Ons brein is een voorspellingsmachine die altijd draait

Facebooktwitterlinkedinmail

5 augustus 2022  – Ons brein werkt een beetje zoals ‘autocomplete’ op je telefoon: het probeert voortdurend het volgende woord te raden als we een boek luisteren, lezen of een gesprek voeren. Anders dan spraakherkenningscomputers doen onze hersenen continue voorspellingen op verschillende niveaus, van betekenis en grammatica tot specifieke klanken. Dat vonden onderzoekers van het Donders Instituut van de Radboud Universiteit en het Max Planck Instituut voor Psycholinguïstiek in een nieuwe studie. Ze publiceren hun resultaten vandaag in PNAS.

Het is een recente theorie over hoe ons brein werkt: het is een voorspellingsmachine, die zintuigelijke informatie die we binnenkrijgen (zoals beelden, geluiden en taal) voortdurend vergelijkt met interne voorspellingen. ‘Dit theoretische idee is heel populair in de neurowetenschap, maar het bestaand bewijs hiervoor is vaak beperkt tot kunstmatige situaties’, zegt eerste auteur Micha Heilbron van het Donders Instituut (Radboud Universiteit) en het Max Planck Instituut voor Psycholinguïstiek. ‘Ik wil graag precies begrijpen hoe dit werkt en het uittesten in verschillende situaties.’

Hersenonderzoek naar dit fenomeen gebeurt meestal in een kunstmatige setting, vertelt Heilbron. Proefpersonen moeten anderhalf uur naar stippen staren, of ze luisteren naar abstracte geluiden die klinken als “bieb bieb boop”. ‘Zulke studies laten wel zien dat ons brein voorspellingen kán doen, maar niet dat dit ook altijd gebeurt in de complexiteit van alledag. Wij proberen het uit de labsetting te halen. We bestuderen dezelfde soort fenomenen, hoe het brein omgaat met onverwachte informatie, maar dan in natuurlijke situaties, die veel minder voorspelbaar zijn.’

Hemingway en Holmes
De onderzoekers hebben hersenactiviteit geanalyseerd van mensen die luisterden naar luisterboeken met verhalen van Hemingway of over Sherlock Holmes. Tegelijkertijd hebben ze de teksten van de boeken met computermodellen (diepe neurale netwerken) geanalyseerd. Hiermee konden ze van ieder woord berekenen hoe onvoorspelbaar het was.

Het brein maakt voor elk woord of klank gedetailleerde statistische verwachtingen en blijkt erg gevoelig voor de mate van onvoorspelbaarheid: de hersenrespons is sterker wanneer een woord onverwacht is in de context. ‘Op zich is dat ook niet erg schokkend: iedereen weet wel dat je soms taal voorspelt. Je vult bijvoorbeeld vanzelf zinnen aan als iemand heel langzaam gaat praten, stottert, of niet op een woord kan komen. Maar wat wij hier hebben laten zien is dat dat continu gebeurt. Ons brein is voortdurend woorden aan het raden, het voorspellingsmachientje staat altijd aan.’

Meer dan software
‘Eigenlijk doet ons brein iets vergelijkbaars als spraakherkenningssoftware. Spraakherkenners met kunstmatige intelligentie maken ook voortdurend voorspellingen en laten zich leiden door hun verwachtingen, net als ‘autocomplete’ op je telefoon. Maar wij zagen toch een groot verschil: de hersenen voorspellen niet alleen woorden, maar doen voorspellingen op veel verschillende niveaus, van abstracte betekenis en grammatica tot specifieke klanken.’

Er is niet voor niets regelmatig interesse van techbedrijven, die dit soort nieuwe inzichten bijvoorbeeld willen gebruiken voor het bouwen van betere taal- en beeldherkenningssoftware. Maar het gaat Heilbron niet om dit soort toepassingen. ‘Ik wil echt op fundamenteel niveau begrijpen hoe onze voorspellingsmachine werkt en wanneer. Ik ben nu ook bezig met dezelfde onderzoeksopzet, maar dan voor visuele waarnemingen en auditieve, zoals muziek.’

Bron: ru.nl

Dit bericht is 1075 keer gelezen.

Facebooktwitterlinkedinmail