt kialakult.

Mi ugyanígy gondolkodunk az új információtechnológiai közegről. Sok elmélet van például arról, az embert milyen értelemben veszik körül burkok. Azt mondhatjuk, van olyan 10-15 ember, akik a belső burkunk. Régen a család volt, ma a családunk és az intim barátok. Van egy olyan 30-35 fős, elég sűrű szövedékű külső burok, és van egy legfeljebb néhány száz fős ismerősi kör.

És itt jön az interakció az új közegben. Ha elkezdjük a mobilhívási és emailezési szokásokat vizsgálni, kiderül, hogy ez így van most is. Látszólag mindenki számára hozzáférhetőek vagyunk, de csak olyan 5-15 ember van, akivel napi elektronikus kapcsolatban állunk, nincs több. Úgy tűnik, ez a korlátunk, hogy hány emberrel vagyunk képesek intim viszonyt folytatni, átjön az új technológiákba is. Megnéztük azt is, hogy az új technikákat rendszeresen használó fiatalok mennyire adaptívak. Kiderült, hogy nagyon jól meg tudják ítélni, mi mire jó. Egész más megbízhatóságot, személyességet, komolyságot tulajdonítanak a különböző közegeknek, mondjuk a csevegőfórumoknak, az emailnek vagy a mobilhívásoknak.

Kutatásainkban ezt a szemléletet próbáljuk alátámasztani. Érdekes interakció van az ember meglévő biológiai rendszerei és az új technológiák nyújtotta felületek között. Mi úgy gondoljuk, nem vagyunk szolgák, egy új rendszerhez való adaptáció érdekes folyamatában élünk.