Когнитивистика — что за зверь такой?

Зачем собрали специалистов из разных областей науки и окрестили их «когнитивистами»? Где можно применить результаты таких исследований? Об этом кратко рассказывает Камиль Морван (Camille Morvan) — доктор философии в области нейробиологии, магистр когнитивистики в Университете Пьера и Марии Кюри (фр. Université Pierre et Marie Curie или UPMC — Paris Universitas 6). В данный момент она занимается исследованием визуального восприятия и измерением разных форм интеллекта.

XX2 ВЕК. Можешь рассказать, что такое когнитивистика?

Камиль Морван. Когнитивистика (от латинского cognition, «познание») — это такой общий термин, который используется, когда говорят об изучении познания. Это могут быть любые процессы, выполняемые мозгом: восприятие (зрительное, слуховое, тактильное), планирование на будущее, память, внимание (как мы обращаем внимание на вещи), язык и т.д.

XX2 ВЕК. Почему важно изучать все процессы, выполняемые мозгом, в рамках одной дисциплины? Они же настолько разнородны? Существуют низкоуровневые, такие, как визуальное восприятие. А есть высокоуровневые, больше относящиеся к домену психологии; например, планирование на будущее. Зачем когнитивистика объединяет специалистов из разных дисциплин?

К. М. Да, когнитивистика очень междисциплинарна по своей сути. Изначально люди приходили в неё из других областей науки — из математики, психологии, информатики. Кто-то приходил из гуманитарных наук, таких как социология, лингвистика. И даже сегодня трудно сказать, что кто-то является только когнитивистом; учёные, которые этой наукой занимаются, всё равно в большей степени лингвисты или нейробиологи, работающие с мыслительными процессами.

Примерно после Второй мировой войны возникла наука информатика, и с её появлением люди начали смотреть на мозг немного по-другому — как на устройство, которое обрабатывает сигналы. Это был такой первый прецедент в истории (до этого мозг рассматривали в разном свете, но не в этом). Причина, по которой стали смотреть на мозг именно так, кроется в силе информатики — с её помощью можно создавать компьютеры, а с помощью компьютеров можно создавать множество других вещей. А мозг, подобно компьютеру, может обрабатывать информацию. Это вызвало поворот в методологии изучения мыслительных процессов.

Зачем потребовалось использовать новый термин — когнитивистика? Дело в том, что учёные из разных областей используют одну и ту же модель для понимания мозга, и это позволяет им общаться друг с другом на одном языке. Используя методологический аппарат когнитивистики, можно изучать как память, так и внимание и язык. При этом процессы в мозге изучаются без учёта личности, то есть не для конкретного индивида, а для людей в целом. Мы считаем, что мозг имеет функциональность для памяти или ассоциаций, и будем изучать эту память с помощью одинакового метода для всех людей. Все они участвуют в одном и том же эксперименте, с помощью которого мы пытаемся понять, как память функционирует в «стандартном» мозге. В психологии это немного отличается, потому что там учитываются индивидуальные различия, биография, психические травмы и т.д.

XX2 ВЕК. А вообще насколько корректно рассматривать мозг как машину, ведь это слишком механистическое представление? Если воспринимать человеческое тело как набор деталей, это может привести к некоторым нежелательным последствиям.

К. М. Один из способов думать о когнитивистике — думать о её методе, как о методе математических моделей. Любая модель мира, которую вы пытаетесь построить, ошибочна по определению, потому что модель всегда упрощает что-то. Например, возьмите модели прогноза погоды. Вы знаете, что в определённое время в Париже вероятность дождя составляет 30%. Но это не означает, что 30% Парижа находятся под дождём, а 70% — нет. Это означает, что вероятность дождя составляет 30%. Поэтому я говорю, что любая модель неправильна, потому что либо дождь идёт, либо нет. Модели хоть и упрощают мир, но позволяют делать прогнозы. То же самое с когнитивистикой. Она строит упрощённые (по сравнению с действительностью) модели мозга — и это позволяет нам делать прогнозы. Эти прогнозы не являются на 100% точными, но, по крайней мере, дают нам некоторое представление о том, как мозг занимается обработкой информации.

