همان بستر اساسی که اجازه می دهد گربه شرودینگر هم زنده باشد و هم مرده، و همچنین همانطور که دو ذره می توانند “با یکدیگر صحبت کنند” حتی در فاصله ای دور در کهکشان، شاید بتواند به توضیح یکی از مرموز ترین پدیده ها کمک کند: رفتار انسان.
فیزیک کوانتوم و علوم اعصاب ممکن است کاملاً نامربوط به نظر برسند، اما برخی دانشمندان فکر می کنند که این دو حوزه به روشهای جالب توجه همپوشانی دارند. هر دو رشته سعی دارند پیش بینی کنند که چگونه سیستم های بدون قانون یا پیچیده در آینده ممکن است رفتار کنند.
تفاوت در این است که یک زمینه با هدف فهم ماهیت بنیادی ذرات، در حالی که دیگری تلاش می کند تا ماهیت انسان را توضیح دهد.
شیائوچو ژانگ، زیست شناس و متخصص علوم اعصاب دانشگاه علوم و فن آوری چین در Hefei، خطاب به دانشمندان می گوید: “دانشمندان شناختی دریافتند که رفتارهای انسانی“غیر منطقی “وجود دارد. تئوری های کلاسیک تصمیم گیری سعی در پیش بینی این موضوع می کنند که فرد با توجه به پارامترهای خاصی از چه انتخابی استفاده خواهد کرد، اما بعضی از انسان ها نمی توانند همیشه مطابق آنچه انتظار می رفت رفتار کنند. ژانگ توضیح داد، تحقیقات اخیر نشان می دهد که این اختلافات در منطق با “نظریه احتمال کوانتومی” به خوبی قابل توضیح است.”
ژانگ در زمره حامیان به اصطلاح “شناخت کوانتومی” قرار دارد. در مطالعه جدیدی که در تاریخ 20 ژانویه در ژورنال Nature Human Behaviour منتشر شد، وی و همکارانش تحقیق کردند که چگونه مفاهیم قرض گرفته شده از مکانیک کوانتومی می توانند به متخصصین علوم اعصاب کمک کنند تا تصمیم گیری انسان را بهتر پیش بینی کنند.
این تیم ضمن ثبت تصمیماتی که افراد درمورد یک تسک شناختی گرفته بودند، فعالیت مغز شرکت کنندگان را نیز تحت نظر داشتند. این اسکن ها نواحی خاص مغز را برجسته می کند که ممکن است در فرآیندهای تفکر کوانتومی نقش داشته باشند.
عدم قطعیت
مکانیک کوانتومی رفتار ذرات ریز که تمام مواد موجود در جهان را تشکیل می دهند، یعنی اتم ها و اجزای فرعی آنها را توصیف می کند. یکی از اصول اصلی این نظریه، عدم قطعیت زیادی را در این جهان بسیار کوچک نشان می دهد، چیزی که در مقیاسهای بزرگتر دیده نمی شود.
به عنوان مثال، در دنیای بزرگ، می توانید بدانید که یک قطار در کجای مسیر خود می باشد و با چه سرعتی در آن حرکت می کند و با توجه به این داده ها، می توان پیش بینی کرد که این قطار در ایستگاه بعدی چه زمانی باید برسد.
اکنون قطار را با یک الکترون تعویض کنید و قدرت پیش بینی شما از بین می رود – نمی توانید مکان و حرکت دقیق یک الکترون معلوم را بدانید، اما می توانید احتمال اینکه ذره ممکن است در یک نقطه خاص ظاهر شود را محاسبه کنید، به این ترتیب، می توانید از ایده الکترونیکی استفاده کنید.
همانطور که عدم قطعیت بر جهان غلبه می کند، به فرایند تصمیم گیری ما نیز رخنه می کند، اینجا جایی است که مکانیک کوانتومی وارد آن می شود. برخلاف نظریه های کلاسیک تصمیم گیری، دنیای کوانتومی فضای خاصی را برای عدم اطمینان ایجاد می کند.
نظریه های روانشناسی کلاسیک بر این عقیده مبتنی است که افراد برای به حداکثر رساندن “پاداش” و به حداقل رساندن “مجازات” تصمیم گیری می کنند – به عبارت دیگر، اطمینان حاصل می کنند که اقدامات آنها نتیجه مثبت بیشتری دارد تا پیامدهای منفی.
این من ، معروف به “یادگیری تقویتی”، مطابق با شرطی سازی Pavlonian است، که در آن افراد یاد می گیرند که نتیجه اقدامات خود را بر اساس تجارب گذشته پیش بینی کنند.
اگر واقعاً با این چارچوب محدود شود، انسان قبل از انتخاب بین آنها، پیوسته مقادیر عینی دو گزینه را وزن می کند. اما در واقعیت، مردم همیشه به این ترتیب کار نمی کنند. احساسات ذهنی آنها در مورد وضعیت موجود، توانایی آنها در تصمیم گیری های عینی را تضعیف می کند.
تصور کنید شرط می بندید که آیا یک سکه پرتاب شده روی سر یا پشت شما فرود خواهد آمد. سر شما 200 دلار می گیرد، پشت شما 100 دلار میدهید و می توانید دو بار سکه را بیاندازید.
