Как организмы распределяют ограниченные ресурсы энергии и времени между репродукцией и ростом? Это компромисс “исследования – эксплуатации” (exploration – exploitation tradeoff). Обучение и развитие сродни поиску в многомерном пространстве возможных состояний, гипотез или поведений. Стартуем в определенной точке и затем перемещаемся в поиске нового и подходящего.
Приходится выбирать между поиском в широком диапазоне, искать “лучшее”, и более узким поиском “подходящих” (good enough) решений, которые можно реализовать здесь и сейчас. Брать, что дают (peaked prior – вот это вот берём пока есть) или поискать ещё (flat prior – все варианты хороши). Узконаправленный эксплуатационный поиск быстрее приведет к рабочему решению, но есть риск застрять в локальном оптимуме.
Компромисс между разведкой и эксплуатацией применим и к фенотипической пластичности – способность организма изменять свой фенотип (включая тело, разум и мозг) в ответ на условия окружающей среды. Кроме распределения ресурсов и поведения, выбираются также потенциальные фенотипы (как приспособиться к окружающей среде). Пластичность позволяет адаптироваться к более широкому спектру сред (это плюс), но более пластичный незрелый организм хуже приспособлен к любой среде (это минус). У человеческого ребенка потенциально огромный выбор вариантов, но и период зависимой беспомощности продолжителен.
Траектория пластичности зависит от неопределенности условий окружающей среды. Те, у кого более стабильный опыт, теряют пластичность раньше в онтогенезе. Например, у двуязычных младенцев наблюдается более постепенное снижение пластичности, чем у одноязычных. “Зашумленная” статистическая структура окружающей среды (больший разброс вариантов), замедляет специализацию.
Эмпирические данные говорят о наличии связи между ранними неблагоприятными факторами и ускоренной историей жизни. Например, как половое созревание, так и зубы у взрослых появляются раньше у детей с более неблагоприятным опытом. Изменения в толщине коры головного мозга, функциональной связности, и связей миндалины – также ускоряются в неблагоприятных условиях и замедляются в более благоприятных. Это так называемая гипотеза стрессового ускорения (stress acceleration hypothesis).
Организмы начинают с предварительной оценки окружающей среды (prior), которая отражает распределение состояний окружающей среды, с которыми сталкивался вид. Затем они отбирают сигналы (sample cue), которые предоставляют информацию (уменьшают неопределенность) о текущем состоянии мира. Надежность подсказки определяет степень, в которой она уменьшает неопределенность. После выбора и анализа подсказок (ага, вот оно как) организм обновляет свою оценку (posterior) и может развить фенотип, который будет постепенно адаптироваться к среде.
Early adversity and the development of explore–exploit tradeoffs
