Je brein loopt vooruit en voorspelt de wereld

Je brein verwerkt niet alleen wat je ziet, maar maakt continu voorspellingen op basis van je ervaringen. Dit proces is mogelijk verstoord bij mensen met Autisme.

Wanneer er een bal naar je toe wordt gegooid, weet je vrijwel direct dat je hem moet vangen – eigenlijk nog voordat je het zelf bewust beseft. Vroeger dacht men dat je brein in zo’n situatie functioneert als een fotocamera: een beeld komt via je ogen binnen en wordt vervolgens door je brein verwerkt. Maar duurt dat proces niet veel te lang? Zou je dan nog op tijd kunnen vangen?

Onderzoekers Christian Keysers, Giorgia Silani en Valeria Gazzola laten zien dat het eigenlijk anders in elkaar zit. Christian Keysers legt uit: ‘je brein voorspelt wat er gaat gebeuren op basis van je eerdere ervaringen. Op deze manier is het mogelijk om de snelheid van de bal bij te houden, ondanks de honderden milliseconden die het brein nodig heeft om visuele input the verwerken en ons lichaam te bewegen. Het beeld dat via je ogen binnenkomt, wordt vooral gebruikt om te controleren of je verwachting overeenkomt met de werkelijkheid. Pas wanneer er een verschil ontstaat tussen je verwachting en wat je ziet, gaat je brein meer leunen op de werkelijke visuele input.

Het voorspellen van anderen

Valeria Gazzola: ‘Wat interessant is, is dat je je eigen ervaringen en motorprogramma’s in het brein ook gebruikt om de acties van anderen te voorspellen. Wanneer je een fysieke handeling uitvoert, zoals het optillen van een melkcup om in je koffie te schenken, helpt de sensorische input om je verwachtingen te toetsen. Je merkt het gewicht niet echt bewust op, omdat je brein dit heeft voorspeld. Maar als blijkt dat iemand anders de melkcup al heeft opgemaakt, en het veel lichter is dan je had verwacht, dan trekt het plotselinge verschil tussen je verwachtingen en de zintuigelijke feedback opeens je aandacht.’

‘Wanneer je iemand anders dit ziet doen, voel je niet direct het gewicht. Toch kun je voorspellingen maken met behulp van je eigen motorprogramma’s en deze testen aan de hand van wat je ziet. Dus je voelt je alsnog verrast als het cupje veel sneller omhoog vliegt dan je had verwacht. We denken dat dit te maken heeft met zogenaamde spiegelneuronen, dit zijn cellen in je eigen motorcortex die actief worden wanneer je iemand anders een handeling ziet uitvoeren. Dit fungeert als een soort ‘snelkoppeling,’ waarmee je je eigen motorprogramma’s en de voorspellende mechanismen die je nodig hebt voor je eigen acties kunt gebruiken om het gedrag van anderen te voorspellen.’

“Maar hoe zit het met emoties? Gazzola legt uit: ‘We weten dat gebieden in ons brein die betrokken zijn bij onze eigen emoties actief worden wanneer we de emoties van anderen waarnemen. Hoe we de emoties van anderen voorspellen, is echter nog niet volledig begrepen. Een literatuurreview toonde aan dat de gebieden in ons brein die actief worden wanneer we beloning of straf ontvangen, ook actief worden wanneer iemand anders beloning of straf ontvangt. Beloning en straf zijn dus waardevolle voorspellers voor de emoties van anderen.'”

Complex systeem

Christian Keysers: ‘Stel je voor dat ik een knop heb, en elke keer dat ik die indruk, begint een acteur te schreeuwen van de pijn. Als ik dat vijf keer doe, veranderen mijn verwachtingen: de eerste keer komt het totaal onverwacht, maar tegen de vijfde keer kun je voorspellen wat er gaat gebeuren.’

‘Volgens de oude theorie, waarbij je hersenen alleen het beeld verwerken dat je ziet, zou je elke keer dezelfde reactie in het brein moeten zien. Maar als de buitenwereld vooral dient om je voorspellingen te toetsen, zou je bij de eerste keer een sterke hersenrespons verwachten (omdat iets onverwachts gebeurt en je je verwachtingen moet aanpassen), en bij de laatste keer een veel kleinere respons (omdat je al weet wat er gaat gebeuren).’

‘Wat gebeurt er dan eigenlijk in het brein? We zien dat dat behoorlijk complex in elkaar zit. Sommige hersengebieden reageren relatief consistent tijdens alle vijf de keren. Tegelijkertijd zijn er ook hersengebieden waar de activiteit verandert gedurende de vijf pogingen. In dit reviewartikel kijken we naar de vele studies die over dit onderwerp zijn verschenen om te laten zien hoe de verschillende hersensystemen zich organiseren. Als bepaalde acties bijvoorbeeld voorspelbaar worden, dan weet je premotorische cortex hoe hij de actie in je lichaam moet uitvoeren. Dit gebied zal dan de visuele gebieden in je brein onderdrukken, wat leidt tot minder visuele input. Wat je waarneemt is niet langer wat je daadwerkelijk ziet, maar wat je verwacht te zien. Alleen als er iets onverwachts gebeurt, wordt deze onderdrukking opgeheven.’

Voorspellingen en autisme

Er wordt gedacht dat het voorspellende systeem bij mensen met autisme minder goed is afgesteld. Hierdoor wordt de wereld om hen heen veel onvoorspelbaarder, wat zorgt voor meer prikkels. Christian Keysers: ‘Stel je voor dat je in een drukke ruimte staat met veel mensen. Doordat ons brein veel voorspellingen maakt, kunnen we de meeste prikkels negeren en ons alleen concentreren op wat belangrijk is. Maar wanneer dit voorspellende systeem minder goed werkt, kan zo’n drukke omgeving plotseling overweldigend aanvoelen.’

‘Het brein zit complex in elkaar en heeft het unieke vermogen om zich aan te passen. Het is interessant om te beseffen dat je hersenen geen camera zijn die simpelweg verwerken wat er binnenkomt. In plaats daarvan werken je hersenen voortdurend op basis van hypotheses en voorspellingen. Je brein loopt altijd vooruit en construeert continu wat de wereld zou moeten zijn.’

Bron: Science Direct

 

Bekijk hieronder onze infographic