Het brein voorspelt, corrigeert en voorspelt

De menselijke geest is enorm complex, en net zo fascinerend. Hoe nemen we de wereld waar? Wat is bewustzijn? Waarom gedragen we ons zoals we doen? En waarom gaat het soms mis: blijven negatieve gedachten maar malen, vervallen we telkens in slechte gewoonten?

Een nieuwe theorie in de cognitieve neurowetenschappen stelt een antwoord te kunnen geven op al deze vragen. Volgens deze theorie kan alle activiteit van het brein – zien, denken, voelen, handelen – verklaard worden door één mechanisme: voorspelfoutminimalisatie.

De menselijke geest is enorm complex

Hoe nemen we de wereld waar? Wat is bewustzijn? Waarom gedragen we ons zoals we doen? En waarom gaat het soms mis: blijven negatieve gedachten maar malen, vervallen we telkens in slechte gewoonten?

Een nieuwe theorie in de cognitieve neurowetenschappen stelt een antwoord te kunnen geven op al deze vragen. Volgens deze theorie kan alle activiteit van het brein – zien, denken, voelen, handelen – verklaard worden door één mechanisme: voorspelfoutminimalisatie.

Dat waarneming giswerk betreft, is geen nieuw idee. Helmoltz stelde dit al begin negentiende eeuw. Maar Karl Friston, het brein achter de theorie van het voorspellend brein, trekt het idee van voorspelfoutminimalisatie door naar alle mentale activiteit en legt de nadruk op actie. Alleen door het voorspellen van hoe eigen handelingen de binnenkomende informatie zullen veranderen, kan het brein immers testen of zijn model van de omgeving klopt. Hiermee verdwijnt interessant genoeg het verschil tussen waarnemen en handelen: beiden komen voort uit de noodzaak sensorische voorspelfouten te minimaliseren.

Dat het brein continu de uitkomsten van acties voorspelt, illustreert het feit dat wij onszelf niet kunnen kietelen. De kietelsensaties zijn al voorspeld. Zonder voorspelfout geen kietelgevoel.

Ook het ‘zelf’ is dan een construct van het brein

Om te kunnen voorspellen hoe onze acties de sensorische input veranderen, moeten we onszelf als een oorzaak in de wereld modelleren. Daarmee is ook ons gevoel van een zelf een construct van het brein geworden. Een illusie die soms wegvalt bij gebruik van geestverruimende middelen of tijdens meditatie. Ook onze denkpatronen en gevoelens worden bepaald door de waarde die ze eerder hebben gehad in het minimaliseren van voorspelfouten, maar dan op langere tijdschaal.

Alles draait uiteindelijk om voorspelfoutminimalisatie van kritieke lichamelijke toestanden. Honger is een voorspelfout die de afwezigheid van verwacht voedsel signaleert en opgeheven moet worden door eten.

Het valt nog te bezien of alles in het brein te reduceren valt tot voorspelfoutminimalisatie. Maar de verklarende kracht van dit simpele principe is enorm. Het verklaart waarom we online vooral berichten opzoeken die aansluiten bij ons model van de wereld (dat zorgt voor een kleine voorspelfout). Het verklaart ook waarom het placebo-effect zo’n invloed op onze lichamelijke conditie kan uitoefenen. Het brein construeert immers zijn eigen realiteit.

Daarom hoor ik regelmatig mijn iPhone terwijl hij uitstaat; ik verwachtte een berichtje. Soms is de inwendige realiteit té dominant, het model niet genoeg begrensd door de buitenwereld, zoals wellicht in een obsessieve compulsieve stoornis, waarin smetvrees handelen blijft domineren, ook al is alles echt schoon. In andere gevallen is er een voorspelprobleem, bijvoorbeeld van sociale signalen in autisme.

De relativiteitstheorie van de cognitieve wetenschappen

Niet verwonderlijk kijken wetenschappers vanuit allerlei disciplines – psychologen, neurowetenschappers, filosofen, psychiaters – nu met een nieuwe bril naar het brein en menselijk gedrag. Sommigen zien in de theorie van het voorspellend brein zelfs de relativiteitstheorie van de cognitieve wetenschappen. Anderen vallen over het feit dat de theorie lastig te falsificeren is.

Het zet in elk geval alles op zijn kop: wij zijn geen informatieverwerkers, ons brein is geen rekencomputer, maar we geven zelf vorm aan onze eigen realiteit door onze (mentale) acties.

Blog geschreven door Heleen Slagter, zij is hoogleraar hersenen, cognitie en plasticiteit aan de Vrije Universiteit. Gepubliceerd door Trouw