فرضیه بده‌بستان شناختی

فرضیه بده‌بستان شناختی (انگلیسی: Cognitive tradeoff hypothesis) می‌گوید که در طیِ فرگشتِ انسان، یک نوع «مبادله» میان دو توانایی رخ داده: انسان‌ها حافظهٔ کاریِ کوتاه‌مدتِ قوی را از دست دادند تا در عوض توانایی‌های پیچیده‌ترِ زبانی را به‌دست آورند. به‌عبارتِ دیگر، شامپانزه‌ها هنوز آن حافظهٔ نیرومندِ اجدادِ مشترکمان را دارند، اما ما انسان‌ها آن را با زبان و توانایی‌های مرتبط با آن معامله کردیم. این نظریه را نخستین بار تتسورو ماتسوزاوا، یک نخستی‌شناسِ ژاپنی و مدیرِ پیشینِ مؤسسهٔ پژوهشِ نخستی‌ها در دانشگاهِ کیوتو، مطرح کرد.

به گفتهٔ ماتسوزاوا، مغزِ انسان در نقطه‌ای از فرگشت با محدودیتِ ظرفیت روبه‌رو شده؛ پس برای کسبِ توانایی‌های جدید، مجبور بوده برخی توانایی‌های قدیمی‌تر را کنار بگذارد - مثلاً زبان را به‌دست آورده اما در عوض بخشی از توانایی‌اش برای ذخیرهٔ آنیِ اطلاعاتِ بصری-فضایی را از دست داده.

پژوهش‌های مرتبط

ماتسوزاوا که پژوهش‌هایش دربارهٔ هوشِ جانوران است، در یکی از مقاله‌هایش توضیح می‌دهد که چرا شامپانزه‌ها در به‌خاطرسپاریِ آنیِ چیزهایی که می‌بینند، از انسان بهتر عمل می‌کنند - و فرضیهٔ موازنهٔ شناختی را دلیلِ این تفاوت می‌داند.^[۱]

او این‌طور توضیح می‌دهد: «جدِ مشترکِ انسان و شامپانزه احتمالاً همان مهارتِ حافظه را داشته. اما در طولِ فرگشتِ انسان، ما این مهارت را از دست دادیم و در عوض مهارت‌های زبانی مثلِ توانِ بازنمایی، دسته‌بندیِ اطلاعات، سازمان‌دهیِ سلسله‌مراتبی و قواعدِ دستوری را به‌دست آوردیم. چون ظرفیتِ مغز محدود بود، برای گرفتنِ یک توانایی جدید باید یک توانایی قدیمی را کنار می‌گذاشتیم.»^[۲]

برای آزمایشِ این ایده، در قالبِ پروژه‌ای موسوم به «پروژهٔ آی»،^[۳] چند شامپانزه در آزمایشگاهِ ماتسوزاوا آموزش دیدند بازی‌ای انجام دهند: چند عدد برایِ لحظه‌ای کوتاه روی صفحه چشمک می‌زد و آن‌ها باید هم خودِ عددها و هم جای‌شان روی صفحه را به‌خاطر می‌سپردند. نتیجه این بود که شامپانزه‌ها این کار را هم سریع‌تر و هم دقیق‌تر از آدم‌ها انجام دادند - یعنی حافظهٔ کاریِ قوی‌تری دارند.

اما جالب این‌جاست که همین شامپانزه‌هایی که در این آزمونِ حافظه از انسان بهتر بودند،^[۱] در کارهای شناختیِ دیگری - مثلِ تقلیدکردن، تطبیقِ حس‌های مختلف با هم، تشخیصِ تقارنِ نمادها، و شمارشِ یک‌به‌یک - ضعیف‌تر از انسان بودند. ماتسوزاوا فرضیهٔ موازنهٔ شناختی را دقیقاً برایِ توضیحِ همین تضاد مطرح کرد: این‌که چرا انسان و نزدیک‌ترین خویشاوندِ زنده‌اش، در توانایی‌های ذهنیِ مختلف، این‌قدر متفاوت عمل می‌کنند.

واکنش‌ها و نقدها

ماتسوزاوا در مقالهٔ خود ادعا می‌کند که نظریهٔ موازنه‌اش هم از منظرِ تبارزایی و هم از منظرِ اونتوژنی پشتیبانی می‌شود. در انسان، نوجوانان اغلب در برخی وظایفِ حافظه از بزرگسالان بهتر عمل می‌کنند. در سیرِ رشدِ شناختی، کودکانِ انسان ممکن است مهارت‌های زبانی را به بهایِ ازدست‌دادنِ حافظه‌ای شبیهِ حافظهٔ عکس‌گونهٔ شامپانزه‌ها به‌دست آورند.

