Je leest:

Rekenen als een aap

Rekenen als een aap

Auteur: | 28 november 2005

Mensen en apen denken op dezelfde manier over grote en kleine getallen. Volgens twee neurowetenschappers is het denkpatroon voor zulke taken niet veranderd sinds onze voorouders afsplitsten van de apen.

In de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) schrijven neurowetenschappers Jessica Cantlon en Liz Brannon van Duke University (V.S.) over het rekentalent van mensen en apen. Volgens de twee is het achterliggende mechanisme om zaken te rangschikken niet veranderd sinds onze voorouders afsplitsten van de apen. Dat blijkt uit de kenmerkende aarzeling van aap én mens bij verwarrende vragen.

Wat is er kleiner, een olifant of een walvis? En is de pepernoot of een suikerklontje het grootst? Mensen vinden dat lastige vragen. Uit onderzoek blijkt dat we sneller kunnen antwoorden als we de grootste van twee reuzen moeten kiezen, en omgekeerd de kleinste van twee ukkies. Als mensen afstanden, afmetingen en hoeveelheden op een tegenintuïtieve manier moeten ordenen kost dat net iets meer tijd. Het verschijnsel heet semantische congruentie.

Neurowetenschapper Elizabeth Brannon (voorgrond) onderzocht met haar promovenda Jessica Cantlon of rhesusapen (achtergrond) op dezelfde manier over klein en groot denken als mensen. bron: Duke University

Brannon en Cantlon onderzochten of semantische congruentie ook voorkomt bij apen. “Je zou verwachten dat het verschijnsel zijn oorsprong heeft in de opbouw van onze talen”, legt Brannon uit. Engels- en Nederlandstaligen ordenen getallen bijvoorbeeld het liefst van laag naar hoog; de laagste eerst dus. Taal kleurt het denken wel vaker, zoals bleek uit onderzoek van anthropoloog Peter Gorden. Hij toonde aan dat de Pirahã-stam uit het Amazone-gebied nauwelijks grip heeft op getallen boven de 4. Dat komt doordat de Pirahã-taal maar twee telwoorden kent – “één” en “ongeveer twee”.

Semantische congruentie kan net als de rekenproblemen van de Pirahã best een taaloorsprong hebben, maar Cantlon en Brannon dachten dat de oorzaak ergens anders lag: “We hebben besloten dat te testen op taalloze proefpersonen: rhesusapen.”

Stippen tellen

De twee Amerikanen lieten hun proefdieren, rhesusapen Finkelstein en Mikulski, telkens twee groepen van gekleurde stippen zien. Een groep bestond telkens uit 1 tot 9 stippen en de groepen waren nooit even groot. Stonden de groepen op een rode achtergrond, dan moesten de apen de kleinste van de twee aanwijzen. Een blauwe achtergrond betekende juist dat ze de grootste groep moesten aangeven. Cantlon en Brannon klokten de reactietijd van de apen en beloonden een goed antwoord met een zoet drankje. Om het tweetal apen te motiveren werden ze op een waterarm – maar veilig – dieet gezet, zodat de beloning extra aantrekkelijk was.

Uit het onderzoek blijkt dat mensen én apen voorwerpen in hun omgeving op dezelfde mentale manier rangschikken. De kleinste van twee grote groepen aanwijzen? Een aap aarzelt dan net zoals een mens. Taal komt daar niet bij te pas, hersenbouw des te meer.