XX2 ВЕК. Ты сказала, что есть какая-то общая методология для всех подобластей когнитивистики, какой-то общий терминологический аппарат…

К. М. В основном это эксперименты. Например, поведенческие эксперименты. Вы даёте людям задание — например, нажимать на кнопку, или сообщать о том, что они увидели, или запомнить образ. И записываете, как человек отвечает. Представьте, что я показываю вам последовательность букв и прошу вас нажать на кнопку или иным образом сообщить, когда вы увидите букву «a». Основываясь на том, сколько раз вы увидели правильно букву «а», можно смоделировать, как ваш мозг обрабатывал информацию.

Существует такой эксперимент, на экране компьютера мы последовательно показываем буквы, например, «п ц р о б ы т». Одна буква сменяет другую очень быстро, и я спрашиваю, видели ли вы букву «б» или какую-то другую букву. При этом человек, который проводит эксперимент, знает, в какой момент была показана эта буква, и знает, в какой момент испытуемый сообщил, что увидел её.
Используя эту методологию, учёные обнаружили, что есть эффект, который они назвали «миганием внимания» (attentional blink). До того, как вы моргнёте, у вас перед глазами — поток визуальной информации. Во время моргания у вас нет визуальной информации. Затем вы открываете глаза, и у вас появляется визуальная информация. Было показано, что внимание работает по той же схеме. Представьте, что вы обращаете внимание на какой-то объект в пространстве. В определённый момент ваше внимание «мигает» — и вы перестаёте обращать внимание на 300 миллисекунд. Вы этого не замечаете, потому что это слишком короткий промежуток — к тому времени, когда ваше внимание вернётся к нормальному состоянию, перед глазами ничего не изменится коренным образом. Но с помощью теста, про который я рассказала, мы можем это «мигание внимания» уловить.

XX2 ВЕК. Можно ли применить результаты когнитивных исследований на практике? Может, в промышленности или в медицине?

К. М. Когда мы говорим о прикладных областях когнитивистики, то одно из значимых применений — это постановка диагноза. Определённые болезни делают вас «хуже» в некоторых вещах. Когда у человека депрессия, его интеллектуальные способности будут страдать — у него будет хуже память, мыслительные процессы будут замедлены. Если ваша цель — диагностировать людей с биполярным расстройством, с депрессией или шизофренией, то вам нужны диагностические инструменты, и вы можете использовать для этого методы, предоставленные когнитивистикой. Это одна из областей применения.

Ещё одна сфера применения когнитивистики — наджинг. Этот термин служит для обозначения использования когнитивных искажений на благо общества. Пример когнитивного искажения: если вам показывают поток букв, ваша память устроена так, что вы лучше запомните первые и последние несколько букв. Или есть, например, такое искажение — люди любят заканчивать начатые дела. На этом построен тетрис — у вас есть законченная картина, но вот падает ещё один блок, и надо его пристроить. Вы его пристраиваете, но тут падает ещё один блок.

Дословный перевод английского слова «nudging» — подталкивание. Надждинг — это подталкивание людей к условно благому для них решению. Например, заставить кого-то бросить курить с помощью когнитивной манипуляции — это будет наджинг. Или сделать социальную рекламу с текстом «большинство матерей кормят грудью минимум до трёх месяцев» — тоже наджинг, так как люди склонны принимать решения, согласующиеся с решением большинства. Отличие наджинга от рекламы в том, что манипуляция происходит ради благой цели. Но и в рекламе могут быть использованы когнитивные искажения. Например, можно поставить товар в магазине по центру полки, тогда он будет привлекать больше внимания.

Когда я работала с наджингом, это выглядело так: я вернулась тогда из Гарварда во Францию и основала фирму, в которой мы давали консультации в области наджинга. Клиентом у нас было правительство Франции. Они тогда разработали социальную программу для людей, у которых на попечении были несамостоятельные родители. Учитывая то, что многие не хотят сдавать родителей в дом престарелых, и у людей накапливается много усталости, программой были предложены специальные дома, куда можно было сдать родителей на выходные или на время отпуска. Однако люди не хотели пользоваться этими услугами, поэтому правительство было вынуждено обратиться за консультацией в мою фирму.

Мы выяснили, что было несколько причин, почему люди не хотели пользоваться новой социальной программой. Во-первых, они чувствовали себя виноватыми, когда оставляли родителей с кем-то другим. Во-вторых, боялись, что когда оставят родителей, те умрут (представьте, вы в отъезде, но всегда думаете о том, что пока вас нет, ваши родители могут умереть, и это не даёт вам нормально отдохнуть). Третьей причиной был status quo. Люди думали, что если они могли ухаживать за родителями, не покидая их, в течение многих лет, то и сейчас смогут.