برخی منتقدان به پژوهش‌هایی اشاره کرده‌اند که با ایده‌های فرضیهٔ موازنهٔ شناختی در تضادند: نخست، لزوماً نیازی نیست که برای به‌دست‌آوردنِ توانایی‌های جدید، توانایی‌های قدیمی از دست رفته باشند، زیرا مغزِ انسان تقریباً سه برابرِ مغزِ شامپانزه بزرگ است. افزون بر این، قشر مغز در انسان - که نقشِ کلیدی‌ای در حافظه، توجه، هشیاری و اندیشه دارد - در انسان دو برابرِ همان ناحیه در شامپانزه، سلول دارد.^[۴] دوم، فرگشتِ اخیرِ شامپانزه‌ها و انسان‌ها در محیط‌های کاملاً متفاوتی رخ داده، با نیازهای بقایِ متفاوت؛ بنابراین، تفاوت در توانایی‌های حافظهٔ کاری و دیگر کارکردهایِ شناختی که ماتسوزاوا مطرح می‌کند، ممکن است بیشتر سازگاری‌هایی مستقل باشند تا «موازنه».

هنوز دربارهٔ برتریِ توانایی‌های شامپانزه در قیاس با انسان، به‌ویژه با در نظرگرفتنِ اثراتِ تمرین، عدمِ قطعیت وجود دارد.^[۵] پژوهش‌های انسانی نشان می‌دهند که با آموزشِ مناسب، انسان‌ها می‌توانند در برخی وظایفِ حافظهٔ کاریِ بصریِ کوتاه‌تأخیر، به عملکردِ بهترینِ شامپانزه‌ها برسند یا از آن پیشی بگیرند، هرچند شامپانزه‌ها ممکن است همچنان در وظایف با محرک‌های همزمانِ بیشتر، عملکردِ بهتری داشته باشند. سیلبربرگ و کرنز (۲۰۰۹)^[۶] دریافتند که انسان‌هایی که تمرینِ گسترده‌ای با کارآزمایی‌های تأخیرِ ۲۱۰ میلی‌ثانیه‌ای داشتند، می‌توانستند به عملکردِ آیومو برسند. با این حال، آیومو پیش از نشان‌دادنِ عملکردِ قوی در ۲۱۰ میلی‌ثانیه، هیچ تمرینی با تأخیرهای کوتاه نداشت. کوک و ویلسون (۲۰۱۰)^[۷] دو دانشجویِ کارشناسی را روی همان وظیفه با تأخیرهایِ ۶۵۰ میلی‌ثانیه‌ای آموزش دادند؛ همان میانگینِ تأخیری که شامپانزه‌ها در آموزشِ خود بدونِ فشارِ زمانی نشان داده بودند.^[۸] پس از ۶٬۰۰۰ کارآزماییِ آموزشیِ ۶۵۰ میلی‌ثانیه‌ای، شرکت‌کنندگانِ انسانی در تأخیرِ ۲۱۰ میلی‌ثانیه با ۵ عدد آزموده شدند و به دقتِ ۹۴ تا ۹۶ درصد رسیدند؛ به‌طورِ معناداری بهتر از هر شامپانزهٔ گزارش‌شده. پژوهشی بعدی توسط شان رابرتز در مؤسسهٔ ماکس پلانک^[۹] نیز اهمیتِ تمرین در عملکردِ انسان را نشان داد، اما پیشنهاد کرد که شامپانزه‌ها ممکن است همچنان در کارآزمایی‌هایی با هفت یا محرکِ همزمانِ بیشتر، از انسان بهتر عمل کنند. درحالی‌که گزارش شده شامپانزه‌ها با ۸ عدد در ۲۱۰ میلی‌ثانیه، ۸۰ درصدِ مواقع عملکردِ درست داشتند، از میانِ گروهِ بزرگی از شرکت‌کنندگانِ انسانی، بهترین فردِ انسانی تنها توانست با ۶ عدد، در ۲۱۰ میلی‌ثانیه، ۸۰ درصدِ کارآزمایی‌هایش را درست انجام دهد. انسانِ این پژوهش که بیشترین تعدادِ کارآزمایی را انجام داد، ۳٬۳۸۲ کارآزمایی را کامل کرد؛ که تنها اندکی بیش از نیمیِ کارآزمایی‌هایی بود که شرکت‌کنندگانِ پژوهشِ کوک و ویلسون در دورانِ آموزش انجام داده بودند. با سال‌ها تجربهٔ روزانه در این وظیفه و وظایفِ مرتبط، آیومو و دیگر شامپانزه‌های با عملکردِ بالا تقریباً بی‌تردید کارآزمایی‌های بسیار بیشتری نسبت به هر انسانِ آزموده‌شده انجام داده‌اند.

