مرگ اختیار با هزاران ضربه انگشت آغاز شد. در سال ۱۹۶۴، دو دانشمند آلمانی فعالیت الکتریکی مغز دوازده نفر را تحت نظر گرفتند. هر روز به مدت چند ماه، داوطلبان به آزمایشگاه دانشمندان در دانشگاه فرایبورگ می‌آمدند تا سیم‌هایی از طریق یک وسیله شبیه به سر دوش به پوست سرشان متصل شود. شرکت‌کنندگان روی صندلی‌ای می‌نشستند که به شکلی مرتب در یک اتاقک فلزی قرار داده شده بود و تنها یک وظیفه داشتند: انگشت دست راست خود را در هر بازه زمانی نامنظمی که تمایل داشتند، بارها و بارها، تا ۵۰۰ بار در هر جلسه، خم کنند.
هدف این آزمایش جستجوی سیگنال‌هایی در مغز شرکت‌کنندگان بود که پیش از هر ضربه انگشت رخ می‌داد. در آن زمان، محققان می‌دانستند چگونه فعالیت مغزی را که در پاسخ به رویدادهای جهان خارج رخ می‌دهد - مثلاً وقتی فردی آهنگی می‌شنود یا به عکسی نگاه می‌کند - اندازه‌گیری کنند، اما هیچ‌کس راهی برای جداسازی نشانه‌های مغز فرد در حال آغاز کردن یک عمل پیدا نکرده بود.
نتایج آزمایش به صورت خطوط نقطه‌چین و موج‌دار به دست آمد که نمایانگر تغییرات امواج مغزی بود. در میلی‌ثانیه‌های منتهی به ضربات انگشت، خطوط یک افزایش تقریباً نامحسوس و ضعیف را نشان می‌دادند: موجی که حدود یک ثانیه بالا می‌رفت، مانند صدای طبل شلیک نورون‌ها، و سپس با یک سقوط ناگهانی پایان می‌یافت. این طغیان فعالیت نورونی که دانشمندان آن را Bereitschaftspotential یا پتانسیل آمادگی (readiness potential) نامیدند، مانند هدیه‌ای از سفر بی‌نهایت کوچک در زمان بود. برای اولین بار، آن‌ها می‌توانستند ببینند که مغز خود را برای ایجاد یک حرکت ارادی آماده می‌کند.
این کشف مهم، آغاز مشکلات زیادی در عصب‌شناسی بود. بیست سال بعد، بنجامین لیبت، فیزیولوژیست آمریکایی، از پتانسیل آمادگی استفاده کرد تا این ادعا را مطرح کند که نه تنها مغز نشانه‌هایی از یک تصمیم را قبل از عمل فرد نشان می‌دهد، بلکه به طور باورنکردنی، چرخ‌های مغز حتی قبل از اینکه فرد آگاهانه قصد انجام کاری را داشته باشد، شروع به چرخیدن می‌کنند. ناگهان، به نظر می‌رسید که انتخاب‌های افراد - حتی یک ضربه ساده انگشت - توسط چیزی خارج از اراده درک شده خودشان تعیین می‌شود.
به عنوان یک پرسش فلسفی، اینکه آیا انسان‌ها بر اعمال خود کنترل دارند یا نه، قرن‌ها پیش از ورود لیبت به آزمایشگاه، مورد بحث و جدل بود. اما لیبت یک استدلال عصب‌شناختی واقعی علیه اختیار ارائه کرد. یافته او موج جدیدی از بحث را در محافل علمی و فلسفی به راه انداخت. و با گذشت زمان، پیامدهای آن به بخشی از دانش عامه فرهنگی تبدیل شده است.
