Browse Category: Experimentele psychologie

Train je brein en word slimmer ouder!

U kent ze wel: de boeken over brain training. Ze vullen de boekenrekken in Fnac, ze slingeren rond op het salontafeltje van uw oma of opa, en bedrijven die de spelletjes bedenken verdienen er miljoenen mee. Brain training op google: bijna 28 miljoen zoeksresultaten. Maar werkt het nu echt, om je brein te trainen?

Deze vraag werd recent onderzocht in een zeer degelijke en grote studie, waaraan meer dan 7000 vijftigplussers deelnamen. De proefpersonen werden gevraagd om online, en zo vaak ze wilden, regelmatig een aantal denkspelletjes te doen. Men moest telkens minstens 10 min spelen, en minstens 5 keer per week. De proefpersonen werden zonder dat ze dat wisten willekeurig toegewezen aan één van drie condities: er waren mensen die spelletjes voorgeschoteld kregen waarin redeneren en probleemoplossend denken getraind werden. Daarin moesten mensen bijvoorbeeld een aantal gewichtjes op een weegschaal balanceren zodat ze in evenwicht stond. In de tweede conditie kregen mensen spelletjes waarin het geheugen en aandacht getraind werd. In de derde conditie werd aan mensen gevraagd om op internet wat informatie op te zoeken. Deze laatste conditie was de controleconditie: men verwachtte dat deze taakjes geen effect zou hebben op het brein, maar het is belangrijk om in onderzoek zo’n conditie op te nemen als vergelijkingsbasis, omdat mensen die deelnemen aan onderzoek sowieso typisch hun best willen doen en alles beter gaan doen.

Na een aantal weken, na drie maanden en na 6 maanden ging men dan testen of de proefpersonen beter presteerden op een heel aantal criteria, in vergelijking met hun prestatie voor het onderzoek. Men onderzocht functioneren van het geheugen, redeneren, het beoordelen van grammaticale zinnen, maar ook hoe cognitief zelfstandig de ouderen waren in het dagelijkse leven: doen ze zelf hun was, beheren ze hun bankzaken, staan ze in voor hun eigen transport, etc. Deze zaken zijn belangrijk omdat men weet dat vijftigplussers gaandeweg slechter gaan presteren op dit soort zaken, en wie het snelst achteruitgaat vaak later vroeger Alzheimer dementie krijgt.

De resultaten waren zeer positief: de zestigplussers die deelnamen aan de eerste twee condities mét breintraining scoorden (niet na 6 weken, maar wel na drie maanden) maar liefst 15% beter op het zelfstandig uitvoeren van alledaagse activiteiten, in vergelijking met de controlegroep die alleen wat opzoekwerk op internet deed. Iedereen die ouder was dan vijftig scoorde 30% beter op de redeneertests en 19% beter op nieuwe woorden leren. Ook het korte termijn geheugen en grammatica werkten beter.

Brain training werkt dus. Maar enkel bij ouderen. Eerder onderzoek had uitgewezen dat het trainen van cognitieve vaardigheden bij gezonde volwassenen weinig effect heeft. Men stelt hier typisch vast dat mensen beter worden, maar enkel in die specifieke taken die ze trainen. Er is geen veralgemening van de positieve effecten naar andere taken, of naar het dagelijkse leven. Dat blijkt nu dus wél het geval te zijn voor ouderen. Gezien cognitieve vaardigheden in deze groep sowieso achteruit gaan, heeft breintraining daar wél effect.

U weet dus welk kerstcadeau te kopen voor uw oma of opa. Maar besteed er ook niet teveel geld aan: er is geen onderzoek dat aantoont dat de (dure) commerciële producten béter werken dan alledaagse oefeningen zoals sudoku’s of kruiswoordraadsels. Bezig blijven, da’s het voornaamste!

Referenties

  • Corrbett, A., Owen, A., Hampshire, A., Grahn, J. Stenton, R., Dajani, S., Burns, A., Howard, R., Williams, N., Williams, G. Ballard, C. (2015). The Effect of an Online Cognitive Training Package in Healthy Older Adults: An Online Randomized Controlled Trial. The journal of post-acute and long-term Care Medicine, 16(11), 990-997.
  • http://www.jamda.com/article/S1525-8610%2815%2900435-1/abstract

 

 

Wanneer je de fysieke pijn van een ander voelt.

Stel je voor dat je samen met je partner het eten klaarmaakt. Plots zie je dat je partner zich per ongeluk snijdt met het keukenmes. Een oncomfortabel gevoel steekt de kop op als je zijn/haar bebloede hand ziet.

Bij sommige mensen gaat deze korte emotionele ‘stressreactie’ ook gepaard met het effectief voelen van de fysieke pijn van de ander. Huh, kan dit? Ja…, in de literatuur wordt dit ‘plaatsvervangende pijn’ genoemd.

Plaatsvervangende pijn meten: een pijnlijke opdracht

Om plaatsvervangende pijn wetenschappelijk te meten heb je natuurlijk meer nodig dan enkel de vraag of mensen fysieke pijn voelen bij het zien van een ander met pijn. Een eerste doel werd daarom het ontwikkelen van een gepast experimenteel paradigma, dat ons toelaat dit effectief te gaan meten in de plaats van bevragen. Proefpersonen kregen een scherm te zien waarbij korte filmpjes van een linker- en rechterhand werden getoond. In elk filmpje werd één van deze twee handen geprikt of aangeraakt. Tegelijkertijd kon de proefpersoon een pijnlijke prikkel of niet-pijnlijke prikkel toegediend krijgen op de eigen linker- of rechterhand of op beide handen. De proefpersoon werd gevraagd zo snel mogelijk de locatie van de toegediende prikkels op de eigen handen te detecteren (luidop aangeven door “links”, “rechts” of “beide handen” te zeggen). In dit experimenteel opzet gaan we er vanuit dat mensen die een plaatsvervangende sensatie ervaren, moeilijk het onderscheid kunnen maken tussen een plaatsvervangende sensatie en een toegediende prikkel op de eigen hand. Wanneer ze foutief aangeven iets te hebben gevoeld aan de kant van de visuele prikkel – dus wanneer ze “links” zeggen omdat de linkerhand in het filmpje werd getoond, maar ze infeite zelf rechts een sensatie zouden moeten ervaren hebben – dan werd dit gezien als een plaatsvervangende fout. Een illusionaire ervaring dus. Wat bleek? Het opzet leek te werken, plaatsvervangende fouten kwamen geregeld voor!

Plaatsvervangende sensaties in het dagelijkse leven

Doorheen verschillende studies met variaties op bovenstaand experimenteel opzet bleek dat diegene die plaatsvervangende pijn in het dagelijkse leven rapporteren, meer illusionaire gewaarwordingen ervaren tijdens dergelijke opzet in vergelijking met controle personen. Wanneer je je dus regelmatig de pijn van iemand anders “voelt” (bijvoorbeeld, als iemand zich prikt aan een cactus, zelf je hand wegtrekken), zal je in dit experiment ook vaker ten prooi vallen aan de illusie dan iemand die dit niet ervaart. Belangrijke kanttekening hierbij is dat de algemene frequentie van plaatsvervangende sensaties eerder laag is (minder dan 10% van de trials). Daarnaast werden meer plaatsvervangende fouten gerapporteerd bij het zien van pijn-gerelateerde filmpjes in vergelijking met controle filmpjes waarbij dezelfde bewegingen te zien waren maar zonder pijn. Dus bijvoorbeeld wanneer iemand geprikt wordt met een speld, lokt dit meer illusies uit dan wanneer exact dezelfde beweging wordt gedaan maar bijvoorbeeld met een pluim. De literatuur suggereert dat mensen met chronische pijn of trauma (bv. amputatie) vatbaarder zijn voor het fenomeen.

