Mentes como simuladores
As simulações que os cérebros executam: sonhar, imaginar, modelar outras mentes, brincar e construir modelos do corpo e do mundo.
Muitas explicações da psicologia e da neurociência dizem que os cérebros não apenas registram o mundo. Eles o simulam. O sonho reencena e recombina a experiência do dia, e nada disso é real. Ensaiar um movimento antes de fazê-lo, imaginar o que outra pessoa pensa e uma criança servindo jantar a um brinquedo fazem a mesma coisa. Cada um roda um modelo adiante e lê o resultado antes de agir, ou em vez de agir. As explicações preditivas vão além. Elas descrevem a percepção, a memória e o pensamento social como simulação: sempre prevendo o que vem em seguida e corrigindo o que chega. As explicações enativas e ecológicas rejeitam esse retrato da percepção. Esta seção cobre as simulações documentadas em humanos e outros animais, e não os computadores construídos para imitá-los.
Sonho REM
Os sonhos vívidos e narrativos do sono de movimentos oculares rápidos, construídos com fragmentos de memória e emoção, com pouco controle consciente.
Pergunta que responde: O que o cérebro adormecido constrói depois de cortado dos sentidos?
Deixa de fora: A consistência física: voar, parentes mortos e cômodos que se reorganizam passam sem qualquer reclamação.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite o cérebro de um humano dormindo; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1953 A descoberta do sono REM por Aserinsky e KleitmanNa árvore de simulações: Sonhos
Sonho lúcido
Saber que se está sonhando enquanto o sonho continua, às vezes com controle suficiente para conduzir o que acontece em seguida.
Pergunta que responde: Quem sonha consegue perceber, de dentro, que é um sonho?
Deixa de fora: O despertar, que costuma interromper o episódio justo quando ele se torna absorvente.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite o cérebro de um humano dormindo; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1913 Frederik van Eeden cunhou o termo a partir de seus diários de sonhos
Reprodução hipocampal em ratos
Sequências de disparo de células de lugar registradas enquanto um rato percorre um labirinto, depois reproduzidas na mesma ordem durante o descanso e o sono.
Pergunta que responde: O cérebro repassa um trajeto que já percorreu?
Deixa de fora: Tudo o que o animal não acabou de vivenciar: a reprodução só repete o passado recente.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite o cérebro de um rato; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1994 O relato de Wilson e McNaughton sobre a reativação do hipocampo durante o sonoNa árvore de simulações: Replay do hipocampo
A teoria da simulação de ameaças dos sonhos
A ideia de que os sonhos existem para ensaiar encontros perigosos, testada contando o conteúdo de ameaça em muitos sonhos registrados.
Pergunta que responde: Os sonhos treinam o cérebro para lidar com ameaças que ele ainda não encontrou?
Deixa de fora: A explicação de por que tantos sonhos tratam de fracassos banais, como perder um ônibus, e não de ameaças.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite o cérebro de um humano dormindo; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 2000 A teoria da simulação de ameaças dos sonhos, de Antti Revonsuo
Consolidação da memória dependente do sono
Habilidades e fatos aprendidos antes de dormir e testados de novo depois, para ver o que o cérebro reprocessou e fortaleceu durante a noite.
Pergunta que responde: O que o cérebro ensaia e fortalece enquanto o corpo está inconsciente?
Deixa de fora: Não diz quais memórias são escolhidas, nem por que essas e não outras.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite o cérebro de um humano dormindo; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1924 O estudo de retenção de sílabas sem sentido de Jenkins e Dallenbach
Imagens hipnagógicas
Imagens perceptivas vívidas e fragmentadas que surgem quando o cérebro se desliga dos sentidos ao adormecer.
Pergunta que responde: O que o cérebro gera quando a entrada do mundo está se apagando mas a consciência ainda não desligou?
Deixa de fora: A coerência: imagens hipnagógicas raramente formam uma história.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite um cérebro humano sonolento; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1848 A descrição de alucinações hipnagógicas por Alfred Maury
Pré-reprodução hipocampal
As células de lugar disparam em sequências para lugares ainda não visitados, como se o cérebro ensaiasse caminhos de antemão.
Pergunta que responde: O cérebro simula trajetos antes de percorrê-los?
Deixa de fora: Trabalhos posteriores questionam quanto da pré-reprodução é de fato preditiva.
