Живые существа ведут себя целенаправленно. Но откуда взялась цель? Как люди понимают свои отношения с миром и как они осознают свою способность изменить мир? Эти фундаментальные вопросы о «агентстве» – целенаправленном действии – поставили в тупик некоторых величайших мыслителей истории, в том числе сэра Исаака Ньютона, Чарльза Дарвина, Эрвина Шрёдингера и Нильса Бора.
Новое исследование Атлантического университета Флориды использует необычный и неиспользованный источник человеческих младенцев, чтобы раскрыть новаторские идеи о происхождении агентов. Поскольку целенаправленное действие возникает в первые месяцы жизни человека, исследовательская группа из Университета Флориды использовала младенцев в качестве испытательного полигона, чтобы понять, как спонтанные движения превращаются в целенаправленные действия.
В начале эксперимента младенцы были неучаствующими наблюдателями. Однако, когда исследователи привязали одну ногу младенцев к детскому мобильному устройству в кроватке, дети обнаружили, что могут заставить мобильное устройство двигаться. Чтобы запечатлеть этот ошеломительный момент реализации, исследователи использовали современную технологию захвата движения для измерения движения ребенка и мобильного устройства в трехмерном пространстве, раскрывая динамические и скоординированные характеристики, которые отмечают «рождение свободы воли».
Исследование, недавно опубликованное в Трудах Национальной академии наук, дает решение этой древней загадки. Анализ и динамическое моделирование экспериментов с младенцами показывают, что чувство свободы действий возникает в результате взаимоотношений между организмом (младенцем) и окружающей средой (движением). Но как именно это происходит?
Когда ноги младенца привязаны к устройству для передвижения, каждое движение стопы приводит в движение устройство для передвижения. Считается, что чем больше движется мобильное устройство, тем больше оно стимулирует ребенка двигаться, тем самым вызывая больше движений.
«Положительная обратная связь усиливает и подчеркивает причинно-следственную связь между младенцами и движениями мобильных устройств», — сказал Дж.А. Скотт Келсо, доктор философии, старший автор исследования и заслуженный научный сотрудник Гленвуда и Марты Крич в Центре сложных систем и наук о мозге в Научном колледже Чарльза Э. Шмидта ФАУ. «На определенном критическом уровне координации младенцы осознают свои собственные причинные способности и переходят от спонтанного поведения к целенаправленному. Это «ага!» этот момент отмечен внезапным увеличением скорости движений младенца».
Ализа Слоан, доктор философии, первый автор статьи и научный сотрудник Центра сложных систем и наук о мозге Университета Флориды, разработала количественное «ага!» Детектор для поиска внезапного увеличения скорости движения младенцев, связанного с внезапной детской смертью.
Техника Слоана демонстрирует, что «рождение» свободы воли можно количественно определить как «эврикоподобный» фазовый переход, меняющий закономерности в динамической системе, охватывающей младенца, мозг и окружающую среду. Когда младенец оказывается функционально связанным с мобильным устройством, система переключается из менее подключенного состояния в состояние, в котором движения мобильного устройства и привязанной конечности хорошо скоординированы.
Хотя основная схема этого эксперимента использовалась в исследованиях развития с конца 1960-х годов, соответствующие исследования традиционно фокусировались только на деятельности младенцев, рассматривая младенцев и окружающую среду как отдельные объекты. За 50 лет официальных экспериментов по мобильности младенцев исследование FAU является первым, в котором непосредственно измеряется движение мобильного устройства и используется координационный анализ для количественного наблюдения за появлением человеческой деятельности.
Новый подход, использованный в этом исследовании, определяет агентность как возникающее свойство функциональной связи организмов с окружающей средой. Келсо и его коллеги предложили теорию «Динамики координации», чтобы изучить, как сложные организмы (от клеток до обществ) координируют свои действия и как возникают функции и порядок.
Хотя мы ожидали, что младенцы откроют для себя возможность контролировать мобильное устройство посредством скоординированных движений с мобильным устройством, характер пауз у младенцев вызывал тревогу.
«Наши результаты показывают, что важны не только активные движения ребенка», — сказала соавтор Нэнси Джонс, доктор философии, профессор кафедры психологии UF и директор UF Wave Lab.
Благодаря полному координационному анализу движений, локомоций и взаимодействий между младенцами мы обнаруживаем, что возникновение агентности — это точечный процесс самоорганизации, который находит смысл как в движении, так и в неподвижности.
«Младенцы в нашем исследовании выявили нечто очень глубокое: действие внутри бездействия и бездействие внутри действия. Оба они предоставляют значимую информацию для исследования младенцами мира и своего места в нем», — сказал Келсо. «Гармоничная динамика движения и неподвижности вместе составляют единство детского сознания — они могут творить чудеса в мире. Делайте это намеренно».
Исследование Университета Вирджинии также показывает, что младенцы функционально взаимодействуют с мобильными устройствами по-разному. Исследование выявило отдельные кластеры во времени и степени всплесков активности у младенцев, что позволяет предположить существование поведенческих фенотипов (наблюдаемых характеристик), обнаруженных агентами, и динамики, позволяющей идентифицировать эти фенотипы. Этот новый фенотипический подход может помочь в профилактике и раннем лечении детей из группы высокого риска.