Zaskakująca granica ludzkiej wyobraźni: dlaczego twój umysł potrafi żonglować tylko jedną niewidzialną piłką?

Ludzki żongler potrafi utrzymać w powietrzu nawet dziesięć piłek. A ile piłek jesteś w stanie utrzymać w ruchu, używając wyłącznie siły wyobraźni? Odpowiedź na to pytanie, opublikowana w prestiżowym czasopiśmie Nature Communications, jest tak zaskakująca, że wprawiła w zdumienie samych badaczy. Okazuje się, że tylko jedną.

To odkrycie rzuca nowe światło na to, jak działa jeden z najbardziej fascynujących, a zarazem tajemniczych mechanizmów naszego umysłu. Przez lata sądziliśmy, że nasza wewnętrzna scena mentalna jest niemal nieograniczona. To badanie naukowe pokazuje, że w rzeczywistości działa ona według bardzo surowych, twardych reguł.

Fizyka intuicyjna, czyli gra wideo w twojej głowie

Każdego dnia, nie zdając sobie z tego sprawy, dokonujemy setek złożonych obliczeń fizycznych. Oceniamy trajektorię rzuconego przedmiotu, przewidujemy, czy kubek spadnie ze stołu, czy szacujemy, czy dwa samochody zdążą się minąć. Ta zdolność, nazywana przez naukowców fizyką intuicyjną, od dawna fascynuje psychologów poznawczych. Jedna z wiodących teorii głosi, że nasz mózg, aby tego dokonać, uruchamia uproszczone symulacje mentalne – coś na kształt wewnętrznej gry wideo, która modeluje otaczający nas świat.

Oczywiście nie są to symulacje idealne. Mózg nie jest superkomputerem obliczającym ruchy atomów. Używa sprytnych skrótów i uproszczeń. Badanie, o którym mowa, miało na celu sprawdzenie jednego z parametrów tego wewnętrznego symulatora: jego przepustowości. Ile niezależnych, ruchomych obiektów jest on w stanie przetwarzać jednocześnie?

Precyzyjny test oka umysłu

Aby to zbadać, naukowcy zaprojektowali serię prostych, lecz genialnych eksperymentów. Uczestnikom pokazywano na ekranie animację jednej lub dwóch odbijających się piłek. Po chwili piłki znikały za przesłoną, kontynuując swój ruch w niewidoczny sposób. Zadaniem badanych było precyzyjne wskazanie momentu, w którym – ich zdaniem – niewidzialna piłka uderzyłaby w podłoże.

Wyniki były jednoznaczne i uderzające. O ile uczestnicy całkiem dobrze radzili sobie z przewidywaniem trajektorii jednej, niewidzialnej piłki, o tyle ich wyniki w przypadku dwóch piłek poruszających się w różnym rytmie były katastrofalne. Było to zadanie trudniejsze, niż ktokolwiek się spodziewał.

To odkrycie stoi w ostrej sprzeczności z inną, dobrze zbadaną zdolnością naszego umysłu: percepcją wzrokową.

Okazuje się, że istnieje różnica między śledzeniem czegoś, co widzimy, a symulowaniem czegoś, co musimy sobie wyobrazić.

Szeregowy umysł: dlaczego nie potrafimy myśleć wielowątkowo?

Skąd bierze się ta drastyczna granica? Naukowcy postawili dwie hipotezy, opisane za pomocą modeli obliczeniowych:

1. Model równoległy: Wyobraźnia działa jak wielordzeniowy procesor, symulując ruch wielu obiektów jednocześnie, w równoległych „wątkach”.

2. Model szeregowy: Wyobraźnia działa jak procesor jednordzeniowy, skupiając całą swoją moc obliczeniową na symulacji jednego obiektu naraz. Aby śledzić dwa obiekty, musiałaby się gwałtownie między nimi przełączać, co prowadziłoby do błędów.

Wyniki badania jednoznacznie wspierają model szeregowy. Nasza wyobraźnia, gdy symuluje dynamiczny ruch, jest z natury jednowątkowa. To wyjaśnia, dlaczego czujemy, że potrafimy wyobrazić sobie złożone sceny (jak walącą się wieżę z klocków), ale zawodzimy, gdy musimy precyzyjnie przewidzieć niezależne trajektorie.

Aby upewnić się co do swoich wniosków, badacze przeprowadzili dodatkowe testy. W jednym z nich zaoferowali uczestnikom znaczną nagrodę pieniężną za poprawne wykonanie zadania z dwiema piłkami, chcąc sprawdzić, czy problemem nie jest po prostu brak motywacji i wysiłku mentalnego. Okazało się, że nawet obietnica pieniędzy nie poprawiła wyników. Granica „jednego” nie jest kwestią lenistwa, lecz ograniczeniem architektury naszego umysłu.

Nowy rozdział w badaniach nad umysłem

To odkrycie otwiera zupełnie nowy front badań nad ludzką świadomością. Przez dekady neuronauka i psychologia skupiały się na badaniu ograniczeń naszej percepcji – tego, co widzimy. Teraz zaczynamy rozumieć, że „oko umysłu” rządzi się zupełnie innymi, znacznie surowszymi prawami. To wiedza o tym, jak mózg buduje modele rzeczywistości, która może mieć implikacje dla edukacji, projektowania interfejsów, a nawet rozumienia sztucznej inteligencji. Nasza wyobraźnia jest potężna, ale jak się okazuje, jest to potęga wysoce wyspecjalizowanego, jednordzeniowego procesora.