امروزه، این تصور که مغز ما پیش از آنکه حتی از آن آگاه باشیم، انتخاب می‌کند، در گفت‌وگوهای دوستانه یا در نقد سریال آینه سیاه (Black Mirror) مطرح می‌شود. رسانه‌های جریان اصلی، از جمله This American Life، Radiolab و همین مجله، به آن پرداخته‌اند. کار لیبت اغلب توسط روشنفکران محبوبی مانند سم هریس و یووال نوح هراری مطرح می‌شود تا استدلال کنند که علم ثابت کرده است انسان‌ها نویسنده اعمال خود نیستند.
اینکه یک سیگنال مغزی ۱۰۰ برابر کوچک‌تر از امواج اصلی مغز بتواند مسئله اختیار را حل کند، دستاورد بزرگی خواهد بود. اما داستان پتانسیل آمادگی یک پیچ دیگر هم دارد: ممکن است اصلاً چیز دیگری باشد.
پتانسیل آمادگی هرگز قرار نبود درگیر بحث‌های مربوط به اختیار شود. اگر چیزی بود، برای نشان دادن این بود که مغز نوعی اراده دارد. دو دانشمند آلمانی که آن را کشف کردند، یک عصب‌شناس جوان به نام هانس هلموت کورنهوبر و دانشجوی دکترای او لودر دیکه، از رویکرد علمی دوران خود به مغز به عنوان یک ماشین منفعل که صرفاً در پاسخ به دنیای خارج افکار و اعمال تولید می‌کند، ناامید شده بودند. در سال ۱۹۶۴، این دو هنگام ناهار تصمیم گرفتند بفهمند مغز چگونه برای تولید خود به خودی یک عمل کار می‌کند. دیکه که اکنون ۸۱ ساله است و در وین زندگی می‌کند، می‌گوید: «کورنهوبر و من به اختیار اعتقاد داشتیم.»
برای انجام آزمایش خود، این دو مجبور بودند ترفندهایی برای دور زدن فناوری محدود ابداع کنند. آن‌ها یک کامپیوتر پیشرفته برای اندازه‌گیری امواج مغزی شرکت‌کنندگان داشتند، اما این کامپیوتر تنها پس از تشخیص ضربه انگشت کار می‌کرد. بنابراین برای جمع‌آوری داده‌ها در مورد آنچه پیش از آن در مغز اتفاق افتاده بود، این دو محقق متوجه شدند که می‌توانند فعالیت مغزی شرکت‌کنندگان را به طور جداگانه روی نوار ضبط کنند، سپس نوارها را به صورت معکوس در کامپیوتر پخش کنند. این تکنیک مبتکرانه که «میانگین‌گیری معکوس» نامیده شد، پتانسیل آمادگی را آشکار کرد.
این کشف توجه گسترده‌ای را به خود جلب کرد. جان اکلز، برنده جایزه نوبل و کارل پوپر، فیلسوف برجسته علم، نبوغ این مطالعه را با استفاده گالیله از توپ‌های غلتان برای کشف قوانین حرکت جهان مقایسه کردند. کورنهوبر و دیکه با چند الکترود و یک ضبط صوت، شروع به انجام همین کار برای مغز کرده بودند.
با این حال، معنای واقعی پتانسیل آمادگی برای هر کسی قابل حدس بود. الگوی صعودی آن به نظر می‌رسید که منعکس کننده دومینوهای فعالیت عصبی است که یکی پس از دیگری در مسیری به سمت انجام کاری توسط فرد می‌افتند. دانشمندان پتانسیل آمادگی را به عنوان نشانه الکتروفیزیولوژیکی برنامه‌ریزی و آغاز یک عمل توضیح دادند. در این ایده، این فرض ضمنی وجود داشت که پتانسیل آمادگی باعث آن عمل می‌شود. این فرض آنقدر طبیعی بود که در واقع، هیچ‌کس آن را مورد تردید قرار نداد - یا آن را آزمایش نکرد.