Roda em: nenhum computador. o cérebro, sem computação contabilizadaDocumentado desde: 2011 já em 2011, Dragoi and Tonegawa, Preplay of future place cell sequences fonte
Ensaio mental em atletas
Atletas percorrendo uma rotina ou jogada na cabeça, ativando boa parte do mesmo circuito motor que se ativa ao executá-la de verdade.
Pergunta que responde: Praticar um movimento só na imaginação melhora o desempenho do movimento real?
Deixa de fora: A fadiga, a ansiedade e o risco real de fracassar.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite o cérebro de um atleta; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1932 Edmund Jacobson registrou a atividade muscular durante o movimento imaginado
Pensamento episódico sobre o futuro
Construir uma cena pessoal detalhada de um evento futuro específico, usando boa parte da mesma maquinaria usada para lembrar o passado.
Pergunta que responde: Como será um determinado momento futuro, com detalhe suficiente para planejar?
Deixa de fora: A exatidão: os futuros imaginados tomam livremente da memória e muitas vezes erram nos detalhes.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite um cérebro humano; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 2001 Atance e O'Neill deram nome ao pensamento episódico sobre o futuro
Pensamento contrafactual
Reproduzir um evento passado com um detalhe alterado, para ver como as coisas teriam saído de outra forma.
Pergunta que responde: O que teria acontecido se o agente tivesse agido de outra forma?
Deixa de fora: Qualquer execução da alternativa real para conferir a resposta.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite um cérebro humano; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1982 O artigo de Kahneman e Tversky sobre a heurística da simulação
Rotação mental
Girar um objeto tridimensional imaginado no olho da mente para decidir se ele corresponde a outra vista da mesma forma.
Pergunta que responde: Este é o mesmo objeto, visto de outro ângulo?
Deixa de fora: O objeto por completo: nada físico realmente gira.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite um cérebro humano; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1971 O experimento de rotação mental de Shepard e Metzler
Divagação mental e devaneio
Sequências espontâneas e autogeradas de pensamentos sobre pessoas, lugares e eventos hipotéticos, que ocorrem sempre que a atenção não é necessária em outro lugar.
Pergunta que responde: O que o cérebro simula quando não tem mais nada para fazer?
Deixa de fora: A capacidade de manter-se no assunto.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite o cérebro de um humano ocioso; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1966 O estudo sistemático do devaneio, de Singer
Simulação episódica construtiva
Lembrar é reconstruir eventos passados a partir de peças armazenadas, o mesmo sistema que imagina o que poderia acontecer.
Pergunta que responde: Lembrar o passado é o mesmo ato que imaginar o futuro?
Deixa de fora: É uma hipótese sobre a memória, não um mecanismo com parâmetros.
Roda em: nenhum computador. o cérebro, sem computação contabilizadaDocumentado desde: 2007 A explicação de Schacter e Addis para lembrar e imaginar como um único sistema construtivo fonteNa árvore de simulações: Imaginando o futuro
Imaginação motora
Imaginar um movimento sem executá-lo, o que aciona boa parte da mesma maquinaria neural usada para realizá-lo.
Pergunta que responde: Imaginar um movimento executa o programa motor do cérebro?
Deixa de fora: As imagens podem ser vagas ou ausentes, e o momento em que surgem varia entre as pessoas.
Roda em: nenhum computador. o cérebro, sem computação contabilizadaDocumentado desde: 1994 já em 1994, Jeannerod, The representing brain: neural correlates of motor intention and imagery fonte
Imagética mental visual
Imagens no olho da mente que podem ser varridas, ampliadas e inspecionadas, com esforço que cresce com a distância.
Pergunta que responde: Uma imagem mental é como uma figura que pode ser varrida?
Deixa de fora: Se as imagens são pictóricas ou descritivas continua em disputa.
Roda em: nenhum computador. o cérebro, sem computação contabilizadaDocumentado desde: 1973 já em 1973, Kosslyn, Scanning visual images: some structural implications fonte
Previsão afetiva
As pessoas simulam como vão se sentir em um evento futuro e erram a previsão de sua intensidade e duração.
Pergunta que responde: Quão bem as pessoas conseguem prever seus próprios sentimentos futuros?
Deixa de fora: A previsão é de alguns sentimentos, não de uma vida inteira.
Roda em: nenhum computador. o cérebro, sem computação contabilizadaDocumentado desde: 1998 já em 1998, Gilbert and others, Immune neglect fonte
Modelos mentais do raciocínio
A mente guarda um modelo em pequena escala de como as coisas funcionam e o usa para testar ações antes de executá-las.