جستارهای وابسته

منابع

1 2 Matsuzawa, Tetsuro (February 2009). "Symbolic representation of number in chimpanzees". Current Opinion in Neurobiology. Cognitive neuroscience. 19 (1): 92–98. doi:10.1016/j.conb.2009.04.007. ISSN 0959-4388. PMID 19447029.
↑ Matsuzawa, Tetsuro (January 2007). "Comparative cognitive development". Developmental Science (in English). 10 (1): 97–103. doi:10.1111/j.1467-7687.2007.00570.x. ISSN 1363-755X. PMID 17181706.
↑ Matsuzawa, Tetsuro (December 2003). "The Ai project: historical and ecological contexts". Animal Cognition (in English). 6 (4): 199–211. doi:10.1007/s10071-003-0199-2. ISSN 1435-9456. PMID 14566577.
↑ Mora-Bermúdez, Felipe; Badsha, Farhath; Kanton, Sabina; Camp, J Gray; Vernot, Benjamin; Köhler, Kathrin; Voigt, Birger; Okita, Keisuke; Maricic, Tomislav (2016-09-26). "Differences and similarities between human and chimpanzee neural progenitors during cerebral cortex development". eLife. 5 e18683. doi:10.7554/elife.18683. ISSN 2050-084X. PMC 5110243. PMID 27669147.
↑ Cook, Peter; Wilson, Margaret (June 2010). Sills, Jennifer (ed.). "In Practice, Chimp Memory Study Flawed". Science (in English). 328 (5983): 1228. Bibcode:2010Sci...328.1228C. doi:10.1126/science.328.5983.1228-c. ISSN 0036-8075. PMID 20522757.
↑ Silberberg, Alan; Kearns, David (March 2009). "Memory for the order of briefly presented numerals in humans as a function of practice". Animal Cognition (in English). 12 (2): 405–407. doi:10.1007/s10071-008-0206-8. ISSN 1435-9448. PMID 19115068.
↑ Cook, Peter; Wilson, Margaret (August 2010). "Do young chimpanzees have extraordinary working memory?". Psychonomic Bulletin & Review. 17 (4): 599–600. doi:10.3758/PBR.17.4.599. ISSN 1531-5320. PMID 20702883.
↑ Inoue, Sana; Matsuzawa, Tetsuro (December 2007). "Working memory of numerals in chimpanzees". Current Biology. 17 (23): R1004–1005. Bibcode:2007CBio...17R1004I. doi:10.1016/j.cub.2007.10.027. ISSN 0960-9822. PMID 18054758.
↑ Roberts, S. G. , & Quillinan, J. (2014). The Chimp Challenge: Working memory in chimps and humans. In L. McCrohon, B. Thompson, T. Verhoef, & H. Yamauchi (Eds.), The Past, Present and Future of Language Evolution Research: Student volume of the 9th International Conference on the Evolution of Language (pp. 31-39). Tokyo: EvoLang9 Organising Committee.

[:1-1] 1 2 Matsuzawa, Tetsuro (February 2009). "Symbolic representation of number in chimpanzees". Current Opinion in Neurobiology. Cognitive neuroscience. 19 (1): 92–98. doi:10.1016/j.conb.2009.04.007. ISSN 0959-4388. PMID 19447029.

[:0-2] Matsuzawa, Tetsuro (January 2007). "Comparative cognitive development". Developmental Science (in English). 10 (1): 97–103. doi:10.1111/j.1467-7687.2007.00570.x. ISSN 1363-755X. PMID 17181706.

[3] Matsuzawa, Tetsuro (December 2003). "The Ai project: historical and ecological contexts". Animal Cognition (in English). 6 (4): 199–211. doi:10.1007/s10071-003-0199-2. ISSN 1435-9456. PMID 14566577.

[4] Mora-Bermúdez, Felipe; Badsha, Farhath; Kanton, Sabina; Camp, J Gray; Vernot, Benjamin; Köhler, Kathrin; Voigt, Birger; Okita, Keisuke; Maricic, Tomislav (2016-09-26). "Differences and similarities between human and chimpanzee neural progenitors during cerebral cortex development". eLife. 5 e18683. doi:10.7554/elife.18683. ISSN 2050-084X. PMC 5110243. PMID 27669147.

[5] Cook, Peter; Wilson, Margaret (June 2010). Sills, Jennifer (ed.). "In Practice, Chimp Memory Study Flawed". Science (in English). 328 (5983): 1228. Bibcode:2010Sci...328.1228C. doi:10.1126/science.328.5983.1228-c. ISSN 0036-8075. PMID 20522757.

[6] Silberberg, Alan; Kearns, David (March 2009). "Memory for the order of briefly presented numerals in humans as a function of practice". Animal Cognition (in English). 12 (2): 405–407. doi:10.1007/s10071-008-0206-8. ISSN 1435-9448. PMID 19115068.

[7] Cook, Peter; Wilson, Margaret (August 2010). "Do young chimpanzees have extraordinary working memory?". Psychonomic Bulletin & Review. 17 (4): 599–600. doi:10.3758/PBR.17.4.599. ISSN 1531-5320. PMID 20702883.

[8] Inoue, Sana; Matsuzawa, Tetsuro (December 2007). "Working memory of numerals in chimpanzees". Current Biology. 17 (23): R1004–1005. Bibcode:2007CBio...17R1004I. doi:10.1016/j.cub.2007.10.027. ISSN 0960-9822. PMID 18054758.

[9] Roberts, S. G. , & Quillinan, J. (2014). The Chimp Challenge: Working memory in chimps and humans. In L. McCrohon, B. Thompson, T. Verhoef, & H. Yamauchi (Eds.), The Past, Present and Future of Language Evolution Research: Student volume of the 9th International Conference on the Evolution of Language (pp. 31-39). Tokyo: EvoLang9 Organising Committee.

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]

[۵]

[۶]

[۷]

[۸]

[۹]