Je leest:

‘Waarom je jezelf niet kunt kietelen’

‘Waarom je jezelf niet kunt kietelen’

Interview met Heleen Slagter over hoe ons brein voorspelt wat we doen

Auteur: | 15 oktober 2019

Bepaalt informatie die via de zintuigen onze hersenen binnenkomt hoe wij de buitenwereld waarnemen? Nee, het brein genereert in de eerste plaats zelf informatie van binnenuit, volgens aandachtonderzoeker Heleen Slagter. “Onze waarneming is er niet op gericht een waarheidsgetrouwe afbeelding te maken van de omgeving.”

Elektroden op de hoofdhuid (EEG) meten de elektrische signalen die tijdens een computertaak gegenereerd worden.

Eind jaren negentig was ze de eerste stagiaire in Nederland die haar proefpersonen in een fMRI-scanner legde. Er was één scanner die ook voor onderzoek gebruikt mocht worden om hersenactiviteit te meten, in het UMC Utrecht. Het was de tijd waarin data nog op floppy’s werd opgeslagen. Neurowetenschapper Heleen Slagter richt zich op de cognitieve functies, zoals perceptie, aandacht, geheugen, besluitvorming en impulsbeheersing om te begrijpen hoe wij de wereld waarnemen. Aandacht is haar specifieke, ehm, aandachtsgebied.

Als vanouds kijken onderzoekers in dit veld hoe het brein reageert op informatie die via onze zintuigen binnenkomt, en hoe de verwerking van prikkels leidt tot een bepaalde actie van de persoon. Ze laten proefpersonen taken doen op de computer, zoals bepaalde cijfers en getallen onthouden of negeren. De proefpersonen reageren op de prikkels met een klik met de muis of het toetsenbord. Via elektroden op de hoofdhuid (EEG) of een MRI-scanner kijken de onderzoekers ondertussen welke hersendelen signalen genereren.

Het is de dominante strategie in de cognitieve neurowetenschappen, die ons veel heeft geleerd over de werking van onze hersenen en cognitie. Maar met de komst van nieuwe ideeën over cognitie schiet de methode te kort, volgens Slagter. Deze week spreekt ze als kersverse hoogleraar hersenen, cognitie en plasticiteit haar oratie uit aan de Vrije Universiteit in Amsterdam. We zien het brein nog teveel als een passief orgaan, zegt ze, als een computer die informatie verwerkt, transformeert en opslaat. “In een realistische situatie worden prikkels niet aan het brein gegeven, zoals onderzoekers dat doen in hun taken. Het brein moet die prikkels zelf opzoeken, door in actie te komen.”

Het brein in actie bestuderen is lastig. Bij EEG en fMRI moeten proefpersonen muisstil zitten of liggen en hun blik fixeren op het scherm. Elke beweging kan de opname verstoren. We moeten de menselijke hersenen ook via andere wegen bestuderen, is de boodschap waarmee Slagter haar nieuwe ambt aanvaardt.

Ons brein voorspelt onze acties. Al voordat je iets oppakt, voorspel je dat je het object zal voelen zodra je je hand uitsteekt om het te pakken.

U zegt dat de hersenen zelf hersenactiviteit genereren en niet slechts gedreven worden door input die via onze ogen en oren binnenkomt. Hoe werkt dat?

“Onze hersenen hebben geen directe toegang tot de buitenwereld, daarom maken ze continu voorspellingen van hoe die buitenwereld eruit ziet. Al voordat ik dit kopje thee daadwerkelijk oppak, voorspel ik dat ik het kopje zal voelen als ik mijn arm beweeg. Dat is het model dat mijn brein heeft van dit stukje buitenwereld. Input vanuit de zintuigen is er op dit moment nog niet. Ik moet eerst de actie uitvoeren om te kijken of het model klopt. Aan de hand van onze acties is het brein continu bezig zijn modellen van de buitenwereld te updaten. Een mooi voorbeeld van dit mechanisme is dat je jezelf niet kan kietelen. Als je jezelf wil gaan kietelen, maakt je brein van tevoren een voorspelling over wat jouw actie voor sensatie gaat opwekken. Je voorspelt al hoe het zal voelen, waardoor de binnenkomende sensatie heel klein is. Daardoor ervaar je het niet als kietelen.”

Onze hersenen controleren dus steeds hun eigen model van de realiteit. Zien we de dingen dan wel zoals ze echt zijn?

“Onze cognitie is er niet op gericht een zo waarheidsgetrouwe afbeelding te maken van de omgeving. De verschuiving in hoe we over cognitie denken zie je bijvoorbeeld terug in het geheugenonderzoek. We stelden ons het geheugen altijd voor als een harde schijf waarop herinneringen staan opgeslagen. Tegenwoordig weten we dat herinneringen kwetsbaarder zijn en kunnen vervormen over de tijd. We integreren nieuwe kennis in bestaande herinneringen. We gebruiken ons geheugen dus niet om een waarheidsgetrouwe representatie te maken van het verleden en dat voor altijd op te slaan. Het geheugen stelt ons juist in staat om in de toekomst beter te handelen. Cognitie in het algemeen is meer gericht op wat er in de toekomst gaat komen, zodat je je handelen kan aanpassen aan nieuwe kennis.”

