Cum ar putea „memoria de lucru” să genereze conștiința

Știți senzația aceea când intri într-o cameră și uiți imediat de ce ai venit acolo? Poate te duseseși să-ți iei cheile. În drum spre cameră, te gândeai că trebuie să le iei. Dar, odată ajuns, cheile au dispărut complet din mintea ta.

Fenomenul este numit uneori „efectul ușii”, pentru că apare adesea când intrăm într-o încăpere nouă. De ce se întâmplă asta? Răspunsul are mult de-a face cu o facultate numită memorie de lucru. Informația este stocată în memoria de lucru atunci când avem nevoie de ea pentru sarcinile de care ne ocupăm chiar în acel moment, cum ar fi să ne amintim că trebuie să ne luăm cheile.

Ceea ce face memoria de lucru atât de interesantă este legătura ei strânsă cu conștiința. Efectul ușii sugerează că, atunci când informația este eliminată din memoria de lucru, ea pare să iasă imediat și din conștiință. Sugerează, de asemenea, că informația din memoria de lucru poate fi uitată foarte ușor.

Legătura dintre memoria de lucru și conștiință primește tot mai multă atenție în psihologie, filozofie și neuroștiințe. Ar putea memoria de lucru să dea naștere, într-un fel, conștiinței? 

În noua mea carte explorez relația complexă dintre cele două.

Memoria de lucru: bogată și săracă în același timp

Pentru a înțelege efectul ușii, trebuie să știm câte ceva despre memoria de lucru. Un lucru care face memoria de lucru atât de specială este bogăția ei, atât în privința informației la care are acces, cât și în privința puterii sale de procesare. Potrivit unor modele recente ale memoriei de lucru, ea poate prelua informații din canalele senzoriale — văz, atingere, miros etc. —, precum și din alte sisteme ale memoriei, cum ar fi memoria de lungă durată, dar și din sistemul cerebral care procesează limbajul. Cu alte cuvinte, memoria de lucru este locul în care se întâlnesc multe dintre informațiile din creier.

Odată ce memoria de lucru are această informație, poate face multe cu ea. În interiorul memoriei de lucru există o mulțime de sisteme mai mici, dedicate unor sarcini specifice, inclusiv raționamentului vizual și spațial, cum ar fi rezolvarea unui cub Rubik, și stocării unor grupuri de informații, cum ar fi un număr de telefon. Există chiar și un sistem „executiv central” — preferatul meu. Executivul este asemenea unui șef nemilos: atribuie sarcini diferitelor sisteme din memoria de lucru și ține totul sub control.

În alte privințe, ceea ce face memoria de lucru atât de specială este faptul că, în același timp, este foarte săracă. În ciuda bogăției informației la care are acces, memoria de lucru poate stoca efectiv doar o cantitate foarte mică de informație la un moment dat.

Într-un experiment clasic publicat în 1997, oamenilor li s-a cerut să privească un ecran pe care se aflau mai multe forme colorate, pe care trebuiau să le țină minte. Formele dispăreau apoi timp de aproximativ o secundă, după care apărea un nou set de forme colorate. Una dintre formele noi putea să-și fi schimbat culoarea. Participanților li s-a cerut să observe dacă existaseră schimbări între cele două seturi de forme. Aceasta se numește „detecția schimbării”.

Oamenii s-au descurcat aproape perfect când fiecare set conținea doar una până la trei forme, dar performanța lor a scăzut treptat pe măsură ce numărul formelor a crescut de la patru la douăsprezece. Cercetătorii au susținut că acest lucru se întâmplă deoarece devine mai greu să stocăm informația pe măsură ce numărul formelor crește. Capacitatea memoriei de lucru nu este suficient de mare pentru a stoca multe forme. Cercetătorii au concluzionat că memoria de lucru are o capacitate de doar aproximativ patru „sloturi”. Odată ocupate aceste locuri, memoria de lucru este plină: pur și simplu nu mai există spațiu pentru informații noi.