Pergunta que responde: Raciocinar funciona rodando um pequeno modelo do mundo?
Deixa de fora: Craik deu uma ideia, não uma teoria testável de como os modelos são construídos.
Roda em: nenhum computador. o cérebro, sem computação contabilizadaDocumentado desde: 1943 já em 1943, Craik, The Nature of Explanation fonteNa árvore de simulações: O modelo na cabeça, de Craik
Tentativa e erro vicários
Um rato para diante de um ponto de escolha e olha de um lado para o outro entre as opções, como se testasse cada uma por vez.
Pergunta que responde: Um rato delibera amostrando os resultados dos caminhos?
Deixa de fora: O comportamento mostra deliberação, mas não o que há na mente do animal.
Roda em: nenhum computador. o cérebro, sem computação contabilizadaDocumentado desde: 1938 já em 1938, Tolman, The determiners of behavior at a choice point fonte
Planejamento do futuro em animais
Uma ave guarda comida no lugar onde espera sentir fome, agindo conforme uma necessidade futura simulada.
Pergunta que responde: Um animal consegue planejar para uma necessidade que não sente agora?
Deixa de fora: Regras de aprendizado mais simples podem explicar alguns desses resultados.
Roda em: nenhum computador. o cérebro, sem computação contabilizadaDocumentado desde: 2007 já em 2007, Raby and others, Planning for the future by western scrub-jays fonte
Teoria da mente
Modelar o que outra pessoa sabe, quer ou acredita, inclusive nos casos em que isso difere do que é de fato verdade.
Pergunta que responde: O que esta outra pessoa acha que está acontecendo?
Deixa de fora: Qualquer conferência direta do modelo com o que as pessoas realmente pensam.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite um cérebro humano; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1978 Premack e Woodruff cunharam a teoria da mente
A empatia como teoria da simulação
Sentir algo do estado de outra pessoa ao fazer rodar uma versão da situação dela nos próprios sistemas emocional e corporal.
Pergunta que responde: O que o observador sentiria na posição da outra pessoa?
Deixa de fora: A diferença entre o eu e o outro, que é onde a empatia mais falha.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite um cérebro humano; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1986 A teoria da simulação da psicologia popular de GordonNa árvore de simulações: Simulando outras mentes
Sistemas de espelhamento
Neurônios que disparam tanto quando uma ação é realizada quanto quando é observada em outra pessoa.
Pergunta que responde: Compreender a ação de outra pessoa pode ser simulá-la no próprio sistema motor?
Deixa de fora: A explicação da compreensão que não tem ação correspondente, como ao ver um peixe nadar.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite o cérebro de um macaco; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1992 Di Pellegrino, Fadiga e colegas relatam os neurônios-espelho
Design de plateia
Prever o que um ouvinte já sabe e o que precisa ser explicado, antes de escolher como dizer algo.
Pergunta que responde: O que quem fala precisa simular em nome de quem ouve?
Deixa de fora: A consulta direta ao ouvinte.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite um cérebro humano; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1987 Isaacs and Clark on references between experts and novices
Tomada de perspectiva visual
Descobrir o que outra pessoa consegue ver de onde está, movendo-se mentalmente para o ponto de vista dela.
Pergunta que responde: Como é a cena vista da posição da outra pessoa, e não da do próprio observador?
Deixa de fora: Essa etapa nas crianças pequenas, que supõem que todos veem o que elas veem.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite um cérebro humano; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1948 A tarefa das três montanhas de Piaget e Inhelder
Atenção compartilhada
Seguir o olhar ou o gesto de apontar de outra pessoa para descobrir o que ela está olhando, e depois conferir de volta para confirmar que o alvo é compartilhado.
Pergunta que responde: O que está captando a atenção deles neste momento?
Deixa de fora: O pensamento por trás, do qual só se acompanha o alvo.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite o cérebro de um bebê; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1975 Scaife e Bruner sobre a atenção visual conjunta em bebês
A ficção como simulação social
Ler histórias roda um modelo da vida social e fortalece a compreensão que o leitor tem da mente das outras pessoas.
Pergunta que responde: A ficção treina a mente para simular outras pessoas?
Deixa de fora: A evidência de um ganho duradouro em habilidade social é mista.