Worden we gevoeliger bij het zien van pijn?

Ook bleken mensen in het algemeen accurater in het detecteren van subtiele tactiele prikkels bij het zien van pijn in vergelijking met het zien van een aanraking of een controle filmpje. Dit toont dat waarneming afhankelijk is van de context waarin deze voorkomt en niet zomaar op zichzelf staat. Pijn zien, maakt je gevoeliger voor aanraking.

Conclusie

Sommige mensen voelen fysieke pijn of andere vage sensaties wanneer ze een ander met pijn observeren. Wanneer we pijn en aanrakingen observeren bij een ander worden we ook beter in het detecteren van tactiele prikkels op het eigen lichaam. Deze studies tonen opnieuw aan dat somatosensatie vanuit een biopsychosociaal standpunt moet bekeken worden en niet louter vanuit een biomedische hoek waarbij geen rekening wordt gehouden met sociale en psychologische factoren.

Referenties

  • Vandenbroucke, S., Crombez, G., Loeys, T., & Goubert, L. (in press).  Vicarious experiences and detection accuracy while observing pain and touch: the effect of perspective taking. Attention, perception & Psychophysics.
  • Vandenbroucke, S., Crombez, G., Harrar, V., Devulder, J., Spence, C., & Goubert, L. (2014). Fibromyalgia patients and controls are equally accurate in detecting tactile stimuli while observing another in pain: an experimental study in fibromyalgia patients and controls. Attention, Perception & Psychology, 76, 2548-2559. doi:10.3758/s13414-014-0729-9
  • Vandenbroucke, S., Crombez, G., Van Ryckeghem, D.M.L, Brass, M, Van Damme, S., & Goubert, L. (2013). Vicarious pain while observing another in pain: an experimental approach. Frontiers in Human Neuroscience, 7, 265. doi:10.3389/fnhum.2013.00265
  • Vandenbroucke, S., Loeys, T., Crombez, G., & Goubert, L. (2014) Observing another in pain facilitates vicarious experiences and modulates somatosensory experiences. Frontiers in Human Neuroscience, 8, 631. doi:10.3389/fnhum.2014.00631

Auteur

Sophie Vandenbroucke verdedigt haar doctoraat in mei 2015 aan de vakgroep Experimenteel-Klinische en Gezondheidspsychologie van de Universiteit Gent. Haar onderzoek focust vooral op de interpersoonlijke processen bij pijn. Naast haar wetenschappelijke interesse is Sophie zeer klinisch georiënteerd. Ze volgt momenteel een postgraduaatopleiding ‘Cognitieve gedragstherapie’ en is werkzaam als klinisch psycholoog in haar eigen groepspraktijk (www.praktijkdesleutelbloem.be). Daar begeleidt ze enerzijds kinderen, jongeren en hun ouders met internaliserende en externaliserende moeilijkheden en anderzijds mensen met chronische pijn.

 

Ons digitaal geheugen. Maakt Google ons echt dommer?

Of ik nog weet wanneer de eerste mens op de maan landde. Dat googelen we even vlug. Maken we het onszelf en ons geheugen te gemakkelijk? Paradoxaal genoeg niet. Hoe meer we informatie opslaan op externe schijven hoe beter we informatie kunnen vasthouden in ons eigen geheugen. Dit blijkt uit een artikel dat onlangs verscheen in het toonaangevende tijdschrift Psychological Science. Een duo jonge wetenschappers verdiepte zich in het baten en schaden van ons geheugen door technologie. Een vooruitgang waar we elke dag mee geconfronteerd worden, en, toch niet te ontkennen, die ons af en toe een helpend handje biedt (1961!). Hoe kan dit ons niet interesseren? Laat ons de bevindingen even kort toelichten.

“[I do not] carry such information in my mind, since it is readily available in books… The value of a college education is not the learning of many facts but the training of the mind to think.” Einstein when answering the question “What is the speed of sound?” – Isaacson, 2007, p 229

Beter één boek in de hand of tien ipads in de lucht?

De auteurs baseerden zich op eerdere bevindingen dat het herinneren van informatie moeizamer verloopt als dit via digitale bronnen wordt geleerd. Anders gezegd, er zijn kosten verbonden aan de technologie. Maar om het vanuit een evolutionair oogpunt te bekijken: elke kost heeft ook een adaptieve functie. Vermoedelijk, aldus de onderzoekers, wordt door het opslaan van digitale informatie plaats gemaakt voor  het onthouden van andere nieuwe informatie (men spreekt van “cognitieve hulpbronnen”). Op deze manier vermijden we dat teveel informatie onnodig verstrengeld geraakt met nieuwe informatie en dus het opslaan van de nieuwe informatie bemoeilijkt. Men spreekt hier van proactieve interferentie, een woord dat niet goed in de mond valt dus.  Om deze mogelijkheid te onderzoeken, werden een paar eenvoudige opdrachten voorgeschoteld aan een groep studenten van de universiteit van Californië waarbij twee verschillende woordenlijsten, in pdf formaat, vanbuiten geleerd moesten worden. Dit zou later getest worden. Soms kregen de studenten echter te horen dat de eerste woordenlijst gedurende het ganse experiment beschikbaar bleef op de harde schijf van de computer.

To save or not to save?

In een eerste experiment werd gekeken naar het effect van het al dan niet digitaal opslaan van een lijst met pas geleerde woorden op het leren van nieuwe woorden erna. Alle studenten kregen te horen dat ze zesmaal twee woordenlijsten in PDF formaat zouden leren, waarbij ze ofwel de eerste lijst mochten opslaan op de computer voor latere her-studie, of niet. De laatste woordenlijst zou eerst getest worden. De eerste woordenlijst werd pas op het laatst getest. Dit “proces” werd zesmaal doorlopen. Of ze de eerste lijst al dan niet mochten opslaan op de computer, vernomen ze pas na het leren ervan. Zoals verwacht waren de studenten veel beter in het onthouden van de woorden uit de tweede lijst als ze de eerste lijst opgeslagen hadden op de computer dan als ze het niet hadden opgeslagen. To save dus.

To believe or not to believe?

In een tweede experiment, waren de onderzoekers geïnteresseerd of het belangrijk is dat de studenten geloven dat de eerste lijst beschikbaar blijft. Hiervoor werd een groep nieuwe studenten onder de loep genomen. Het experiment was nagenoeg hetzelfde als het voorgaande, met het enige cruciale verschil dat de studenten ofwel vernomen dat ze voor een betrouwbare computer zaten, ofwel voor een onbetrouwbare computer. Het opslaan van de woordenlijst was dus niet gegarandeerd. En inderdaad, het effect in het vorige experiment verdween met de noorderzon. To believe dus.

To interfere or not to interfere?

In een laatste experiment werd onderzocht of het effect van opslaan van digitale informatie afhangt van het gehalte waarmee het zou kunnen interfereren met nieuwe informatie. Dit werd onderzocht door voorgaande experiment opnieuw af te nemen aan een groep studenten maar deze keer bevatte de eerste lijst slechts 2 woorden (in plaats van 8 woorden). Een lijst van twee woorden is makkelijker te leren dan een lijst van acht woorden. Het risico op interferentie is dus klein, en opslaan op een externe schijf zou dus niet veel mogen uitmaken. En inderdaad, het effect verdween. To interfere dus.