Ideea că memoria de lucru are „sloturi” este strâns legată de ceea ce se numește „grupare”. Iată două șiruri de litere, fiecare cu câte nouă litere. Încercați să le memorați pe amândouă:

BBC FBI WWF

ZQK EWP WLJ

Pun pariu că primul șir de litere vi se pare mai ușor de memorat. Asta pentru că este alcătuit din grupuri familiare, iar creierul le sortează în mod natural în trei fragmente. Ele pot fi apoi stocate ca trei fragmente diferite în memoria de lucru. Din acest motiv, primul set ocupă doar trei locuri în memoria de lucru. Al doilea șir de litere este nefamiliar, așa că trebuie să stocăm toate cele nouă litere ca fragmente individuale. Este dificil, pentru că memoria de lucru rămâne rapid fără locuri disponibile.

Dar, ca multe dintre trăsăturile memoriei de lucru, capacitatea ei este intens disputată. Un număr tot mai mare de oameni de știință au respins ideea că memoria de lucru are „sloturi”, susținând în schimb că această capacitate seamănă mai degrabă cu o resursă flexibilă, care poate fi distribuită diferit între diverse bucăți de informație. Potrivit acestei perspective, capacitatea memoriei de lucru — departe de a fi alcătuită din patru sloturi rigide — ar putea semăna mai degrabă cu un rezervor de apă folosit la udarea grădinii: poți da puțină apă multor zone diferite sau multă apă doar uneia ori câtorva zone.

În același fel, memoria de lucru ar putea stoca puțină informație despre multe obiecte sau informații foarte detaliate despre doar unul sau două dintre ele.

Un studiu din 2004 susține această perspectivă a resursei flexibile în detrimentul perspectivei locurilor fixe. Experimentul a folosit, de asemenea, detecția schimbării cu ajutorul formelor.

Esențial este că cercetătorii au încercat acest lucru cu tipuri diferite de forme. Uneori au folosit doar forme foarte simple, alteori forme foarte complicate. Au constatat că oamenii par capabili să stocheze în memoria de lucru informații despre un număr mai mare de forme simple. În schimb, se descurcau mult mai prost când trebuiau să stocheze informații despre forme complicate. De fapt, cercetătorii sugerează că memoria de lucru ar putea avea o capacitate de numai unu până la două obiecte în cazul unui obiect foarte complicat, cum ar fi un cub cu fețe de multe culori diferite.

Aceasta pare să arate că memoria de lucru este „consumată” mult mai mult atunci când încearcă să rețină obiecte foarte complicate. Asta sugerează că memoria de lucru nu are un număr fix de locuri, ci că volumul ei depinde de cât de complicată este informația pe care încercați să o stocați.

Pentru mine, există ceva romantic în faptul că memoria de lucru este atât de bogată prin cantitatea de informație la care are acces și atât de săracă prin capacitatea ei mică. Este ca și cum ar putea vedea mereu imensele bogății aflate la dispoziția ei, dar nu ar putea gusta decât o porțiune minusculă la un moment dat.

Capacitatea redusă a memoriei de lucru ne poate ajuta să înțelegem de ce informația stocată acolo este uitată atât de ușor, ca în efectul ușii. Nu există prea mult spațiu în memoria de lucru, așa că, atunci când intră informații noi, cele vechi trebuie să plece.

După cum am menționat la început, cercetările sugerează că însuși actul de a trece printr-o ușă poate declanșa uitarea. Un experiment a arătat că oamenilor le este mai greu să-și amintească lucruri atunci când trec printr-o ușă, comparativ cu cei care parcurg aceeași distanță, dar nu trec peste un prag. Când intrăm într-o cameră nouă, este ca și cum creierul ar curăța vechile informații din memoria de lucru, pentru a se pregăti pentru informațiile proaspete de care am putea avea nevoie în noul context.

Din perspectivă evolutivă, efectul ușii are sens: uitarea informațiilor vechi este importantă pentru a ne ajuta să rămânem deschiși și atenți la informațiile noi din noul mediu.