با توجه به مطالعه ای که در سال 1992 در مجله Cognitive Psychology منتشر شد، اکثر مردم تصمیم می گیرند شرط را دو بار بدون توجه به اینکه پرتاب اولیه منجر به پیروزی یا ضرر شود، انجام دهند. احتمالاً، برندگان بار دوم شرط می بندند زیرا آنها می خواهند برنده شوند، در حالی که بازندگان در تلاش هستند تا ضررهای خود را جبران کنند. با این حال، اگر بازیکنان مجاز به دانستن نتیجه اولین انداختن سکه نباشند، به ندرت شرط بندی دوم را انجام می دهند.
وقتی نتیجه ناشناخته است، تفاوت ها را ایجاد می شود. این پارادوکس در چارچوب یادگیری تقویت کلاسیک جای نمی گیرد، که پیش بینی می کند که انتخاب هدف همیشه باید یکسان باشد. در مقابل، مکانیک کوانتومی عدم اطمینان را در نظر می گیرد و در واقع این نتیجه عجیب را پیش بینی می کند.
دقیقاً همانطور که مکانیک کوانتومی ممکن است یک الکترون خاص در یک لحظه معین در اینجا یا آنجا باشد، اولین پرتاب سکه نیز منجر به یک برد و ضرر همزمان می شود. (به عبارت دیگر، در آزمایش معروف تفکر، گربه شرودینگر هم زنده است و هم مرده است.)
در حالی که در این حالت مبهم، معروف به “ابرقابل” قرار می گیرید ، انتخاب نهایی یک فرد ناشناخته و غیرقابل پیش بینی است. مکانیک کوانتومی همچنین اذعان می کند که اعتقادات مردم درباره نتیجه یک تصمیم معین – چه خوب باشد و چه بد – غالباً منعکس کننده آنچه انتخاب نهایی آنها به پایان می رسد است. به این ترتیب ، عقاید مردم با عمل نهایی خود در تعامل یا “گرفتار شدن” می شوند.
ذرات زیر اتمی نیز به همین ترتیب می توانند عمل کنند و بر رفتار یکدیگر تأثیر بگذارند، حتی اگر با مسافت های زیادی از هم جدا شوند.
به عنوان مثال، اندازه گیری رفتار ذره ای واقع در ژاپن، رفتار ذره ای در ایالات متحده را تغییر می دهد. در روانشناسی، یک قیاس مشابه می تواند بین باورها و رفتارها ترسیم شود.
هاون و خورنیکف توضیح می دهند: دقیقاً این” تعامل” است که بر نتایج اندازه گیری تأثیر می گذارد. نتیجه اندازه گیری، در این حالت، به انتخاب نهایی که فرد انجام می دهد، اشاره دارد. “این می تواند دقیقاً با کمک احتمال کوانتومی صورت گیرد.”
دانشمندان می توانند از نظر ریاضی این حالت تعامل را تصور کنند – که در آن دو ذره بر یکدیگر تأثیر می گذارند، حتی اگر فاصله زیادی از هم داشته باشند – همانطور که توسط انجمن پیشرفت هوش مصنوعی نشان داده شده است، در گزارشی در سال 2007، فرمول نهایی نتیجه پارادوکسیکال پارادایم پرتاب سکه را به طور دقیق پیش بینی می کند. هاون و خورنیکوف خاطرنشان کردند: با استفاده از رویکرد کوانتومی، منطق را بهتر می توان توضیح داد.
با گذشت زمان، شاید مکانیک کوانتومی به توضیح نقصان فراگیر در منطق انسانی و همچنین چگونگی بروز آن در سطح سلولهای عصبی فرد کمک کند.
برای اطلاعات بیشتر در مورد مطالب ویژه هفته آگاهی از مغز به موسسه سلامت مغز دانا مراجعه کنید.
منبع:
LiveScience.com
درباره نویسنده
دکتر علی محمد کمالی فارغ التحصیل دکترای تخصصی علوم اعصاب از دانشگاه علوم پزشکی شیراز، بیش از 15 سال است که در زمینه پژوهش، تدریس و فعالیت های اجرایی در حوزه علوم اعصاب فعالیت و تجربه دارد. وی همچنین در ارتقا عملکرد های شناختی با استفاده از نوروتکنولوژی و مطالعات خواب تخصص ویژه ای دارد. او یکی از بنیانگذاران انستیتو سلامت مغز دانا است، (گروهی که سلامت مغز را اولویت جامعه می داند).
دکتر کمالی بیش از 50 مقاله پژوهشی (h-index 13) در مجلات معتبر علمی به چاپ رسانده و در حال حاضر مدیر عامل انستیتو سلامت مغز دانا است. بعلاوه به عنوان پژوهشگر ارشد واحد مغز، شناخت و رفتار دپارتمان علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز مشغول فعالیت می باشد. می توانید پژوهش او را در Google Scholar دنبال کنید.
دکتر کمالی علاوه بر تخصص در زمینه علوم اعصاب، سال ها است که به عنوان مدیر اجرایی مجله علوم پزشکی پیشرفته و فناوری های کاربردی (JAMSAT) مشغول به فعالیت است. همچنین به عنوان دبیر اجرایی انجمن علوم اعصاب ایران شاخه فارس فعالیت می کند.