Conclusie

Dit recent onderzoek toont aan dat het gemakkelijker is om nieuwe kennis in ons geheugen op te slaan als we voorgaande kennis digitaal opslaan. In ons dagelijks leven, wordt meer en meer informatie digitaal opgeslagen en komt dus meer en meer informatie alom beschikbaar. Dit komt ons geheugen, paradoxaal genoeg, ten goede. Er komen immers meer “hulpbronnen” vrij om nieuwe kennis op te doen.

Er zijn echter wel twee voorwaarden aan verbonden: We moeten er op kunnen rekenen dat de digitalisering betrouwbaar verloopt en dat er een risico is op vermenging met nieuwe kennis. Een eerste stap naar een vergoelijking van een almaar meer digitaliserende maatschappij is gemaakt. Het is bijlange niet zo slecht voor de menselijke cognitie als gevreesd was. Om het in Sherlock Holmes’ woorden samen te vatten “a man should keep his little brain-attic stocked with all the furniture that he is likely to use, and the rest he can put away in the lumber-room of his library, where he can get it if he wants it” (p. 488 ; The five Orange Pips). Mijn boodschap? Laat die smartphone voorlopig nog maar in je broekzak steken.

Referentie

  • Storm, B.C. and Stone, S.M. (2014). Saving-Enhanced Memory: The benefits of saving on th elearning and remembering of new information. Psychological Science, 26(2), p. 182-188.

Auteur

Eleonore Smalle is doctoraatsonderzoekster in de cognitieve psychologie. Ze is verbonden aan het Instituut voor Psychologisch Wetenschappelijk Onderzoek (IPSY) en het Instituut voor Neurowetenschap (IoNS) van de Université Catholique de Louvain (Louvain-la-Neuve). Daar bestudeert ze geheugenmechanismen aan de basis van taalverwerving. Aan de Universiteit van Oxford deed ze tevens onderzoek naar invloeden van de motorische cortex op spraakperceptie, door middel van Transcraniale Magnetische Stimulatie van het brein.

 

Mickey Mouse in de maak? Muizen worden slimmer door menselijke hersencellen.

Wat gebeurt er als je menselijke hersencellen in een dierenbrein injecteert? De vraag lijkt weggelopen uit een oude sciencefictionprent. Of, recenter, Rise of the Planet of the Apes, waarin wetenschappers in hun zoektocht naar een geneesmiddel voor Alzheimer apen intelligenter maken, tot die in opstand komen en zich tegen de mensen keren. Dezelfde vraag lijkt tevens de insteek van een artikel dat onlangs in het toonaangevende vaktijdschrift Journal of Neuroscience verscheen. Een team wetenschappers slaagde er namelijk in om muizen te kweken wiens hersenen deels menselijk waren. Deze ‘getunede’ muizen bleken dan ook nog eens slimmer te zijn dan hun soortgenoten die louter beroep deden op hun muizenbrein. In dit artikel worden deze bevindingen verder toegelicht.

Sterren in het brein

 Om de muizenhersenen menselijker te maken, namen de onderzoekers hun toevlucht tot zogenaamde gliacellen. Ook al nemen deze cellen minstens de helft van ons brein in beslag, toch werden ze door hersenwetenschappers jarenlang grotendeels over het hoofd gezien. In tegenstelling tot hun bekendere broertjes, de neuronen of hersencellen, kunnen gliacellen immers niet communiceren via elektrische signalen. Recent steeg de wetenschappelijke belangstelling, toen bleek dat een stervormig type gliacel, de astrocyten, over een eigen vorm van chemische communicatie beschikt. Wetenschappers vermoeden dat dit type cellen de neuronen ondersteunt en de informatiestroom in onze hersenen in goede banen leidt. Er gaan zelfs stemmen op dat deze cellen verantwoordelijk kunnen zijn voor ons bewustzijn. Bovendien zijn menselijke astrocyten, veel meer dan neuronen, mee geëvolueerd: in vergelijking met muizen, is de menselijke astrocyt opmerkelijk groter, met veel meer vertakkingen. Misschien, dacht neurowetenschapper Steven Goldmann, spelen deze astrocyten dan wel een belangrijke rol in wat ons als soort intelligenter maakt?

Slimme muizen

Onder leiding van Goldmann, nam een team onderzoekers de proef op de som door onvolgroeide menselijke gliacellen in het brein van pasgeboren muizen te brengen. De cellen groeiden en verspreidden zich snel doorheen het muizenbrein, waar ze de oorspronkelijke gliacellen verdrongen. Bovendien werden ze perfect geïntegreerd in het netwerk van muizenneuronen. Omdat de menselijke astrocyten een stuk groter zijn en meer vertakkingen hebben, voorspelden de onderzoekers dat het muizenbrein efficiënter zou gaan werken. Een grote testbatterij kon dit alvast bevestigen: zo vonden deze muizen bijvoorbeeld sneller hun weg doorheen een doolhof, en maakten ze een pak minder fouten. De gliacellen leken aldus het leren te verbeteren en het geheugen aan te scherpen.

Nieuwe behandelingen

Het doel van dit onderzoek, zo beweert Goldmann, is niet zozeer om muizen slimmer te maken, maar eerder om tot een beter begrip en mogelijk een nieuwe behandeling voor enkele hersenaandoeningen te kunnen komen. De werking en groei van gliacellen valt in deze muizen immers veel makkelijker te bestuderen dan in een petrischaaltje. Zo hoopt Goldmann bijvoorbeeld dat de muizen helpen om schizofrenie beter te begrijpen. Daarnaast ziet hij een toepassing in de behandeling van multiple sclerose. Deze neurologische aandoening wordt gekenmerkt door de aantasting van de myelineschede rond hersencellen. Dit eiwit isoleert de neuronen en garandeert een goede impulsgeleiding. Goldmann injecteerde onvolgroeide menselijke gliacellen in muizenjongen met een tekort aan myeline. Deze groeiden uit tot cellen die specifiek instaan voor het aanmaken van myeline, alsof ze het tekort detecteerden en ervoor compenseerden. Goldmann hoopt in de toekomst MS-patiënten met gliacellen te kunnen behandelen.

Ethische vragen

Desalniettemin roept deze studie duidelijk enkele ethische vragen op. Is het verantwoord om andere diersoorten als proefkonijn te gebruiken om onze hersenen beter te kunnen begrijpen? En maken we, door muizenhersenen meer menselijk te maken, muizen niet enkel slimmer, maar ook menselijker? Goldmann lijkt dit laatste alvast niet te onderschrijven. Hij benadrukt dat de proefdieren nog steeds over een muizenbrein, en geen mensenbrein, beschikken: de hersencellen blijven die van de muis. De menselijke cellen maken dit netwerk efficiënter, maar geven de muizen geen nieuwe vaardigheden die we als typisch menselijk zouden beschouwen. Toch kan je je de vraag stellen waar dan de grens van het ethisch aanvaardbare ligt. Wat als dieren door gelijkaardige interventies een hogere en dus meer menselijke vorm van bewustzijn beginnen te ontwikkelen? Goldmann blies alvast een soortgelijk onderzoek bij apen af wegens ethische bezwaren.

Besluit

Dat menselijke cellen in een muizenbrein kunnen worden opgenomen en groeien, is in wetenschappelijk opzicht opzienbarend.

Deze studie biedt perspectief om mensen met een hersenaandoening in de toekomst beter te behandelen. Maar bovenal toont dit onderzoek de nood aan van een maatschappelijk debat over wat al dan niet ethisch door de beugel kan.