Uitgelicht door de redactie

Psychologie
Terug naar school: waar laat je al die leerstof?

Cultuurwetenschappen
’De gezondheid van anderen vinden we belangrijker dan die van onszelf’

‘We moeten nadenken over nationale rituelen om dit trauma te verwerken’

Wisten we niet al lang dat onze waarnemingen worden gedreven door eerdere ervaringen en kennis?

“Dat is inderdaad altijd het idee geweest: wat er op dit moment gebeurt kan je alleen interpreteren aan de hand van eerdere ervaringen. Tegelijkertijd zien we functies als geheugen, aandacht en perceptie nog teveel als losse dingen waar aparte hersengebieden bij betrokken zijn, die losstaan van acties en de rest van het lichaam. Cognitie is in samenhang met acties en de omgeving tot stand gekomen. Het is daarom belangrijk dat we cognitie en het brein bestuderen in proefpersonen die bewegen in meer natuurlijkere settings.”

Kan het ook gebeuren dat het niet lukt om je model van de buitenwereld te updaten?

“Bij sommige patiënten lijkt dat niet genoeg te gebeuren, zoals bij mensen met OCD, die dwangmatige handelingen uitvoeren. Ze denken soms dat hun huis vies is en blijven maar schoonmaken. Hun brein hangt zoveel gewicht aan het model dat het huis vies is, dat een revisie op basis van binnenkomende informatie niet wordt toegestaan. OCD laat zien dat in onze waarneming het inwendige eerst komt en dat invloeden van buitenaf zich er slechts tegenaan kunnen bemoeien.”

Denkt u dat het mogelijk is om onze cognitie te verbeteren?

“In ieder geval niet met zogenaamde brain games. De afgelopen jaren probeerden onderzoekers om cognitie te verbeteren met behulp van computertaaktrainingen, bijvoorbeeld door proefpersonen de locatie van een aantal stimuli in een rooster te laten onthouden. Ze konden inderdaad steeds meer locaties onthouden, maar al snel bleek dat ze alleen beter werden op de trainingstaak en taken die erop leken, niet op andere taken of in het dagelijks leven. Leren was dus taakspecifiek en had niet op het niveau van cognitie plaatsgevonden.”

Hoe verklaar je dat vanuit het model van het ‘voorspellend brein’?

“Uiteindelijk zijn de mogelijkheden in een taak beperkt. Het brein voorspelt continu zijn eigen input en is erop gericht patronen in de omgeving te herkennen. In zo’n geheugentraining is het mogelijk om een patroon te onthouden in plaats van drie afzonderlijke locaties, bijvoorbeeld door er een driehoekje van te maken. Het lijkt dan net alsof de geheugencapaciteit groter is geworden, maar je past gewoon slimme trucjes toe, ezelsbruggetjes, om meer informatie in je geheugen te stoppen.”

Meditatie is een manipulatie om te zien hoe automatisch het voorspellende brein werkt.

Hoe kunnen we het brein bestuderen zonder dat mensen stil hoeven te zitten op een stoel met hun blik gefixeerd?

“Er komen steeds meer manieren waarop we het brein in actie kunnen bestuderen, dankzij big data, machine learning en virtual reality gecombineerd met metingen aan het brein. Een VR-studie naar aandacht zou er als volgt uit kunnen zien: we zetten proefpersonen in nieuwe omgevingen waar ze moeten leren wat wel en niet belangrijk is. We letten op dingen om ons heen waarvan we hebben geleerd dat er informatie in zit. Hoe gaan ze om met objecten die ze niet kennen? Dankzij mobiele versies van de EEG kunnen we hersenactiviteit meten terwijl proefpersonen bewegen. Om de ruis van de spieren eruit te halen moeten we dezelfde prikkel vaak aanbieden en de reactie middelen.”

U gaat ook onderzoek doen naar meditatie.

Bij meditatie verander je je inwendige model en probeer je de ervaring in het nu te brengen, zodat je de dingen kan zien zoals ze zijn. Het is een mooie manipulatie om te zien hoe automatisch dat voorspellende brein werkt, of we iets kunnen veranderen in ons nadenken en de manier waarop we aandacht schenken."

Doet u zelf aan meditatie?

“Nee, dat is niet mijn ding. Ik ben een van de weinige meditatieonderzoekers die niet zelf mediteert. In de Verenigde Staten deed ik als post-doc onderzoek naar het effect ervan op aandacht. Toen ik terugkwam in Nederland zag iedereen me als mediatie-onderzoeker en daar werd op neergekeken, andere onderzoekers vonden het raar. Voor mij is het een methode, een manipulatie om beter te begrijpen hoe de menselijke geest werkt. Ik wilde mezelf eerst weer even neerzetten als serieuze aandachtonderzoeker. Nu pakken we het weer op.”

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 15 oktober 2019

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.