Overfitting, Consciousness, and the Geometry of Experience: A Unified Computational Framework

إن الدماغ البشري هو آلة صُنعت من أجل التنبؤ. ففي كل لحظة، يبني خريطة داخلية للعالم، مستخدماً تجارب الماضي لتخمين ما سيحدث لاحقاً. وتسمح هذه القدرة لنا بالتنقل في البيئات المعقدة دون أن نغرق في التفاصيل الجديدة. لعقود من الزمن، حاول العلماء فهم كيفية رسم هذه الخريطة ولماذا تبدو مختلفة من شخص لآخر. وكان أحد الأسئلة الرئيسية هو كيف تشكل قصص حياتنا الفريدة الطريقة التي نفكر ونعمل، بل وحتى طريقة تجربتنا للوعي نفسه. تقليدياً، كان الجزء من العقل الذي يحمل هذه الأنماط العميقة والآلية يُسمى "اللاوعي"، والذي كان يُتخيل غالباً كغرفة تخزين مخفية للذكريات المنسية أو الرغبات المكبوتة. وفي الوقت نفسه، كان العقل الواعي يُنظر إليه كالمراقب النشط. وقد بدأت النظريات الحديثة في وصف الدماغ كنظام يحاول باستمرار تقليل المفاجأة عبر مطابقة تنبؤاته مع الواقع، لكن هذه الأفكار لم تفسر تماماً كيف تتحول تاريخ الفرد المحدد إلى طريقة دائمة وغير قابلة للتغيير لرؤية العالم.

تقترح دراسة جديدة تحولاً جذرياً في كيفية رؤيتنا لهذه العملية. إذ يقترح الباحثون أن العقل اللاواعي ليس مساحة تخزين سلبية، بل هو نتيجة لعملية تستمر مدى الحياة حيث يتعلم الدماغ تاريخه الشخصي بشكل مفرط. في مجال الذكاء الاصطناعي، هناك مشكلة معروفة تسمى "الإفراط في التخصيص" (overfitting). يحدث هذا عندما يتعلم نموذج حاسوبي بيانات التدريب الخاصة به بدقة شديدة لدرجة أنه يحفظ الضجيج والتفاصيل المحددة، مما يجعله يفشل في التعرف على المواقف الجديدة. وعادة ما يُعتبر هذا خطأً يجب إصلاحه. ومع ذلك، تجادل هذه الورقة بأن هذه العملية نفسها، بالنسبة لكائن حي، ليست عيباً، بل هي المصدر ذاته للهوية. وتقترح المؤلفة أنه بينما نكبر، يتجه أدمغتنا حتماً نحو الإفراط في التخصيص تجاه تسلسل المشاهد والأصوات والأحداث الفريدة التي نمر بها. وهذا يخلق نموذجاً داخلياً مستقراً ومتخصصاً للغاية يعمل كإعداد افتراضي لكيفية إدراكنا للعالم واستجابتنا له.

تحدد الدراسة ثلاث مراحل متميزة يحدث فيها هذا التعلم. أولاً، نرث إعداداً أساسياً من جيناتنا، شكلته ملايين الس سنوات من التطور. ثانياً، نتعلم المعايير والسلوكيات الاجتماعية من خلال مراقبة الآخرين، وهي عملية تعمل كدرس شبه مُشرف عليه. وأخيراً، نتعلم الحقائق والرموز المحددة من خلال التعليم الرسمي واللغة. ولأن لا أحد يمر بنفس تسلسل الأحداث بالضبط، حتى التوائم المتطابقة، تنتهي أدمغتهم بنماذج داخلية مختلفة. وتخلق هذه الاختلافات ما يسميه المؤلف "القدر السلوكي". هذا ليس قدراً غيبياً، بل هو حقيقة رياضية: يصبح الدماغ متناغماً مع ماضيه الخاص لدرجة أنه ينجذب طبيعياً نحو أفكار وأفعال معينة، مما يجعل بعض المسارات تبدو سهلة والبعض الآخر صعباً.