Auteurs

Wout Duthoo is postdoctoraal onderzoeker aan de vakgroep Experimentele Psychologie van de UGent. Hij onderzoekt hoe mensen optimaal hun aandacht weten te verdelen en sturen. Daarnaast probeert hij aan de hand van de EEG-methode de onderliggende hersenmechanismen beter te begrijpen. Ten slotte is hij ook geïnteresseerd in (afwijkende) aandachtsprocessen in neurologische patiënten.

Jelle Demanet is postdoctoraal onderzoeker aan de vakgroep Experimentele Psychologie van de Ugent en is gefascineerd door alles wat met de hersenonderzoek te maken heeft. Door middel van fMRI tracht hij de hersenmechanismen verantwoordelijk voor intentionele en cognitieve controle in kaart te brengen. Op twitter kan je hem volgen als @jeldeman.

 

Lezen, hoe doen we dat?

Het is herfstvakantie, dus gaan we weer met zijn allen naar de boekenbeurs om een voorraad lectuur in te slaan. Maar hoe doen we dat eigenlijk, lezen?

Het is niets voor ons

Lezen is uw ding niet, zegt u? Groot gelijk. Pas een slordige 6000 jaar geleden vonden de Chinezen het schrift uit, gevolgd door de Sumeriërs, Egyptenaren en Maya’s. Een peulenschil voor de evolutie. U heeft misschien zelfs nog een overgrootvader gekend die niet het geluk had om op school te leren lezen. Onze hersenen zijn dan ook eigenlijk niet gemaakt om te lezen. Ze zijn wel zo flexibel dat ze hersencellen in het ventraal occipitotemporaal gebied (onderaan en achteraan de hersenen dus) konden recycleren en gebruiken om letters te ontcijferen. Dichtbij dat gebied wordt ook andere visuele informatie verwerkt, zoals gezichten, huizen en allerlei andere voorwerpen. Woorden konden er dus nog wel bij.

Letters worden naar links gestuurd…

Wij Belgen lezen van links naar rechts. Als we dat bekijken met een eyetracker, een toestel dat onze oogbewegingen kan registreren, dan zien we dat onze ogen meestal in de eerste helft van een woord landen. Dat komt goed uit, want zo staan de meeste letters aan de rechterkant en worden ze naar onze linkerhersenhelft geprojecteerd. Onze optische banen kruisen namelijk deels waardoor visuele info naar de andere kant wordt gezonden. De meeste mensen hebben vooral hun linkerhersenhelft nodig als ze met taal bezig zijn (spreken, luisteren, …). Dus als de meeste letters al rechts staan, dan moeten er minder letters overgedragen worden naar de andere hersenhelft. Dat spaart tijd om nog een paar extra bladzijden te lezen voor het slapengaan.

… of toch naar rechts?

Als u linkshandig bent, heeft u 25% kans dat uw hersenen wat anders georganiseerd zijn en toch  woorden vooral aan hun rechterzijde verwerken (zie ook deze blogpost). Aangezien spraak de meest uitgesproken voorkeur voor links of rechts heeft, testten onderzoekers eerst de hersendominantie terwijl linkshandigen woorden opsomden die met een bepaalde letter beginnen (zoals het dierenspelletje op de achterbank van de auto). Daarna lazen de testpersonen woorden in stilte in de scanner. Degenen die de meeste spraakhersencellen rechts activeerden tijdens de opsomtaak, bleken ook rechtsdominant te zijn terwijl ze woorden lazen. Daar is een logische verklaring voor: Als je leest, is ook het spraakgebied actief. Probeer dat stemmetje in je hoofd maar eens te doen zwijgen terwijl je deze tekst in stilte leest. Het lees- en spraakcentrum liggen daarom best in dezelfde hersenhelft om optimaal te kunnen communiceren.
Bewegen de ogen van die atypische linkshandigen dan niet trager als de meeste letters nog van links naar rechts moeten gebracht worden? Nee, want ze zijn blijkbaar zo slim geweest om hun ogen iets meer naar het woordeinde toe te richten zodat het tijdverlies beperkt wordt. Apps voor snellezen zoals Spritz zouden dus beter voor hen een aangepaste versie maken, mochten die apps al werken.

En u?

Ben je nieuwsgierig geworden of jij nu meest je linker- of rechterhersenhelft gebruikt om deze tekst te lezen? Kom het dan zelf testen op 23 november tijdens iBrain, een festival over hersenen georganiseerd door Breinwijzer vzw. Nog meer informatie kom je te weten tijden hun lezing op 13 november, of door je als linkshandige kandidaat te stellen voor wetenschappelijk onderzoek via deze website.

Auteur

Lise Van der Haegen is post-doctoraal researcher aan de vakgroep experimentele psychologie van de UGent. Ze onderzoekt hoe onze linker- en rechterhersenhelft samenwerken tijdens taalverwerking (lezen, spreken, …). Daarnaast vergelijkt ze de hersenorganisatie van links- en rechtshandigen op het gebied van taal en gezichtsherkenning. Ze is lid van het Centrum voor Leesonderzoek en is medelesgever bij de vakken neuropsychologie en algemene psychologie.

 

Op zoek naar tekenen van bewustzijn.

Even vlug testen of je bij bewustzijn bent? Stel jezelf de vraag wie en waar je bent, en wat er om je heen gebeurt. Zo simpel is het. Voor wetenschappers blijft het bewustzijn echter niet zo makkelijk vast te pinnen. Ook in de klinische praktijk is het vaak moeilijker na te gaan. Want hoe meet je bewustzijn bij patiënten die niet meer kunnen spreken, en niet langer op prikkels lijken te reageren? Met behulp van geavanceerde beeldvormingstechnieken slagen hersenonderzoekers er steeds beter in om bewustzijn in het brein te herkennen, en de onderliggende netwerken in kaart te brengen. Door hersensignalen te decoderen, kunnen wetenschappers tegenwoordig ook de antwoorden op simpele ja/neen-vragen, de herkenning van bekende gezichten of de ervaren suspense tijdens een thriller rechtstreeks uit het brein aflezen. Deze wetenschappelijke doorbraken helpen ons niet alleen het mysterie van het bewustzijn te ontrafelen, maar zijn ook hoopgevend om sporen van bewustzijn te detecteren bij patiënten in een vegetatieve toestand. Een aantal van deze patiënten lijken immers wel degelijk bewust te zijn, ook al geven ze schijnbaar geen teken van leven meer.

Bewustzijn in het brein

Vermaard Belgisch neuroloog Steven Laureys doet al enkele jaren grensverleggend onderzoek naar minimaal bewustzijn in vegetatieve patiënten. Hij pleit voor de toepassing van hersenscans in de klinische praktijk, als aanvulling op de bestaande gedragstesten die de mate van bewustzijn in patiënten trachten vast te stellen. Laureys vond namelijk dat een aantal vegetatieve patiënten wel degelijk tekenen van bewustzijn vertonen op de hersenscans, ook al slagen deze patiënten er niet in om hun gedachten met de buitenwereld te delen. Door de scans van de patiënten te vergelijken met die van een gezonde controlegroep, kwam het achterste deel van de pariëtale hersenschors naar voor als een belangrijk bewustzijnscentrum. In rusttoestand toont dit hersengebied normaliter de meeste activiteit. Bij vegetatieve patiënten ziet men in dit gebied het minste energieverbruik. Sommige patiënten vertonen echter wel nog enige activiteit ter hoogte van dit bewustzijnscentrum. Bij hen is er sprake van een minimaal bewustzijn. Maar hoe kan men communiceren met iemand die geen teken van leven meer lijkt te geven?