Reflecția asupra capacității memoriei de lucru ne poate ajuta să înțelegem de ce este atât de ușor să uităm lucruri, chiar și atunci când ne gândeam la ele cu o secundă înainte. Dar există aici o posibilitate și mai fascinantă. Când uităm lucruri precum cheile, ele par să dispară complet din conștiința noastră. Aceasta ridică ipoteza că memoria de lucru și conștiința ar putea merge mână în mână.

Memoria de lucru și conștiința

Conștiința este poate cel mai mare mister cu care se confruntă astăzi atât știința, cât și filozofia. Prin „conștiință” înțeleg experiențele subiective pe care le avem despre lume. Conștiința include imaginea vizuală a unui apus frumos, gustul ciocolatei, dar și emoții precum iubirea și furia.

Mulți filozofi și oameni de știință au considerat că memoria de lucru ne poate ajuta să înțelegem conștiința.

Legătura strânsă dintre conștiință și memoria de lucru este limpede în unele dintre teoriile majore ale conștiinței din psihologia și neuroștiințele de astăzi. Personal, sunt un mare admirator al teoriei spațiului neuronal global de lucru, care sugerează că apariția conștiinței este rezultatul „difuzării” informației într-un „spațiu global de lucru” din creier. Acest spațiu este ca un depozit central de informație, care poate procesa informații și le poate distribui global către multe sisteme diferite din creier.

Vă sună a memorie de lucru? Dacă da, nu este o întâmplare: spațiul global de lucru și memoria de lucru sunt noțiuni similare. Asemănarea lor se poate vedea chiar și în creier. Există încă multe întrebări deschise despre locul în care se află memoria de lucru în creier, dar o zonă importantă este cortexul prefrontal. Acesta se află în partea din față a creierului, chiar deasupra ochilor și în spatele frunții. Aceeași zonă pare să fie importantă și pentru tipul de difuzare globală despre care susținătorii teoriei spațiului global de lucru cred că este responsabil pentru conștiință.

Oamenii de știință favorabili teoriei spațiului neuronal global de lucru au sugerat că, atunci când acordăm atenție informației stocate în memoria de lucru, acea informație este amplificată și difuzată în întregul creier — iar acest lucru o face conștientă. Potrivit acestei perspective, conștiința apare atunci când memoria de lucru și atenția acționează împreună.

Ideea că atât atenția, cât și memoria de lucru ar putea fi importante pentru conștiință pare să se potrivească propriei noastre experiențe. Când încerci să ții minte un număr de telefon, atenția rămâne asupra numărului și ești conștient de el. Dacă cineva te distrage punându-ți o întrebare, atenția îți este trasă de la numărul de telefon, iar acesta este șters imediat din conștiință. Potrivit acestei imagini, fără atenție nu există conștiință.

Importanța memoriei de lucru și a atenției se potrivește și cu datele experimentale. Unul dintre experimentele mele preferate a studiat oameni care traversau o curte într-o după-amiază de primăvară. S-a constatat că 75% dintre cei care vorbeau la telefonul mobil nu au observat deloc un clovn mov și galben care mergea cu monociclul prin curte. Asta deși clovnul le-ar fi putut tăia calea, provocând eventual o ciocnire periculoasă. Erau la telefon, atenția le era în altă parte, așa că acel clovn nu a intrat în conștiința lor. Din nou, aceasta sugerează că fără atenție nu există conștiință.

Eu am o frică de clovni de când mă știu. Ideea că s-ar putea afla un clovn în apropiere, pe care pur și simplu nu l-am observat, mă umple de groază. Adică, haideți, sunt evident înspăimântători.

Dar, ca tot ce ține de conștiință, legătura dintre conștiință și memoria de lucru este controversată. Unii cred că există pur și simplu prea multă conștiință pentru a încăpea în memoria de lucru. Alții spun că unele fragmente din memoria de lucru nu sunt deloc conștiente. Să vedem aceste argumente.

Este memoria de lucru prea mică pentru conștiință?

