تمرین چگونه مغز را برای انجام همزمان کارها تغییر می دهد

به نخستین رانندگی خود فکر کنید. هر نگاه به آینه، هر راهنما زدن و هر حرکت پا روی پدال‌ها بسیار بزرگ و دشوار به نظر می‌رسید. حالا چند سال جلوتر بروید: آهنگی را زمزمه می‌کنید، حرف می‌زنید و در ترافیک راه خود را پیدا می‌کنید، تقریبا بی‌آنکه آگاهانه فکر کنید. چیزی که تغییر کرده، جادو نبوده است. تمرین بوده؛ تمرینی آن‌قدر عمیق که انجام آن کار را از مرکز فرماندهی ذهن به مدارهای آرام‌تر و خودکارتر مغز منتقل کرده است.

پژوهشگران دانشگاه جورج‌تاون این تغییر را در مغزهای زنده دنبال کردند. آن‌ها از داوطلبان خواستند یک بازی به ظاهر ساده اما فریبنده انجام دهند: مرتب‌سازی تصویرهای خودرو که به‌طور ظریف تغییر شکل داده بودند، در دو دسته. شرکت‌کنندگان طی ۵ تا ۱۰ هفته، بیش از ۳۰ هزار بار در یک اپلیکیشن تلفن همراه این تمرین را انجام دادند. پیش از آغاز آموزش و پس از پایان آن، دانشمندان فعالیت مغز را با اف‌ام‌آر‌آی و ای‌ئی‌جی اندازه‌گیری کردند تا ببینند هماهنگی عصبی چگونه تکامل پیدا می‌کند.

در آغاز، مرتب‌سازی خودروها قشر پیش‌پیشانی را فعال می‌کرد؛ همان بخش اجرایی مغز که در آن تصمیم‌ها سنجیده می‌شوند و توجه تقسیم می‌شود. این ناحیه قدرتمند اما محدود است: فقط می‌تواند تعداد مشخصی زنجیره فکری را همزمان مدیریت کند. با هزاران بار تکرار، وظیفه جابه‌جا شد. فعالیت به قشر گیجگاهی منتقل شد؛ ناحیه‌ای که برای تشخیص اشیای پیچیده و بهره‌گیری از حافظه مناسب‌تر است. مغز عملا این کار را از دوش مرکز اجرایی خود برداشته بود.

این جابه‌جایی اهمیت زیادی دارد. وقتی وظیفه مرتب‌سازی کمتر به قشر پیش‌پیشانی متکی شد، گلوگاه بخش پیشانی مغز بازتر شد. سیگنال‌ها از ناحیه انتخابگر خودرو در لوب گیجگاهی شروع کردند به اتصال مستقیم با نواحی حرکتی و خروجی، بدون آنکه از کنترل اجرایی عبور کنند. نتیجه این بود که شرکت‌کنندگان می‌توانستند بازی خودرو را همزمان با یک وظیفه دیگر، بهتر از قبل انجام دهند. به زبان ساده، بخش‌هایی از مغز یاد گرفتند به جای اینکه توجه را مدام از کاری به کار دیگر بفرستند، به صورت موازی کار کنند.

ماکسیمیلیان ریزنهوبر، نویسنده ارشد این مطالعه، توضیح می‌دهد: «ما معمولا تصور می‌کنیم مغز فقط با جابه‌جایی سریع توجه، انجام همزمان چند کار را شبیه‌سازی می‌کند. اما اینجا می‌توانید ببینید که مدارها تغییر می‌کنند تا دو کار واقعا همزمان رخ دهند.» جمله‌ای کوتاه، اما با پیامی بزرگ.

بازتاب‌های عملی این یافته را می‌توان در جاهای شگفت‌انگیزی دید. به رادیولوژیستی فکر کنید که پس از سال‌ها بررسی تصویرهای پزشکی، می‌تواند توده‌های مشکوک را تقریبا به‌صورت خودکار تشخیص دهد. یا موسیقی‌دانی که همزمان با حفظ ضرب‌آهنگ، بداهه‌نوازی می‌کند. این متخصصان با تقاضاهای کمتری روبه‌رو نیستند؛ بلکه مسیرهای عصبی خود را چنان شکل داده‌اند که عناصر تکراری دیگر به نظارت اجرایی نیاز نداشته باشند. همین مسئله فضا را برای تفکر سطح بالاتر و همزمان باز می‌کند.

اما همان صرفه‌جویی عصبی که ظرفیت ذهن را آزاد می‌کند، می‌تواند عادت‌ها را سرسخت‌تر هم کند. وقتی کنش‌های آموخته‌شده به مدارهایی منتقل می‌شوند که دسترسی کنترل آگاهانه به آن‌ها کمتر است، گفتن اینکه کسی «فقط توقف کند» اغلب جواب نمی‌دهد. رفتارهای وسواسی، وقتی در مغز جا افتاده باشند، سخت‌تر به مسیر دیگری هدایت می‌شوند، چون دیگر از دروازه‌بان‌های تأمل‌گر مغز عبور نمی‌کنند.

این مطالعه همچنین به فاصله میان یادگیری زیستی و سامانه‌های مصنوعی اشاره می‌کند. مغز انسان می‌تواند مهارت‌های تازه را روی مهارت‌های قدیمی بنا کند، آن هم با انتقال وظایف به مدارهای تخصصی؛ روندی که یادگیری پیوسته را بدون فراموشی فاجعه‌بار ممکن می‌سازد. بیشتر مدل‌های هوش مصنوعی هنوز با چنین انباشت ظریف و منعطفی مشکل دارند. درک قواعد زیستی پشت این جابه‌جایی عصبی شاید الگویی برای یادگیری ماشینی انعطاف‌پذیرتر ارائه دهد.

نویسندگان اکنون در پی پاسخ به این پرسش هستند که چه سیگنال‌هایی انتقال از نواحی پیش‌پیشانی به نواحی گیجگاهی را آغاز می‌کنند و کدام جفت‌وظیفه‌ها را می‌توان به‌گونه‌ای آموزش داد که واقعا به صورت موازی اجرا شوند. راه رفتن و آدامس جویدن یک چیز است؛ پیامک دادن هنگام رانندگی چیزی کاملا متفاوت. تفاوت به این برمی‌گردد که آیا دو وظیفه می‌توانند در بزرگراه‌های عصبی جداگانه کدگذاری شوند یا نه، مسیرهایی که با هم تداخل نداشته باشند.

پس تمرین چیزی فراتر از تکرار است. تمرین نوعی معماری مغز است؛ بازسازی آهسته و پایدار که کار را از آگاهی بیرون می‌برد و به مدارهای تخصصی منتقل می‌کند. اگر چیزی را به اندازه کافی خوب یاد بگیرید، فقط سریع‌تر نمی‌شوید؛ بلکه در ذهن خود فضایی برای چیزهای تازه باز می‌کنید.