Ja of neen

De uitdaging bestaat erin om gedachten rechtstreeks uit het brein af te lezen. En dat lukt hersenwetenschappers tegenwoordig al redelijk goed. In een recente studie met gezonde proefpersonen konden de onderzoekers alvast een goed rapport voorleggen: ze slaagden erin de antwoorden op simpele ja/neen-vragen uit de hersensignalen te ontcijferen met een precisie van ongeveer 90%. Daartoe legden ze de proefpersonen in de scanner enkele vragen voor (bv., ‘Ben je getrouwd?’) en vroegen hen daarna selectief hun aandacht richten op het juiste antwoord (‘ja’ of ‘neen’). Ook bij patiënten werd al een gelijkaardige, zij het iets meer omslachtige methode toegepast. De onderzoekers trainden de patiënten om zich voor te stellen dat ze ofwel aan het tennissen, ofwel door hun huis aan het wandelen waren. Opnieuw werden enkele eenvoudige vragen gesteld. Door of aan tennis (‘ja’), of aan hun wandeltocht door het huis (‘neen’) te denken, probeerden de patiënten te antwoorden. Enkelen onder hen slaagden daar effectief in. In een onlangs verschenen studie werd met behulp van elektroden de elektrische activiteit van de hersenen bij deze minimaal bewuste patiënten in kaart gebracht. De onderzoekers toonden dat de rijke hersenverbindingen en netwerken die bij gezonde proefpersonen in bewuste toestand teruggevonden worden ook bij deze patiënten grotendeels intact zijn. Onderstaande figuur geeft dit bewustzijnsnetwerk weer bij een vegetatieve patiënt (links), een minimaal bewuste patiënt (midden) en een gezonde controlepersoon (rechts). Deze techniek is een veelbelovend alternatief voor de complexere, duurdere en tijdrovende hersenscans.

Hitchcock in de scanner

Patiënten in een vegetatieve toestand lijken niet langer in staat connectie te maken met de buitenwereld. Ze herkennen de familie naast hun bed niet meer, en geven geen blijk van emoties. Recent onderzoek geeft echter aan dat bij een aantal van die patiënten het brein wel hevig reageert op deze prikkels. Zo toonden onderzoekers dat het hersengebied dat specifiek oplicht bij het zien van gezichten, ook actief werd wanneer de patiënten foto’s te zien kregen. Waren dat foto’s van vrienden of familie van de patiënt, merkten de onderzoekers op dat ook andere hersengebieden oplichtten die gelinkt zijn aan het autobiografische geheugen. Deze bevindingen suggereren dat sommige vegetatieve patiënten wel degelijk de mensen in hun nabije omgeving herkennen. Andere onderzoekers gingen nog een stap verder, en vergeleken hoe de hersenen van een vegetatieve patiënt en van een gezonde proefpersoon reageren op een kortfilm van Alfred Hitchcock, de meester van de suspense. Ze vonden dat de patronen in de hersenactiviteit van de patiënt heel gelijkaardig waren aan die van de gezonde proefpersoon. Het brein van de patiënt leek even hard mee te leven met het hoofdpersonage tijdens de spannende scènes. De onderzoekers concludeerden dat dit niet enkel aantoont dat de patiënt nog bij bewustzijn is, maar ook dat hij de film begrepen had. Deze bevindingen werden onlangs gepubliceerd in het toonaangevende tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences.

Besluit

De opmars van geavanceerde beeldvormingstechnieken stelt wetenschappers steeds meer in staat om het ogenschijnlijk ongrijpbare bewustzijn in kaart te brengen. Daarnaast zijn hersenscans van goudwaarde voor clinici om tekenen van bewustzijn op te sporen bij patiënten die door breinschade niet langer lijken te reageren op hun omgeving. Tezelfdertijd slagen onderzoekers er beter en beter in om gedachten en gevoelens rechtstreeks uit hersensignalen af te leiden. Deze ontwikkelingen helpen patiënten bij wie vroeger geen enkele communicatie mogelijk bleek, terug een stem te geven. Hierdoor groeit de hoop deze patiënten in de toekomst een betere zorg en behandeling aan te bieden.

Auteur

Wout Duthoo is postdoctoraal onderzoeker aan de vakgroep Experimentele Psychologie van de UGent. Hij onderzoekt hoe mensen optimaal hun aandacht weten te verdelen en sturen. Daarnaast probeert hij aan de hand van de EEG-methode de onderliggende hersenmechanismen beter te begrijpen. Ten slotte is hij ook geïnteresseerd in (afwijkende) aandachtsprocessen in neurologische patiënten.

 

Telepathie: zeg eens hallo met je brein!

Tot op vandaag is telepathie vooral vertrouwd terrein voor schrijvers van sciencefictionverhalen en New Age-adepten. Mensen die met elkaar weten te communiceren zonder daarvoor hun stem, handen of andere hulpmiddelen nodig te hebben; het idee van zo’n zesde zintuig prikkelt de fantasie. Toch lijkt de wetenschap de fictie steeds meer bij te treden: onderzoekers slaagden er onlangs in een boodschap vanop 7500 kilometer afstand direct in iemands brein te laten toekomen. Er kwam geen spraak of lichaamstaal aan te pas, louter de elektrische activiteit onder onze hersenpan. De onderzoekers beweren dat dit soort hypercommunicatie in de erg nabije toekomst onze maatschappij drastisch kan veranderen. Maar wat vonden ze precies?

Hallo uit India

Het experiment zag er als volgt uit: een persoon in Kerala, India, seinde twee woorden (‘hola’, een Spaans hallo, en ‘ciao’, een Italiaans vaarwel) via internet naar een tweede persoon in Straatsburg, Frankrijk. Op zich niets wereldschokkends, ware het niet dat de persoon in Straatsburg geblinddoekt en met oordopjes de boodschap diende te ontcijferen. Om twee breinen met behulp van een computer rechtstreeks te laten communiceren, moesten de onderzoekers twee verbindingen tot stand zien te brengen: één tussen het ene brein en een computer, en een tweede tussen een computer en het andere brein.

Langs de kant van de zender in India, werden elektrische signalen omgezet in een reeks nullen en enen, die de binaire code van de woorden ‘ciao’ en ‘hola’ voorstelden. Hiertoe moest de proefpersoon in gedachten ofwel zijn handen, ofwel zijn voeten bewegen. Een elektrodenmuts pikte deze hersensignalen op en stuurde ze door naar de computer. Die vertaalde op zijn beurt het signaal in een binaire code, waarop de computer de informatie via Internet naar een mailbox in Frankrijk zond.

You’ve got mail

Daar toegekomen, werden de reeks nullen en enen gebruikt om een gerobotiseerde hersenstimulator aan te sturen. In het geval van een één, wekte de stimulator een magnetische puls op in het brein ter hoogte van de visuele cortex, de plek in de hersenen die visuele waarneming mogelijk maakt. Door de stimulatie kreeg de proefpersoon in Straatsburg kort een lichtflits te zien. In het geval van een nul, bleef die lichtflits uit. Zodoende slaagden de onderzoekers erin met een hoge nauwkeurigheid de korte boodschappen rechtstreeks van het ene brein in het andere te sturen. Ze publiceerden deze bevindingen recent in het vaktijdschrift PloS ONE (afbeelding © Giulio Ruffini, PloS ONE)

Baanbrekend?