Am văzut că memoria de lucru are o capacitate redusă. De aici apare o întrebare evidentă: dacă memoria de lucru este responsabilă pentru conștiință, nu înseamnă asta că și conștiința trebuie să aibă o capacitate redusă?

Poate fi o idee greu de acceptat. Imaginați-vă că priviți un peisaj rural. Vedeți dealuri line, lumina vie a soarelui și o cireadă de vaci. Auziți păsările, simțiți mirosul ierbii proaspăt cosite și vântul pe piele. Cu siguranță sunteți conștient de întreaga scenă deodată. Dar știm că memoria de lucru are o capacitate mult prea mică pentru a cuprinde toată această informație în același timp. Dacă din memoria de lucru apare conștiința, atunci cum pot fi conștient de toate aceste lucruri simultan?

Într-adevăr, unii filozofi și oameni de știință au argumentat exact așa, spunând că, în fapt, conștiința depășește capacitatea memoriei de lucru. Dacă acest lucru este adevărat, ar fi o problemă pentru cei care cred că din memoria de lucru apare conștiința.

Ca răspuns la această problemă, susținătorii legăturii dintre memoria de lucru și conștiință au argumentat că, de fapt, conștiința nu este atât de cuprinzătoare pe cât am putea crede. În cazul scenei rurale, ați putea crede că sunteți conștient de toate acele imagini, sunete și mirosuri laolaltă. Totuși, potrivit acestei perspective, în realitate nu sunteți niciodată conștient decât de câteva fragmente la un moment dat. Motivul pentru care aveți impresia că sunteți conștient de mai mult este că, ori de câte ori acordați atenție unui lucru, acea atenție împinge informația în conștiință.

Acest lucru este cunoscut drept iluzia luminii din frigider. Imaginați-vă pe cineva care ar crede că lumina din frigider este mereu aprinsă, pentru că, ori de câte ori deschide ușa ca să verifice, lumina este aprinsă. Evident, problema este că însuși actul de a deschide ușa face ca lumina să se aprindă.

În același fel, însuși actul de a verifica dacă sunteți conștient de cântecul păsărilor vă face să vă îndreptați atenția către el, ceea ce aduce cântecul păsărilor în conștiință. Potrivit acestei perspective, suntem întotdeauna conștienți doar de câteva fragmente mici la un moment dat, dar ușurința cu care atenția poate face lucrurile conștiente alimentează iluzia că suntem conștienți de mult mai multe.

Ca și cum nu ar fi fost destul că ușile ne fac să uităm sau că telefoanele ne fac să ignorăm clovni pe monociclu, acum trebuie să ne luptăm și cu frigiderele, care ne păcălesc cu privire la propria conștiință.

Memorie de lucru fără conștiință?

Un alt domeniu în care conștiința și memoria de lucru ar putea să se despartă privește informația inconștientă. Știm că multă procesare în creier are loc inconștient. Când vine vorba despre informația din creier, nu ajungem să fim conștienți decât de vârful unui aisberg uriaș. Unii psihologi au sugerat că o parte din informația din memoria de lucru este complet inconștientă. Dacă acest lucru este adevărat, ar marca o diferență importantă între conștiință și memoria de lucru, întrucât, prin definiție, inconștientul nu poate face parte din conștiință.

Un experiment-cheie din 2011 presupune prezentarea, în fața participanților, a imaginii unei pete ondulate, înclinate la un anumit unghi. În lumea psihologiei, aceasta se numește „pată Gabor”. Pata a fost arătată participanților pentru o durată extrem de scurtă. Ea apare pe ecran doar 16,67 milisecunde, adică aproximativ 17 miimi de secundă. Este cam timpul necesar unei albine să-și bată aripile de trei ori.

Afișarea atât de scurtă a petei pe ecran împiedică perceperea ei conștientă. Din cauza duratei foarte mici în care apare pata, informația despre ea intră în ochii participanților, iar participanții o văd, dar nu sunt conștienți de ea. O văd, dar inconștient.