В ответ на такие страхи было спроектировано три сообщения для социальной рекламы: «Если хочешь хорошо ухаживать за родителями, ты сам тоже должен быть здоровым» (а следовательно, надо уезжать в отпуск хоть иногда); «Помоги родителям поддерживать здоровую деятельность мозга» (в «домах временного содержания» с пенсионерами занимались, играли с ними в интеллектуальные игры и т. д.) — получается, что вероятности смерти противопоставляется терапия и поддержание здоровой деятельности мозга; «Те, кто воспользовался нашими услугами, жалеют, что не сделали этого раньше» — тот же трюк, что и в примере с кормлением. И наши сообщения сработали!

Другая область применения (то, чем я занимаюсь сейчас) — это оценка различных форм интеллекта. Это может пригодиться при наборе персонала. Например, мы знаем, что люди с лучшей рабочей памятью имеют лучшую производительность на работе. Рабочая память — это очень специфическая память. Помните тест, который я описывала ранее, когда мы показываем людям поток букв, а затем спрашиваем их, видели ли они какую-то конкретную букву? Если я покажу «a b c» и спрошу, видел ли человек букву «b», ему будет легко ответить, потому что он видел её секунду назад, но если я покажу «a b c d e f g» и спрошу, видели ли он «b», то это уже задача посложнее, потому что прошло больше времени между моментом, когда человек увидел букву «b» и моментом, когда я об этом спрашиваю. И вероятность того, что человек эту букву запомнил — гораздо меньше. Примерно так мы измеряем рабочую память — сколько времени после того, как я показала букву, вы все ещё помните, что видели её. Это примерное определение рабочей памяти. Но это только один из множества видов памяти.

Использование когнитивных тестов при приёме на работу не очень широко распространено — есть только две компании в мире, которые занимаются этим. Но мы развиваем этот подход.

Пользовательский интерфейс и «юзер экспириенс» (UX) также представляют широкую область применения. И, на самом деле, дизайн в целом является областью применения когнитивистики, потому что если вы хотите построить дом для людей, то будет хорошо узнать, что нужно людям от дома и как они (то есть, люди вообще) будут его использовать.

XX2 ВЕК. В ваших экспериментах используются физические измерения? Вы, может быть, вставляете электроды в мозг?

К. М. Когда занималась докторской работой, я использовала измерения движений головы, рук и глаз. Другие физиологические измерения, применяющиеся в когнитивистике, — электроэнцефалография (ЭЭГ), магнитная энцефалография (МЭГ), функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ). В ЭЭГ измеряется электрическая активность мозга, в МЭГ — магнитная активность, в фМРТ — изменение кровотока в областях нейронной активности. Есть и другие, менее сложнее методы. Можно посмотреть, например, на обилие потоотделения, можно измерить частоту сердцебиения. Это поможет понять, насколько человек взволнован, находится ли он в состоянии стресса. Или можно попросить людей нажимать на кнопку или выполнять какое-то другое задание — это будут поведенческие мерки, самый простой способ. Труднее получить ЭЭГ и МЭГ. Самый сложный и дорогой способ — фМРТ. Для настройки оборудования требуется много времени, и анализ сигнала — тоже очень сложная процедура.

С помощью фМРТ мы измеряем, сколько кислорода поступает в конкретную зону мозга. Но мы не знаем, по какой именно причине он туда поступает. Представьте, что я прошу вас решить математическую задачку. С помощью фМРТ я вижу, что в две области вашего мозга поступает кислород. Я могу сказать: «О, эти две области задействованы в решении математических задач». Но на самом деле может быть одна из этих зон мозга просто реагировала на то, что вы читали задание, и это не имеет ничего общего с математическими задачами. Это одна из проблем с фМРТ. Мы также не можем ответить на вопрос, затормаживает или ускоряет деятельность зоны мозга поступающий в неё кислород (то есть, имеет возбуждающее или ингибирующее действие). Ещё есть проблема с таймингом. Например, когда мы производим замер, какие-то зоны мозга активируются. Но как это интерпретировать? Возможно, процесс активации был начат раньше. И есть также некоторые математические проблемы — нужно декодировать сигнал, который поступает в вокселах (это как пиксели, но в объёме). Всё это делает FMRI очень сложным.