De studie is in enkele opzichten uniek te noemen: het is de eerste keer dat wetenschappers erin slagen een rechtstreekse hersenverbinding tussen twee mensen tot stand te brengen. Over een grote afstand. En dat terwijl de proefpersonen volledig bij bewustzijn zijn. Vorig jaar nog werd het brein van een proefpersoon met succes aan dat van een verdoofde rat gekoppeld. Het opzet van dat experiment was in vele opzichten gelijkaardig. Alleen werden de hersensignalen gebruikt om de motorische cortex, het hersengebied verantwoordelijk voor beweging, van de rat aan te sturen. Aldus slaagden de onderzoekers erin om de proefpersonen een rattenstaart te laten bewegen met hun brein.

Ook al klinken deze experimenten behoorlijk futuristisch en baanbrekend, loopt men best niet té hard van stapel. Zo bestaat de technologie om elektrische informatie uit het brein op te vangen en hiermee een computer aan te sturen reeds vele jaren. Daarnaast is de techniek om via breinstimulatie visuele prikkels en bewegingen op te wekken ook niet bepaald nieuw. En dat je makkelijk binaire informatie via het internet kan verzenden, zal niemand nog verbazen. De grote technische meerwaarde van deze studies ligt vooral in het inventief combineren van deze technologieën. Hiermee werd een stevige fundering gelegd voor verder onderzoek.

Besluit

Het spannende idee om hersenen rechtstreeks met elkaar contact te laten maken, lijkt voor een stuk meer werkelijkheid en minder fictie te worden: onderzoekers stuurden met succes een boodschap rechtstreeks het brein binnen. Het doet ons fantaseren over een toekomst waarin gedachten, maar ook dromen en gevoelens veel makkelijker te communiceren vallen. Voorlopig blijft hypercommunicatie tussen hersenen echter vooral nog een hoop gedoe: de opstelling om de communicatie mogelijk te maken, is op zijn zachtst gezegd redelijk complex, terwijl de boodschap zelf erg eenvoudig blijft: een reeks enen en nullen. Toch blijft het een eerste, belangrijke stap in een ongelooflijk boeiend onderzoeksproject. Benieuwd wat de toekomst brengt.

Auteurs

Wout Duthoo is postdoctoraal onderzoeker aan de vakgroep Experimentele Psychologie van de UGent. Hij onderzoekt hoe mensen optimaal hun aandacht weten te verdelen en sturen. Daarnaast probeert hij aan de hand van de EEG-methode de onderliggende hersenmechanismen beter te begrijpen. Ten slotte is hij ook geïnteresseerd in (afwijkende) aandachtsprocessen in neurologische patiënten.

Jelle Demanet is postdoctoraal onderzoeker aan de vakgroep Experimentele Psychologie van de Ugent en is gefascineerd door alles wat met de hersenonderzoek te maken heeft. Door middel van fMRI tracht hij de hersenmechanismen verantwoordelijk voor intentionele en cognitieve controle in kaart te brengen. Op twitter kan je hem volgen als @jeldeman.

 

Waarom je met Spritz niet vier keer sneller zult lezen.

De media werden de voorbije weken overspoeld door een uitgekiende reclamecampagne van Spritz, een bedrijf dat een app op de markt bracht waarmee men vier keer sneller zou kunnen lezen. De app wordt binnenkort standaard meegeleverd met de nieuwe Samsung Galaxy S5 smartphone. Ook gelijkaardige concurrenten zijn populair. Flash reader, een app die ongeveer hetzelfde doet, is momenteel de veertiende meest gedownloade betalende app in de Vlaamse iTunes winkel. Helaas zal Spritz u niet toelaten vier keer sneller te lezen. We vertellen u waarom.

Oogbewegingen

Spritz vertrekt vanuit twee uitgangspunten. Het eerste is de claim dat we slechts 20% van de tijd dat we naar een bedrukt blad papier kijken zouden bezig zijn met de verwerking van de tekst. De andere 80% van de tijd, zo claimt Spritz, zijn onze ogen bezig met bewegen door de tekst. Klopt dit?

Uit leesonderzoek (voor een overzicht, zie Rayner, 1998) weten we dat onze ogen tijdens het lezen niet als een volgspot door de tekst glijden. We kiezen een bepaalde plek uit en blijven daar enige tijd naar kijken. Dat noemen we fixaties. We doen dat ongeveer 3 à 4 keer per seconde, en elke fixatie duurt gemiddeld 250 milliseconden. Na elke fixatie wordt een nieuwe plek uitgekozen en bewegen de ogen naar de volgende fixatie. Dat noemen we saccades (zie filmpje).

Ze duren 20 tot 40 milliseconden, en tijdens die periode zijn we virtueel blind (wat we overigens niet merken). We slagen er zo in ongeveer 250 woorden per minuut te lezen. Spritz presenteert alle woorden van een tekst op dezelfde plaats. Dit is niet nieuw. Reeds sedert de jaren zeventig gebeurt leesonderzoek met snelle seriële visuele presentatie (rapid serial visual presentation). Met deze techniek kunnen Spritz lezers telkens op de zelfde plek fixeren, en spaart men dus die saccades uit. Dit levert een potentiële besparing op, die echter veel kleiner is dan wat Spritz beweert. De saccades nemen immers slechts een dikke 10% van onze leestijd in beslag, geen 80%. Bovendien is het zo dat de verwerking van de tekst de hele tijd doorgaat, zelfs al is er even geen visuele informatie. Het brein wacht dus niet op de ogen, en is zeker geen 80% van de tijd werkloos. Integendeel, de ogen volgen de snelheid van de cognitieve verwerking in het brein.

Fixatiepunt

Het tweede uitgangspunt van Spritz is interessanter. Spritz laat lezers telkens naar dezelfde plek kijken maar presenteert de woorden niet netjes rond het midden van deze plek. Men zorgt er integendeel voor dat mensen naar de linkerkant van het woord kijken, naar wat Spritz het “optimal recognition point” noemt. Dit is niet nieuw. In 1984 ontdekte O’Regan reeds het optimal viewing position effect: mensen herkennen woorden inderdaad sneller als ze de linkerkant van het woord fixeren. Dat komt omdat een woordbegin informatiever is voor welk woord er staat dan een woordmidden of –einde, en omdat informatie in het rechter visueel veld terecht komt in de linker hersenhelft, waar taal meestal verwerkt wordt. Allerminst nieuw dus, maar dit heeft Spritz goed gezien. Het levert echter geen enorm voordeel op, gezien ook bij normaal lezen onze ogen automatisch steeds zullen fixeren dicht bij die optimale plek. We doen dat sowieso, ook als we een boek lezen op papier.

Nadelen

De techniek van Spritz heeft ook enkele nadelen. Ten eerste is het zo dat lezers normaal gezien af en toe (10-15% van alle fixaties) terugkeren naar reeds gepasseerde woorden omdat de verwerking niet kon volgen. Dit is niet mogelijk in Spritz, en deze informatie zal dus verloren gaan. De woordenstroom gaat altijd verder. Sommige woorden (opnieuw 10-15%), die eerder lang of zeldzaam zijn, worden ook tijdens lezen meerdere keren gefixeerd. Ook dat is niet mogelijk in Spritz, en deze woorden zullen niet begrepen worden. Bovendien is het zo dat ons brein ook al enigszins de tekst verwerkt die rechts staat van waar we naar kijken, dus meer dan 1 woord tegelijk. De breedte van deze verwerking noemt men de perceptuele span. Die bedraagt 3-4 letters links van de fixatie maar 15 letters rechts van de fixatie (dit laat ons bijvoorbeeld toe de optimale plaats van de volgende fixatie te plannen). In Spritz wordt slechts 1 woord tegelijk gepresenteerd en dus wordt deze extra verwerking onmogelijk. Tenslotte, soms gaat de verwerking van tekst in het brein ook sneller dan verwacht. Het brein weet dan al wat er komt, en de oogbeweging wordt overeenkomstig geprogrammeerd. Woorden worden dan overgeslagen. Inhoudswoorden (bv. zelfstandige naamwoorden) worden bijvoorbeeld in 15% van de gevallen gewoon niet bekeken. Voor functie- en bijwoorden (zie het woordje ‘in’ in bovenstaande figuur) is dat zelfs 65%. Deze tijdswinst vervalt in Spritz, waar élk woord gepresenteerd wordt.