لیبت، محققی در دانشگاه کالیفرنیا در سانفرانسیسکو، پتانسیل آمادگی را به روشی متفاوت زیر سوال برد. چرا بین تصمیم به ضربه زدن با انگشت و انجام واقعی آن حدود نیم ثانیه طول می‌کشد؟ او آزمایش کورنهوبر و دیکه را تکرار کرد، اما از شرکت‌کنندگانش خواست تا به دستگاهی شبیه ساعت نگاه کنند تا بتوانند لحظه‌ای را که تصمیم گرفتند، به خاطر بیاورند. نتایج نشان داد که در حالی که پتانسیل آمادگی حدود ۵۰۰ میلی‌ثانیه قبل از انجام عمل توسط شرکت‌کنندگان شروع به افزایش می‌کرد، آن‌ها تصمیم خود برای انجام آن عمل را تنها حدود ۱۵۰ میلی‌ثانیه قبل گزارش می‌کردند. لیبت نتیجه گرفت: «مغز ظاهراً قبل از اینکه فرد حتی از وقوع آن تصمیم آگاه شود، "تصمیم می‌گیرد" عمل را آغاز کند.»
برای بسیاری از دانشمندان، این موضوع که آگاهی آگاهانه ما از یک تصمیم فقط یک بازاندیشی وهم‌آلود است، غیرقابل قبول به نظر می‌رسید. محققان طراحی آزمایش لیبت، از جمله دقت ابزارهای مورد استفاده برای اندازه‌گیری امواج مغزی و دقتی که افراد واقعاً می‌توانستند زمان تصمیم‌گیری خود را به یاد بیاورند، زیر سوال بردند. اما یافتن نقص‌ها دشوار بود. و لیبت، که در سال ۲۰۰۷ درگذشت، به همان اندازه که منتقد داشت، مدافع نیز داشت. در دهه‌های پس از آزمایش او، مطالعات متعددی یافته‌های او را با استفاده از فناوری‌های مدرن‌تر مانند fMRI تکرار کرده‌اند.
اما یک جنبه از نتایج لیبت تا حد زیادی بدون چالش باقی ماند: این احتمال که آنچه او می‌دید دقیق بود، اما نتیجه‌گیری‌هایش بر اساس یک پیش‌فرض نادرست بود. چه می‌شد اگر پتانسیل آمادگی در وهله اول باعث اعمال نمی‌شد؟ چند مطالعه قابل توجه این را مطرح کردند، اما نتوانستند هیچ سرنخی در مورد اینکه پتانسیل آمادگی به جای آن چه می‌تواند باشد، ارائه دهند. برای از بین بردن چنین ایده قدرتمندی، کسی باید یک جایگزین واقعی ارائه می‌کرد.
در سال ۲۰۱۰، آرون شورگر به یک مکاشفه رسید. شورگر به عنوان محققی در مؤسسه ملی بهداشت و تحقیقات پزشکی در پاریس، نوسانات فعالیت نورونی را مطالعه می‌کرد؛ همهمه مداوم در مغز که از سوسو زدن خود به خودی صدها هزار نورون به هم پیوسته پدید می‌آید. این نویز الکتروفیزیولوژیکی مداوم در جزر و مدهای آهسته، مانند سطح اقیانوس - یا در واقع، مانند هر چیزی که از اجزای متحرک زیادی ناشی می‌شود - بالا و پایین می‌رود. شورگر می‌گوید: «تقریباً هر پدیده طبیعی که به ذهنم می‌رسد اینگونه رفتار می‌کند. به عنوان مثال، سری‌های زمانی مالی بازار سهام یا آب و هوا.»
از دید پرنده، همه این موارد داده‌های پرنویز، مانند هر نویز دیگری، فاقد الگو به نظر می‌رسند. اما به ذهن شورگر رسید که اگر کسی آن‌ها را بر اساس قله‌هایشان (طوفان‌های تندری، رکوردهای بازار) ردیف کند و به روش ابتکاری کورنهوبر و دیکه، میانگین‌گیری معکوس کند، نمایش بصری نتایج مانند روندهای صعودی (تشدید آب و هوا، افزایش سهام) به نظر می‌رسد. هیچ هدفی پشت این روندهای ظاهری وجود نخواهد داشت - هیچ برنامه قبلی برای ایجاد طوفان یا تقویت بازار. در واقع، این الگو صرفاً نشان می‌دهد که چگونه عوامل مختلف به طور تصادفی با هم منطبق شده‌اند.