في هذا الإطار، يُعرَّف الوعي ليس كحالة ثابتة، بل كعمل نشط ومستهلك للطاقة لتحديث هذا النموذج المفرط في التخصيص. فعندما يواجه الدماغ شيئاً لا يتطابق مع توقعاته العميقة والآلية، يحدث عدم تطابق. وتجبر إشارة الخطأ هذه الدماغ على التوقف عن العمل بوضع "الطيار الآلي" والانخراط في عملية مكلفة لإعادة التقييم. ويصف الباحثون هذا بأنه اضطراب مؤقت حيث يستكشف العقل احتمالات مختلفة لإيجاد حل جديد يناسب الواقع. ويقترحون أن هذه العملية مدفوعة بنوع معين من استهلاك الطاقة، حيث يرفع الدماغ مؤقتاً "درجة حرارته" الداخلية للهروب من حالة مريحة ومنخفضة الطاقة وإيجاد إجابة أفضل. وبمجرد الوصول إلى الفهم الجديد، يستقر الدماغ مرة أخرى في حالة مستقرة، ولكن مع نموذج محدث قليلاً.

كما توسع الورقة هذه الفكرة لتشمل الجماعات من البشر. فهي تقترح أن المجتمعات تعمل من خلال محاذاة نماذجها المفرطة في التخصيص عبر اللغة والثقافة والطقوس المشتركة. فعندما تتفق مجموعة على مجموعة من الرموز أو القصص، فإنهم يقللون من الارتباك الجماعي حول العالم. وإذا واجه مجتمع ما أزمة لا تستطيع معتقداته المشتركة تفسيرها، يدخل المجتمع في حالة من الوعي الجماعي، مما يفرض إعادة تقييم واسعة النطية لافتراضاته المشتركة. وتساعد هذه العملية في الحفاظ على الاستقرار الاجتماعي من خلال إبقاء خرائط الجميع الداخلية متزامنة تقريباً.

ولاختبار هذه الأفكار، أجرى الباحثون عمليات محاكاة حاسوبية باستخدام نموذج يحاكي كيفية تدفق المعلومات عبر نظام معقد. لقد أنشأوا بيئة رقمية تعرضت فيها وحدة عصبية لأنماط متكررة ومنظمة من البيانات، تشبه الطريقة التي يتلقى بها الدماغ المدخلات الحسية. وأظهرت المحاكاة أنه مع زيادة الضغط من هذه البيانات الخارجية، انخفض الاضطراب الداخلي للنظام. أصبح النظام أكثر تنظيماً واستقراراً، حيث استقر بفعالية في حالة منخفضة الطاقة. وقد قدم هذا إثباتاً للمفهوم بأن البيانات الخارجية يمكن أن تجبر النظام على الدخول في نوع من الحالة المفرطة في التخصيص والمنظمة التي يحددها المؤلف كـ "لاوعي". وتشير النتائج إلى أن الدماغ يتم كتابته حرفياً بواسطة تاريخ تجاربه، مما ينحت قنوات عميقة توجه السلوك المستقبلي.

تقر المؤلفة بأن هذا إطار نظري رفيع المستوى وأن هناك حاجة لمزيد من العمل لربط هذه الأفكار بآليات بيولوجية محددة في الدماغ. وتقترح أن الأبحاث المستقبلية يمكن أن تبحث عن علامات فيزيائية لهذه العملية، مثل كيفية ارتباط استهلاك الطاقة في الدماغ بتعقيد المعلومات التي تتم معالجتها. كما تقترح أن بعض حالات الصحة العقلية، مثل الاكتئاب أو اضطراب ما بعد الصدمة، قد تُفهم كحالات أصبح فيها الدماغ عالقاً في حالة مفرطة في التخصيص غير تكيفية، بحيث يصعب الخروج منها دون مساعدة. تقدم الدراسة طريقة جديدة للتفكير في العلاقة بين ماضينا، وهويتنا، ووعينا، مشيرة إلى أن الشيء ذاته الذي يجعلنا فريدين هو نتيجة تعلم أدمغتنا لتاريخنا الشخصي بدقة تامة وغير قابلة للانعكاس.