Kunnen we dan echt niet sneller lezen dan 250 woorden per minuut? Als je mensen 1000 woorden per minuut laat zien, zoals Spritz, zullen ze wel degelijk iets oppikken. Ook dat is niet nieuw. Ook bij het lezen op papier kan je mensen trainen om grotere saccades te maken en zo sneller door een tekst te gaan, maar ten koste van het aantal woorden dat bekeken of goed verwerkt wordt. In 1987 onderzocht men reeds of snellezen aan 600 woorden per minuut (dus bijna de helft trager dan wat Spritz claimt) leidt tot slechter tekstbegrip. Men vond dat oppervlakkige inhoud even goed begrepen werd, maar details, dieper tekstbegrip en het geheugen voor de tekst was wel degelijk veel slechter. Om het met Woody Allen te zeggen: “I took a speed-reading course and read War and Peace in twenty minutes. It involves Russia.”

Om de grote lijnen van een nieuwsbericht op te pikken kan dit dus volstaan, maar om een tekst goed te begrijpen, of te bestuderen, zeker niet. En zeker als men leest omwille van de esthetische ervaring (romans), gaat het hele punt van lezen natuurlijk in de techniek verloren.

Conclusie

De techniek van Spritz is interessant om tekst te presenteren op een heel klein scherm, zoals bijvoorbeeld bij digitale slimme horloges, of op Google Glasses. Maar het laat je niet toe om teksten vier keer sneller te lezen. De potentiële tijdswinst is beperkt, en zal ten koste gaan van het begrip.

Referenties

  • Just, M.A., & Carpenter, P.A. (1987). The Psychology of Reading and Language Comprehension. Boston: Allyn & Bacon.
  • O’Regan, J.K., Levy-Schoen, A., Pynte, J., Brugaillere, B. (1984). Convenient fixation location within isolated words of different length and structure. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 10 (2), pp. 250–257.
  • Rayner, K. (1998). “Eye movements in reading and information processing: 20 years of research.”. Psychological Bulletin 134 (3): 372–422

 

 

Dominante hersenhelft: de mythe doorprikt.

“Weten welke hersenhelft dominant is, kan wonderen doen voor je studies en/of je carrière”, beweerde hln.be recent. Want net zoals het gaat bij schrijven of voetballen, heb je bij het oplossen van problemen een voorkeur voor links of rechts. Klinkt logisch, toch?

Links versus rechts

Wie liefst elk probleem nauwgezet analyseert, zich graag verliest in de details, en daarbij telkens de ratio boven alles stelt, laat zich vooral leiden door de linkerhersenhelft. Wie daarentegen vooral vertrouwt op het buikgevoel en een creatieve oplossing verkiest, rekent vooral op de rechterzijde van het brein. Een eenvoudige tweedeling dringt zich op: de pragmatische analyticus versus de creatieve chaoot.

En het wordt nog mooier: aan de hand van een korte test vis je eenvoudigweg uit welk hersendeel bij jou de lakens uitdeelt. Zo weet je meteen welke studierichting of job jou best ligt. Want wat heb je te zoeken in de wiskunde, als de rechterhersenhelft bij jou de wet dicteert? En waarom zou je solliciteren voor een creatieve job, als de test de linkerkant van jouw brein als dominant bestempelt?

Niks dominant

Vooraleer je knopen doorhakt op basis van je testresultaat, kan het geen kwaad om de wetenschappelijke evidentie voor deze tweesplitsing onder de loep te nemen. Want wat blijkt? Neurowetenschappers vonden tot nog toe geen enkel bewijs voor een verband tussen persoonlijkheid en hersenhelftdominantie. Nochtans werden de grote middelen niet geschuwd: professor neuroradiologie Jeffrey Anderson en zijn team verbonden aan de Universiteit van Utah analyseerden breindata van maar liefst 1011 personen. Het meest opvallende resultaat van deze studie? Er was geen spoor te vinden van een meer en minder actieve hersenhelft; alle deelnemers gebruikten hun linker- en rechterbrein in gelijke mate.

Waar komt dit simplistische links-rechts-verhaaltje dan vandaan? Enerzijds zit het hokjesdenken ingebakken in de menselijke natuur. Anderzijds zijn sommige typisch menselijke functies inderdaad sterker geassocieerd met één bepaalde hersenhelft. Zo verwerken we taal vooral links, en sturen we onze aandacht grotendeels met de rechterhelft van ons brein.

Links én rechts

Los van de vraag of de ene hersenhelft de andere domineert, doet ook de opsplitsing in een creatieve rechter- en een analytische linkerhersenhelft de enorme complexiteit van ons brein oneer aan. Zo toonde een onderzoeksgroep van de Universiteit van Zuid-Californië onlangs aan dat we bij het zoeken naar creatieve oplossingen ook hard beroep doen op het linkerdeel van ons brein. En al in 1999 demonstreerden onderzoekers dat we wiskundige problemen vlotter oplossen wanneer beide hersenhelften samenwerken.

Het idee om persoonlijkheidstypes aan de twee hersenhelften te verbinden, is dus niet veel meer dan een hol marketingspraatje. Zelfhulphandboeken worden ermee volgeschreven, en de bedrijfswereld springt gretig mee op de kar: stimuleer het rechterdeel van je brein, en word creatiever! Ook op het internet schieten testjes gebaseerd op deze valse theorie blijkbaar als paddenstoelen uit de grond. Deze testen laten gelukkig meestal ook een derde uitkomst toe: ‘je gebruikt beide hersenhelften in gelijke mate’. Proficiat, heren testontwerpers, want dat is meteen ook de enige juiste uitkomst.

Auteur

Wout Duthoo is postdoctoraal onderzoeker aan de vakgroep Experimentele Psychologie van de UGent. Hij onderzoekt hoe mensen optimaal hun aandacht weten te verdelen en sturen. Daarnaast probeert hij aan de hand van de EEG-methode de onderliggende hersenmechanismen beter te begrijpen. Ten slotte is hij ook geïnteresseerd in (afwijkende) aandachtsprocessen in neurologische patiënten

 

Seksisme in het brein.

Waarom de hersenen van mannen en vrouwen niet zo verschillend zijn als de wetenschap ons doet geloven.

‘Mannen komen van Mars, vrouwen van Venus’, luidt het cliché. Ze denken en handelen soms zo anders, dat ze wel van een andere planeet lijken te komen. Een groep wetenschappers verbonden aan de Universiteit van Pennsylvania kwam recent met een mogelijke verklaring op de proppen. In een grootschalig onderzoek lieten ze zien dat mannen en vrouwen een compleet ander patroon van hersenverbindingen vertonen. De onderzoekers publiceerden deze bevindingen in het toonaangevende vaktijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences. Het onderzoek werd door de media gretig opgepikt als ultieme bewijs voor enkele hardnekkige stereotypen: laat mannen vooral de kaart, en vrouwen eerder hun buikgevoel volgen. Kan men op basis van breinplaatjes wel dergelijke conclusies trekken? In dit artikel worden enkele bedenkingen op een rijtje gezet.