Totuși, știm că informația despre lucrurile de care nu suntem conștienți trebuie să fie procesată la un nivel destul de înalt în creier. După ce prima pată a dispărut, participanților li s-a arătat o altă pată, diferită. Aceasta a fost afișată mai mult timp, astfel încât putea fi văzută conștient. Participanților li s-a cerut să indice, apăsând un buton, dacă această a doua pată era înclinată la stânga sau la dreapta față de prima pată, pe care nu o văzuseră conștient. Uimitor, au reușit să facă acest lucru la un nivel peste cel al întâmplării. Chiar dacă prima pată rămăsese inconștientă, oamenii puteau totuși să folosească informația despre ea pentru a face judecăți comparative.

Acest lucru este esențial pentru memoria de lucru și conștiință. Cercetătorii au susținut că informația despre pata afișată foarte scurt trebuie să fi fost stocată în memoria de lucru, deși participanții nu erau deloc conștienți de ea. De aici, cercetătorii au concluzionat că unele informații din memoria de lucru nu sunt conștiente. Dacă este așa, legătura dintre conștiință și memoria de lucru este mai slabă decât am spera.

Ideea mea: nu este o chestiune de totul sau nimic

În privința experimentului discutat mai sus, vreau să închei cu câteva dintre ideile pe care le explorez în cartea mea. Cred că memoria de lucru s-ar putea să nu fie o chestiune de totul sau nimic, că informația nu trebuie neapărat să fie fie „în”, fie „în afara” memoriei de lucru.

Uneori cădem în capcana de a crede că totul în mintea umană trebuie să fie ori un lucru, ori altul. Acest mod de a gândi este foarte natural, dar în cartea mea susțin că trebuie respins.

Sugerez că ar putea exista informație care nu se află nici „în”, nici „în afara” memoriei de lucru, ci undeva între cele două. Susțin că memoria de lucru se desfășoară pe un spectru. Unele informații sunt cu siguranță în memoria de lucru, iar altele cu siguranță nu sunt. Dar între acestea se află, cred, o mare zonă cenușie, în care există în mintea noastră informații aflate între stocarea deplină în memoria de lucru și lipsa stocării.

Este, desigur, o sugestie neobișnuită. Dar susțin că, dacă ne gândim la memoria de lucru ca la un spectru, experimentele despre care am vorbit mai sus capătă o lumină nouă. Amintiți-vă pata afișată cât trei bătăi de aripă ale unei albine: atât de repede încât nu o puteați vedea conștient și astfel încât nu putea fi codificată pe deplin în memoria de lucru. Susțin că această informație se află în zona cenușie dintre a fi pe deplin în memoria de lucru și a fi pe deplin în afara ei.

Aceasta ridică o posibilitate interesantă în privința conștiinței. Dacă ne gândim că memoria de lucru este strâns legată de conștiință, apare o întrebare evidentă: poate exista o zonă cenușie între ceva care este conștient și ceva care nu este conștient? Într-adevăr, unii filozofi au sugerat că ar putea exista o astfel de zonă cenușie.

La prima vedere, experimentele despre care am vorbit pot părea puțin ciudate și obscure. Când le povestesc oamenilor la petreceri despre aceste experimente, uneori mă întreabă cum pot petrece atât de mult timp gândindu-mă la uși, la clovni pe monociclu sau la felul în care ne amintim forme aleatorii. Eu devin vizibil entuziasmat când vorbesc despre toate acestea și aproape că îi văd cum își notează mental să nu mă mai invite.

Dar aceste experimente sunt captivante. Pentru a vedea asta, trebuie să facem un pas înapoi de la detaliile lor tehnice și să privim lucrurile mai larg. Aceste experimente, alături de altele, continuă să scoată la iveală mecanica memoriei de lucru. Mai sunt încă multe de aflat, cum ar fi unde și cum este produsă ea în creier și în ce fel leziunile cerebrale pot afecta memoria de lucru. Pe măsură ce aceste mistere sunt explicate încetul cu încetul, poate vom fi într-o poziție mai bună pentru a aborda ceea ce este probabil cea mai mare enigmă a științei: conștiința însăși.