Roda em: nenhum computador. o cérebro, sem computação contabilizadaDocumentado desde: 2008 já em 2008, Mar and Oatley, The function of fiction is the abstraction and simulation of social experience fonte
Brincar de faz de conta na infância
Uma criança que trata uma banana como telefone, ou um copo vazio como se estivesse cheio de chá, aplicando uma camada inventada de significado sobre os objetos reais.
Pergunta que responde: O que aconteceria se este objeto fosse outra coisa?
Deixa de fora: Qualquer objeção quando a camada de faz de conta contradiz a real.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite o cérebro de uma criança; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1945 O estudo de Piaget sobre o brincar simbólico em criançasNa árvore de simulações: Brincadeiras de faz de conta das crianças
A brincadeira animal como prática
Filhotes de mamíferos lutando, perseguindo e espreitando sem consequências, usando movimentos tirados da caça e da luta reais.
Pergunta que responde: A brincadeira inofensiva ensaia habilidades de que o animal precisará de verdade mais tarde?
Deixa de fora: A determinação de se brincar é apenas recompensador em si.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite o cérebro de um mamífero jovem; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1898 Teoria da prática do brincar animal, de Groos
Amigos imaginários
Um personagem inventado e com nome, mantido ao longo do tempo, com quem uma criança conversa e negocia por semanas ou anos.
Pergunta que responde: Uma outra mente totalmente inventada ainda pode ser útil para pensar?
Deixa de fora: A continuidade: para a maioria das crianças, o companheiro some por volta dos sete anos.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite o cérebro de uma criança; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1934 O estudo pioneiro de Svendsen sobre os amigos imaginários das crianças
Brincadeira sociodramática
Grupos de crianças representando juntas papéis e cenas inventados, negociando as regras do mundo de faz de conta enquanto brincam.
Pergunta que responde: Várias imaginações separadas conseguem rodar juntas a mesma cena simulada?
Deixa de fora: A manutenção contínua do personagem.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite vários cérebros infantis; estimativa ao estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1933 A conferência de Vygotsky sobre o brincar e o desenvolvimento infantil
Paracosmos
Um mundo inventado elaborado, com geografia, história e regras próprias, construído e mantido na imaginação por meses ou anos.
Pergunta que responde: Quanta consistência interna um mundo inventado consegue sustentar?
Deixa de fora: Qualquer exigência de que os outros compartilhem a crença.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite o cérebro de uma criança ou de um adulto; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1826 a Glass Town das crianças Brontë, de 1826; a pesquisa de Silvey sobre paracosmos da infância veio em 1976 fonteNa árvore de simulações: Glass Town
Brincadeira com objetos em primatas
Chimpanzés selvagens carregando e embalando um graveto como segurariam um filhote, bem depois da idade da brincadeira comum.
Pergunta que responde: A brincadeira pode substituir uma habilidade que o animal ainda não teve chance de praticar?
Deixa de fora: A certeza sobre se o chimpanzé está fingindo em algum sentido humano.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite o cérebro de um chimpanzé; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 2010 Kahlenberg e Wrangham sobre o transporte de gravetos por chimpanzés selvagens
Processamento preditivo
O cérebro gerando uma previsão contínua da própria entrada sensorial e se atualizando apenas pela diferença em relação ao que chega.
Pergunta que responde: Como o mundo provavelmente é agora, antes mesmo de os sentidos informarem?
Deixa de fora: A explicação de onde veio a primeiríssima previsão.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite um cérebro humano; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1999 O modelo de codificação preditiva do córtex visual, de Rao e Ballard
Modelos diretos do controle motor
Uma cópia de um comando de movimento executada à frente para prever suas consequências sensoriais, pronta antes de o retorno real chegar.
Pergunta que responde: Que aparência e que sensação terá este movimento, antes de terminar?
Deixa de fora: O movimento real, que às vezes discorda da previsão.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite um cérebro humano; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1995 O artigo de Wolpert, Ghahramani e Jordan sobre modelos internos
O esquema corporal
Um modelo em execução de onde estão as partes do próprio corpo e de que tamanho são, atualizado por tato, visão e movimento, e sujeito a manipulação, como na ilusão da mão de borracha.
Pergunta que responde: Onde estão as partes do corpo, e onde o corpo termina?
Deixa de fora: O erro óbvio e frequente, o que torna as ilusões marcantes quando ocorrem.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite um cérebro humano; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1911 Head e Holmes introduziram o esquema corporal
Alucinação como previsão descontrolada
Percepção em que a balança pende demais para a previsão e se afasta das evidências que chegam, de modo que o modelo é vivido como se fosse o mundo.