شورگر می‌گوید: «فکر کردم، یک لحظه صبر کن.» اگر او همین روش را روی نویز مغزی خود به خودی که مطالعه می‌کرد، اعمال کند، چه شکلی به دست می‌آورد؟ «به صفحه‌ام نگاه کردم و چیزی شبیه پتانسیل آمادگی دیدم.» شورگر متوجه شد، شاید الگوی صعودی پتانسیل آمادگی اصلاً نشانه قصد در حال شکل‌گیری مغز نبود، بلکه چیزی بسیار موقعیتی‌تر بود.
دو سال بعد، شورگر و همکارانش جاکوبو سیت و استانیسلاس دهان پیشنهادی ارائه دادند. عصب‌شناسان می‌دانند که برای اینکه افراد هر نوع تصمیمی بگیرند، نورون‌های ما باید شواهدی را برای هر گزینه جمع‌آوری کنند. تصمیم زمانی گرفته می‌شود که یک گروه از نورون‌ها شواهد را از یک آستانه مشخص عبور دهند. گاهی اوقات، این شواهد از اطلاعات حسی از دنیای خارج می‌آید: اگر در حال تماشای بارش برف باشید، مغز شما تعداد دانه‌های برف در حال ریزش را در برابر تعداد کمی که در باد گرفتار شده‌اند می‌سنجد و به سرعت به این نتیجه می‌رسد که برف به سمت پایین حرکت می‌کند.
اما شورگر اشاره کرد که آزمایش لیبت هیچ نشانه خارجی از این دست را در اختیار آزمودنی‌هایش قرار نمی‌داد. برای تصمیم‌گیری در مورد زمان ضربه زدن با انگشتانشان، شرکت‌کنندگان صرفاً هر زمان که لحظه مناسب فرا می‌رسید عمل می‌کردند. شورگر استدلال کرد که آن لحظات خود به خودی، باید با جزر و مد تصادفی فعالیت مغزی شرکت‌کنندگان همزمان بوده باشد. آن‌ها احتمالاً زمانی انگشت خود را می‌زدند که سیستم حرکتی‌شان به طور اتفاقی به آستانه شروع حرکت نزدیک‌تر بود.
این بدان معنا نیست، همانطور که لیبت فکر می‌کرد، که مغز افراد قبل از اینکه بدانند، «تصمیم می‌گیرد» انگشتان خود را حرکت دهند. به هیچ وجه. بلکه به این معنی است که فعالیت پرنویز در مغز افراد گاهی اوقات اگر چیز دیگری برای پایه تصمیم‌گیری وجود نداشته باشد، کفه ترازو را به نفعی سنگین می‌کند و ما را از بلاتکلیفی بی‌پایان در مواجهه با یک کار اختیاری نجات می‌دهد. پتانسیل آمادگی بخش صعودی نوسانات مغزی است که تمایل دارد با تصمیمات همزمان شود. این یک وضعیت بسیار خاص است، نه یک مورد کلی برای همه، یا حتی بسیاری از انتخاب‌ها.
مطالعات اخیر دیگر از ایده پتانسیل آمادگی به عنوان یک سیگنال شکننده تقارن حمایت می‌کنند. در یک مطالعه روی میمون‌هایی که وظیفه داشتند بین دو گزینه مساوی انتخاب کنند، تیم جداگانه‌ای از محققان مشاهده کردند که انتخاب آتی میمون با فعالیت ذاتی مغزش قبل از اینکه حتی گزینه‌ها به میمون ارائه شوند، همبستگی داشت.
