‘AI kan ons helpen om ons brein beter te begrijpen’

De afgelopen eeuwen deed de wetenschap spectaculaire ontdekkingen: het bracht ons de evolutietheorie, we leerden dat de zon centraal staat in ons zonnestelsel, begrepen de werking van zwaartekracht en ontdekten micro-organismen. Zulke doorbraken hebben we te danken aan de briljante hersenen van wetenschappers als Charles Darwin, Isaac Newton, Galileo Galilei en Antonie van Leeuwenhoek. Ironisch genoeg weten we niet hóe het brein van iemand als Darwin tot zijn ontdekking kwam. De werking van ons eigen brein is namelijk een van de belangrijkste black boxes in de wetenschap.

Natuurlijk weten we wel wat: de prefrontale cortex is verantwoordelijk voor het inschatten van risico’s, te vaak een voetbal koppen is slecht voor je hersenpan en alcohol kan je brein (iets) creatiever maken én beschadigen. Maar van het mechanisme, dus hoe intelligentie werkt en hoe we leren, weten we nog steeds erg weinig. Thomas Moerland (Universiteit Leiden), die ook niet-praktiserend arts en wiskundige is, breekt zich daar het hoofd over. Hij denkt dat we, aan de hand van AI, dat mysterie kunnen ontrafelen.

Waarom zou jij zo graag willen weten hoe ons brein werkt?

“Tijdens het leven past het brein zich voortdurend aan op basis van ervaringen, als een zelflerend netwerk. Dat waanzinnige orgaan, waar onze identiteit gevormd wordt, dat ons hier nu met elkaar laat praten; we krijgen er de vinger niet achter. Ik vind dat even fascinerend als frustrerend. Het is iets dat we fundamenteel moeten willen begrijpen. Bovendien ben ik afgestudeerd als arts; ik denk dat ik daardoor al veel interesse heb voor de hersenen.”

Waarom snappen we ons brein eigenlijk nog niet?

“Ons brein is een ongelooflijk complex netwerk. Het bevat ongeveer 86 miljard neuronen, die samen triljoenen verbindingen vormen. Dat zijn absurde aantallen. De neuronen geven informatie door, verwerken die, en op basis daarvan worden beslissingen genomen. Het brein is echt een bizar bouwwerk en behoort tot de meest ingewikkelde structuren in het universum. Daarom is het lastig om precies te achterhalen hoe ons brein werkt.”

De titel van je boek is ‘Van IQ naar AI’. Waar verwijst die titel naar?

“Dit boek focust niet alleen op AI, maar neemt ook onze eigen natuurlijke intelligentie mee. Dat hele proces van neurale netwerken, van zenuwcellen die informatie doorgeven en verwerken, hebben we in AI gesimuleerd. We maakten versimpelde modellen, die zijn geïnspireerd op het biologische proces. Simpel gezegd: de manier waarop we AI hebben gebouwd, is duidelijk gebaseerd op hoe ons eigen brein functioneert.”

En jij denkt dus dat we van AI kunnen leren, omdat het is opgebouwd zoals onze eigen hersenen?

“Klopt. Kunstmatige intelligentie is in principe gebaseerd op ons brein. Maar omdat we niet helemaal weten hoe dat brein werkt, kunnen we het ook niet helemaal nabootsen. AI-onderzoekers bedachten daarom zelf nieuwe stappen, om kunstmatige netwerken te laten leren van data. Inmiddels zien we dat machine learning opvallende aspecten van menselijke intelligentie begint na te bootsen: taalmodellen kunnen bijvoorbeeld vrij goed redeneren, samenvatten en zelfs programmeren. Dat is nuttig en mooi in computers, maar het roept ook een nieuwe vraag op: zijn de leerprincipes die mensen in computers hebben ontdekt misschien ook van toepassing in ons brein? En kan dat aanwijzingen geven waar we in ons brein naar moeten gaan zoeken? “

“Het grote voordeel is dat machine learning beter te onderzoeken of analyseren is dan het biologische proces in ons eigen hoofd. Dat komt doordat ons brein leeft en heel gedetailleerd is, terwijl we leeralgoritmen zelf hebben geschreven. Daarnaast kunnen we ook nog naar binnen proberen te kijken in het geleerde AI-netwerk. Zo kunnen we, op basis van wat we waarnemen, hypothesen opstellen over ons eigen brein. Daardoor kunnen we gerichter hersenonderzoek doen en mogelijk tot doorbraken komen. Er is dus een wisselwerking: we gebruiken onze kennis van het brein om AI te ontwikkelen en AI helpt ons op zijn beurt om ons brein beter te begrijpen.”