Pergunta que responde: O que acontece com a percepção quando a previsão deixa de ser corrigida pelas evidências?
Deixa de fora: A explicação igualmente boa de todos os tipos de alucinação.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite um cérebro humano; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 2009 A explicação bayesiana da alucinação de Fletcher e Frith
Preenchimento do ponto cego
O sistema visual gerando conteúdo plausível para o pequeno ponto cego no campo de visão de cada olho, combinado com o padrão ao redor.
Pergunta que responde: O que provavelmente existe no único lugar que o olho não consegue ver?
Deixa de fora: Qualquer verificação do conteúdo inferido, já que nada parece obviamente faltar.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite um cérebro humano; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 1992 Os estudos de Ramachandran sobre o preenchimento do ponto cego
Interocepção
Uma previsão contínua do estado interno do corpo, batimento, respiração, fome e intestino, conferida com os sinais reais que chegam de dentro.
Pergunta que responde: Qual é o estado interno atual do corpo?
Deixa de fora: O acesso consciente: a maioria das pessoas só raramente consegue relatá-lo.
Roda em: cerca de 1016 FLOPS palpite um cérebro humano; estimativa no estilo de Sandberg e BostromDocumentado desde: 2013 A explicação preditiva da inferência interoceptiva, de Seth
O pensamento como ação simulada
Pensar é ação e percepção encobertas: o cérebro executa seus próprios sistemas motor e sensorial desconectados para ensaiar resultados.
Pergunta que responde: O pensamento consciente é o cérebro simulando o próprio comportamento e a própria percepção?
Deixa de fora: Explicações concorrentes dão conta dos mesmos resultados com símbolos.
Roda em: nenhum computador. o cérebro, sem computação contabilizadaDocumentado desde: 2002 já em 2002, Hesslow, Conscious thought as simulation of behaviour and perception fonte
Cognição corporificada
Conceitos são reativações de estados sensoriais e motores guardados da experiência, não símbolos abstratos.
Pergunta que responde: Compreender um conceito reexecuta a experiência dele?
Deixa de fora: Conceitos abstratos são difíceis de explicar por reencenação sensorial.
Roda em: nenhum computador. o cérebro, sem computação contabilizadaDocumentado desde: 1999 já em 1999, Barsalou, Perceptual symbol systems fonte
O automodelo fenomenal
A sensação de ser um eu é um modelo que o cérebro constrói do próprio corpo e estado e que ele não consegue enxergar como modelo.
Pergunta que responde: O eu é uma simulação que o cérebro não reconhece como tal?
Deixa de fora: É um arcabouço filosófico, não um mecanismo testado experimentalmente.
Roda em: nenhum computador. o cérebro, sem computação contabilizadaDocumentado desde: 2003 já em 2003, Metzinger, Being No One fonte
Ilusões de posse do corpo
Passar um pincel ao mesmo tempo sobre uma mão escondida e sobre uma mão de borracha visível faz a mão de borracha parecer a própria mão.
Pergunta que responde: Como o cérebro decide qual corpo é o seu?
Deixa de fora: A força da ilusão varia muito de pessoa para pessoa.
Roda em: nenhum computador. o cérebro, sem computação contabilizadaDocumentado desde: 1998 já em 1998, Botvinick e Cohen, a ilusão da mão de borracha fonte
Simulação de linguagem corporificada
Entender uma frase envolve simular mentalmente a cena que ela descreve, incluindo formas e orientações.
Pergunta que responde: Os leitores constroem uma cena mental enquanto leem?
Deixa de fora: Algumas replicações dão efeitos fracos.
Roda em: nenhum computador. o cérebro, sem computação contabilizadaDocumentado desde: 2001 já em 2001, Stanfield and Zwaan, implied orientation and picture recognition fonte
O motor de física intuitiva
O cérebro prevê como os objetos vão cair, colidir e se empilhar, rodando simulações físicas aproximadas na cabeça.
Pergunta que responde: Julgar uma torre que cai usa uma simulação física interna?
Deixa de fora: O modelo se ajusta a alguns julgamentos e falha em outros.
Roda em: cerca de 109 FLOPS aproximado um laptop, segundos por julgamentoDocumentado desde: 2013 já em 2013, Battaglia, Hamrick and Tenenbaum, Simulation as an engine of physical scene understanding fonte