Mooie plaatjes

Diffusion tensor imaging (DTI) is een geavanceerde MRI-techniek die de structuur van zenuwbanen ontrafelt op basis van de beweging van watermoleculen in het brein. Het eindresultaat is een soort wegenkaart van hersenverbindingen, verpakt in fascinerende, kleurrijke plaatjes. Die plaatjes spreken overigens zo tot de verbeelding, dat ze zelfs op de albumcover van de populairste rockband van het moment prijken. Voor wetenschappers vormt DTI dan weer een rijke bron aan informatie: de techniek laat zien op welke manier hersendelen verbonden zijn en met elkaar kunnen communiceren.

In een recente studie (hier te vinden)  werd deze techniek op zeer grote schaal toegepast: maar liefst 949 vrijwilligers tussen 8 en 22 jaar, onder wie 521 vrouwen, lieten hun hersenen scannen. Toen de onderzoekers de hersenkaarten van mannen en vrouwen vergeleken, stelden ze enkele opmerkelijke verschillen vast. Bij mannen bleken er meer verbindingen binnen de hersenhelften te lopen dan bij vrouwen, terwijl bij vrouwen meer verbindingen tussen de beide hersenhelften liepen dan bij mannen. Voor het cerebellum, ook wel de kleine hersenen genoemd, bleek het plaatje dan weer gespiegeld: mannen hadden daar meer verbindingen lopen tussen de hersenhelften. Deze kleine hersenen sturen en coördineren bewegingen en spelen een belangrijke rol bij het aanleren van nieuwe motorische vaardigheden. Door de grote steekproef vrijwilligers in leeftijdscategorieën op te delen, konden de onderzoekers ten slotte ook aantonen dat deze verschillen rond de leeftijd van 13 jaar tot uiting komen.

Hersenverbindingen bij mannen (boven) en vrouwen (onder). (Ragini Verma, PNAS)

De onderzoekers lezen in deze structurele verschillen de verklaring waarom vrouwen uitblinken in bepaalde taken, terwijl mannen dan weer excelleren in andere taken. Een mannelijk brein vergemakkelijkt de coördinatie van bewegingen en vergroot de ruimtelijke vaardigheden, terwijl een vrouwelijk brein een beter evenwicht vindt tussen intuïtie en logisch denken. Volgens de auteurs sluiten hun bevindingen aldus opvallend goed aan bij enkele stereotiepe geslachtsverschillen: mannen kloppen vrouwen in kaartlezen en parkeren vlotter de auto, terwijl vrouwen dan weer schitteren in emotionele intelligentie, en gesprekken en gezichten beter zullen onthouden. Bovendien suggereren de onderzoekers dat deze verschillen verankerd liggen in het DNA, en dus niet aangeleerd zijn.

Enkele kanttekeningen

Het lijkt er evenwel op dat de onderzoekers, en in hun zog ook de populaire media, de bewijskracht en implicaties van deze resultaten sterk hebben overdreven. Ten eerste dreigt men de werkelijke grootte van de gevonden verschillen wat uit het oog te verliezen. De auteurs schermen met significante resultaten, maar laten na om ook effect sizes, een statistische maat voor de sterkte van het verschil, te rapporteren. Andere alerte onderzoekers voerden deze berekeningen wel uit. Die laten toe om de bevindingen meer in perspectief te plaatsen: indien louter op basis van de gemeten hersenverbindingen het geslacht zou worden voorspeld, ligt het percentage correcte classificaties maar net boven kansniveau (56%). De verschillen in hersenbedrading tussen de geslachten lijken aldus niet zo sterk uitgesproken te zijn. Het is dan ook geweten dat hoe groter de steekproef wordt, hoe sterker de kans toeneemt om een statistisch significant verschil te observeren. Dit wordt extra in de verf gezet door het uitblijven van geslachtsverschillen in een erg gelijkaardige studie, waarin ‘slechts’ 439 proefpersonen werden gescand.

Ten tweede hielden de onderzoekers in hun analyses geen rekening met de verschillen in hersenvolume, die mogelijk de gevonden resultaten kunnen helpen verklaren. De hersenen van een man zijn namelijk gemiddeld iets groter dan die van een vrouw. Om fysische redenen, die niet direct met sekseverschillen te maken hebben, moeten zenuwbanen in kleine en grote hersenen andere verbindingsroutes kiezen. In grote hersenen dienen immers grotere afstanden te worden afgelegd, waardoor het brein op zoek gaat naar een minder energieverslindende oplossing. De onderzoekers hadden voor deze alternatieve verklaring kunnen controleren door hersenvolume mee in de statistische berekeningen op te nemen.

Een derde kanttekening kan geplaatst worden bij de uitspraak van de auteurs dat de gevonden hersenverschillen hardwired zijn, en dus van bij de geboorte in het brein verankerd liggen. Intussen is echter algemeen bekend dat de hersenen een leven lang blijven evolueren en dat hersenverbindingen zich voortdurend aan externe invloeden aanpassen. Zo werd bijvoorbeeld gevonden dat het brein van muzikanten er compleet anders uitziet dan dat van niet-muzikanten. Opvoeding, hobby’s, en studiekeuze zijn maar enkele voorbeelden van invloeden die voor mannen en vrouwen duidelijk sterk uiteenlopen. Deze belangrijke contextuele factoren worden door de onderzoekers echter volledig over het hoofd gezien.

Ten slotte kan men zich vooral vragen stellen over de link die de auteurs leggen tussen de verschillen op hersenniveau enerzijds, en enkele stereotiepe geslachtsverschillen in denken en handelen anderzijds. De auteurs verwijzen naar een nog grootser opgezette gedragsstudie, waarin de scores van 3500 mannen en vrouwen op vlak van werkgeheugen, aandacht, en sociale cognitie werden vergeleken. Kritiek op dit onderzoek bleef evenmin uit: opnieuw bleken effect sizes van de gevonden verschillen in het algemeen triviaal klein. Ook wat persoonlijkheid betreft, valt het met geslachtsverschillen trouwens allemaal nog best mee. Begin dit jaar publiceerde een andere groep wetenschappers een onderzoek waarin meer dan 13000 personen op 120 karaktereigenschappen werden getest. De conclusie van de onderzoekers was duidelijk: de gelijkenissen tussen mannen en vrouwen zijn veel meer uitgesproken dan hun verschillen.

Conclusie

Op technisch vlak is deze studie, waarin de bedrading van mannelijke en vrouwelijke hersenen erg mooi in kaart werd gebracht, zeker een hoogstandje. De manier waarop de onderzoekers, en later ook de media, de resultaten ervan misbruikt hebben ter ondersteuning van voorbijgestreefde geslachtsstereotypen, is daarentegen van een veel bedenkelijker niveau. Voorlopig kan nog veilig besloten worden dat mannen gewoon van Aarde komen, en vrouwen ook.

Auteurs

Wout Duthoo is postdoctoraal onderzoeker aan de vakgroep Experimentele Psychologie van de UGent. Hij onderzoekt hoe mensen optimaal hun aandacht weten te verdelen en sturen. Daarnaast probeert hij aan de hand van de EEG-methode de onderliggende hersenmechanismen beter te begrijpen. Ten slotte is hij ook geïnteresseerd in (afwijkende) aandachtsprocessen in neurologische patiënten.

Jelle Demanet is postdoctoraal onderzoeker aan de vakgroep Experimentele Psychologie van de Ugent en is gefascineerd door alles wat met de hersenonderzoek te maken heeft. Door middel van fMRI tracht hij de hersenmechanismen verantwoordelijk voor intentionele en cognitieve controle in kaart te brengen. Op twitter kan je hem volgen als @jeldeman.