Rhesusapen Finkelstein en Mikulski moesten de kleinste groep aanwijzen als de achtergrond rood was; bij een blauwe achtergrond werd juist de grootste groep gevraagd. Goed geantwoord dus. bron: Elizabeth Brannon & Jessica Cantlon, Duke University

Overlap

Rhesusapen zijn ongeveer 60 cm groot en hebben een grijsbruine vacht met roze gezichten. Vrouwtjes wegen rond de drie kilo; mannetjes zijn tot twee keer zo zwaar. De apensoort wordt veel gebruikt in biomedisch onderzoek en gaf zijn naam aan de rhesus-factor, een van de eigenschappen die iemand’s bloedgroep kenmerken. Rhesusapen en mensen hebben een gemeenschappelijke voorouder; 25 miljoen jaar geleden begonnen de twee uit elkaar te groeien. Het DNA van mens en rhesusaap overlapt nu nog voor 94%; tussen mens en gorilla of chimpanzee is de overeenkomst zelfs 98 of 99%. Mens en mensapen zijn dan ook nog ‘maar’ 5 tot 8 miljoen jaar uit elkaar aan het groeien.

Rhesusapen. bron: Wikipedia. Klik op de afbeelding voor een grotere versie.

Finkelstein en Mikulsi moesten in de loop van het experiment zo’n 8000 keer kiezen tussen het grootste of kleinste aantal stippen. Resultaat: het zijn net mensen. “Het effect van semantische congruentie was heel duidelijk zichtbaar”, vertelt Cantlon. “Lieten we ze bijvoorbeeld kiezen tussen vakken met één en met twee stippen, dan reageerden de apen het snelst als we vroegen wat de kleinste groep was.”

Volgens Brannon toont het onderzoek aan dat mensen en apen op dezelfde manier over getallen en groottes denken. "Taal is een van de grote verschillen in de manier waarop mens en dier met de wereld omgaan, zegt ze. “Maar in dit geval blijkt duidelijk dat semantische congruentie niet taalgebonden is, ook al dachten we dat eerst wel.” Natuurlijk is het mogelijk dat de semantische congruentie in apen en mensen door verschillende mechanismes wordt veroorzaakt, maar Brannon vind dat niet waarschijnlijk. “Het proces is volgens mij evolutionair overgeërfd en heeft niet met taligheid te maken.”

Reactietijd van de rhesusaap Mikulski tijdens het kiezen tussen groepen van steeds meer stippen. De blauwe lijn geeft aan hoe snel Mikulski de grootste van de twee groepen kon aanwijzen; de rode lijn hoort bij de opdracht de kleinste groep te kiezen. Hoe kleiner de groepen, hoe makkelijker die laatste taak was. Bij grote groepen bleek het juist makkelijker de grootste groep aan te wijzen. Dat is precies hetzelfde effect als mensen zouden vertonen. bron: Semantic congruity affects numerical judgments similarly in monkeys and humans, copyright 2005 National Academy of Sciences, U.S.A.

Referentie

In hun PNAS-artikel speculeren Cantlon en Brannon over het mechanisme achter semantische congruentie. Taal heeft enorme invloed op ons denken, maar niet alle oude denkpatronen zijn erdoor veranderd. K. Holyoak en W. Petrusic hebben een verklaring bedacht die voor mensen én apen opgaat. Volgens deze twee onderzoekers maken mens en aap gebruik van referentiepunten om zaken mee te vergelijken. Hoe meer een waarde van het gebruikte referentiepunt afligt, hoe langer de proefpersoon moet nadenken om de vergelijking te maken. Als Finkelstein en Mikulski bijvoorbeeld het getal 1 als referentie gebruiken voor ‘klein’ en 9 voor ‘groot’, ligt het voor de hand dat het denkwerk vraagt als ze moeten bepalen hoever 2 en 3 van ‘groot’ afliggen. Vergelijken met 1 is dan makkelijker omdat de afstand tot het ijkpunt zo klein is.

Is wiskunde apenwerk? Dat ook weer niet. Groepen van verschillende grootte onderscheiden is één ding, maar exact tellen en rekenen kunnen mensen pas sinds ze er de juiste taal voor hebben verzonnen. Hogere wiskunde is onze eigen uitvinding, maar wie in de supermarkt op het oog schat welk bakje aardbeien het volste is, gebruikt daarvoor mentaal gereedschap van miljoenen jaren oud. Oude én nieuwe apen zitten wat dat betreft vast aan hetzelfde truukje.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 28 november 2005

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.