در مطالعه جدیدی که در حال بررسی برای انتشار در Proceedings of the National Academy of Sciences است، شورگر و دو محقق پرینستون نسخه‌ای از آزمایش لیبت را تکرار کردند. برای جلوگیری از انتخاب ناخواسته نویز مغزی، آن‌ها یک شرط کنترل را شامل شدند که در آن افراد اصلاً حرکت نمی‌کردند. یک طبقه‌بندی‌کننده هوش مصنوعی به آن‌ها اجازه داد تا بفهمند در چه نقطه‌ای فعالیت مغز در دو شرط متفاوت می‌شود. اگر لیبت درست می‌گفت، این اتفاق باید ۵۰۰ میلی‌ثانیه قبل از حرکت رخ می‌داد. اما الگوریتم تا حدود ۱۵۰ میلی‌ثانیه قبل از حرکت، یعنی زمانی که افراد در آزمایش اصلی لیبت گزارش می‌کردند تصمیم گرفته‌اند، هیچ تفاوتی را تشخیص نداد.
به عبارت دیگر، تجربه ذهنی افراد از یک تصمیم - چیزی که مطالعه لیبت به نظر می‌رسید فقط یک توهم است - با لحظه واقعی که مغزشان نشان می‌داد در حال تصمیم‌گیری هستند، مطابقت داشت.
زمانی که شورگر برای اولین بار توضیح نویز عصبی را در سال ۲۰۱۲ ارائه کرد، این مقاله توجه زیادی را در خارج جلب نکرد، اما در عصب‌شناسی سر و صدا ایجاد کرد. شورگر برای رد کردن یک ایده دیرینه جوایزی دریافت کرد. یوری مائوز، عصب‌شناس محاسباتی در دانشگاه چپمن می‌گوید: «این نشان داد که پتانسیل آمادگی آن چیزی نیست که ما فکر می‌کردیم.» مائوز که با شورگر و دیگران در آزمایش‌های بعدی همکاری می‌کند، می‌افزاید: «این در را به روی بسیاری از تفاسیر دیگر باز کرد.»
پاتریک هاگارد، عصب‌شناس در کالج دانشگاهی لندن که با لیبت همکاری کرده و از نتایج او دفاع کرده است، می‌گوید مقاله شورگر «بسیار هوشمندانه» بود و او اکنون موافق است که پتانسیل آمادگی آن چیزی نیست که لیبت تصور می‌کرد. با این حال، هاگارد، هنوز به طور کامل قانع نشده است که این پتانسیل به طور کامل با نویز تصادفی توضیح داده می‌شود، یا اینکه نتایج لیبت، یا حداقل روح آن‌ها، دیگر معتبر نیستند. او اشاره می‌کند که آزمایش لیبت هرگز واقعاً در مورد اعمال خود به خودی، مانند ضربه زدن با انگشت، نبود. موضوع تصمیم‌گیری بود. و مغز باید در تصمیم‌گیری مشارکت داشته باشد، حتی اگر به عنوان پیش‌بینی کننده ضعیف آن عمل باشد.
هاگارد می‌گوید: «من هنوز هم فکر می‌کنم که یافته تجربی لیبت جالب است.» او ادامه می‌دهد: «ممکن است تفسیر اصلی او در مورد علت‌گرایی - مبنی بر اینکه پتانسیل آمادگی باعث تصمیم می‌شود - اشتباه باشد. ممکن است توضیح شورگر درست باشد. اما همچنان این سوال جالب وجود دارد که چگونه تصمیمات عمدی از فعالیت مغزی ناشی می‌شوند.»
به طور خاص، هاگارد، شورگر و دیگران اکنون فکر می‌کنند که آزمایش لیبت ممکن است به ما در مورد نوع خاصی از تصمیمات چیزی بگوید - آن‌هایی که در غیاب هرگونه نشانه خارجی انجام می‌شوند. به ندرت پیش می‌آید که ما مانند شرکت‌کنندگان در آزمایش لیبت، بی‌دلیل عملی را انجام دهیم. اما می‌توان آن را به عنوان مدلی برای انتخاب‌های شخصی‌تر و عمیق‌تر در نظر گرفت. فکر کنید: وقتی تصمیم می‌گیرید کدام شغل را انتخاب کنید، کدام خانه را بخرید یا با چه کسی ازدواج کنید، هیچ کدام «درست» یا «غلط» نیستند. شما آن‌ها را بر اساس احساسات یا غرایز درونی خود انتخاب می‌کنید - و گاهی اوقات به دلیل اینکه به نظر می‌رسد کائنات شما را به آن سمت می‌کشد.
این بدان معنا نیست که چنین انتخاب‌های بزرگی نتیجه مستقیم نویز بی‌معنا در مغز هستند. بلکه نشان می‌دهد که عوامل دیگری به جز داده‌ها و استدلال منطقی در کار هستند. در واقع، شورگر معتقد است که تصمیمات خود به خودی که او مطالعه می‌کند، با تصمیمات عمدی و مبتنی بر استدلال متفاوت است - و نباید از آن‌ها برای استدلال علیه اختیار در موارد کلی‌تر استفاده کرد.
در مجموع، این تحقیقات اخیر به ما نمی‌گوید که اختیار بازگشته است. آن‌ها فقط می‌گویند که یک استدلال خاص علیه آن، شاید بزرگترین استدلال، به اندازه کافی قانع‌کننده نیست. سؤال بزرگتر در مورد اینکه آیا اعمال ما توسط کائنات تعیین شده است، همچنان باقی است. اما برای لحظه حاضر، حداقل به نظر می‌رسد که افرادی که می‌گویند نتایج لیبت ثابت کرده است که اختیار یک توهم است، به طور فزاینده‌ای در موضع ضعیفی قرار دارند.
به گفته شورگر، در واقع یک سوء تفاهم رایج در مورد آزمایش لیبت وجود دارد. همه تصور می‌کنند که این آزمایش‌ها در مورد اختیار هستند، اما لیبت در واقع به دنبال کشف شکاف زمانی بین فعالیت عصبی ناخودآگاه و احساس قصد ما بود. این اختلاف زمانی که لیبت آن را کشف کرد، بحثی را در مورد اختیار برانگیخت. «اما به نظر من،» شورگر می‌گوید، «آنچه کار او واقعاً نشان داد این بود که آگاهی دیرتر اتفاق می‌افتد.»
دیکه، یکی از دو کاشف اصلی پتانسیل آمادگی، می‌گوید او هرگز نتایج لیبت را اینگونه تفسیر نکرده است که اختیار را رد می‌کند. او به این نکته اشاره می‌کند که لیبت نیز چنین تفسیر نکرد. دیکه می‌گوید: «فلاسفه از کار لیبت به عنوان استدلال علیه اختیار سوء استفاده کردند. لیبت در مورد این موضوع بسیار ناراحت بود. او فردی مذهبی بود.» در واقع، لیبت معتقد بود که حتی اگر ما اراده‌ای آزاد برای شروع یک عمل نداشته باشیم، ممکن است «اراده آزاد» برای وتو کردن آن داشته باشیم - نوعی فرمان اجرایی دقیقه آخری که توسط بخشی ناشناخته از مغز صادر می‌شود.
شورگر که در مؤسسه تحقیقاتی INSERM در پاریس مستقر است، می‌گوید: «کار او واقعاً مردم را به تفکر واداشت.» و در نهایت، تفکر به نقطه آغاز بازگشته است. شورگر می‌گوید پس از دهه‌ها حمله به اختیار بر اساس الگوی لیبت: «ما می‌گوییم، صبر کنید، آن تفسیر ممکن است نادرست باشد.»