Vrijdag 24/05/2019

Primatenbrein

Deze plaatjes zijn de ultieme prikkel voor een apenbrein

Beeld Cell

Het lijken wel abstracte kunstwerken, of kindertekeningen. Maar nee: deze afbeeldingen zijn door de computer ontworpen om de sterkst mogelijke reactie van een apenbrein uit te lokken. Ze geven inzicht in de manier waarop het primatenbrein – en dus ook dat van ons – visuele informatie begrijpelijk maakt. De foto’s verschenen gisteren in het gerenommeerde vakblad Cell, als bijlage bij een publicatie van onderzoekers van de Amerikaanse Harvard Universiteit.

De visuele schors in het brein bevat zenuwcellen die betrokken zijn bij de herkenning. Wanneer je iets herkenbaars ziet – zoals het gezicht van een geliefde – geven deze zenuwcellen een meetbaar elektrisch signaal af, zo weten neurologen al sinds de jaren vijftig. Maar op welke visuele informatie die zenuwcellen precies aanslaan, is nog grotendeels een raadsel.

Om dat raadsel op te lossen, schotelden de Amerikaanse onderzoekers zeven resusapen door de computer gegenereerde afbeeldingen voor. Een implantaat registreerde op welke vormen en kleuren de cellen in de apenbreinen het sterkst aansloegen. Een speciaal ontwikkeld algoritme ontwierp vervolgens geleidelijk nieuwe afbeeldingen, die de zenuwcellen zo sterk mogelijk stimuleerden. Waarna de apen die weer te zien kregen.

Door dit proces te herhalen, ontstonden de abstracte foto’s uit de Cell-publicatie – de plaatjes waarop de zenuwcellen van de apen de sterkst mogelijke reactie vertoonden. ‘De plaatjes hebben iets weg van vormen uit de echte wereld, maar zijn geen werkelijke objecten’, aldus onderzoeker Carlos Ponce in een persverklaring. ‘Wat we te zien kregen, zegt meer iets over de taal die cellen onderling spreken.’ Zijn collega Margaret Livingstone: ‘We hebben een ‘superstimulus’ gecreëerd die de zenuwcellen beter stimuleert dan welke natuurlijke stimulus dan ook.’

Beeld de Volkskrant infographics

Het klassieke verhaal op de schop

Richard van Wezel, hoogleraar visuele neurowetenschappen bij het Donders Instituut in Nijmegen, is enthousiast. ‘Dit zijn echt invloedrijke bevindingen. Het klassieke schoolboekenverhaal dat zenuwcellen op heel specifieke stimuli reageren, moeten we wellicht toch herzien.’

Dat klassieke verhaal stelt dat afzonderlijke zenuwcellen op één specifieke stimulans aanslaan, zoals het gezicht van je grootmoeder. Op sommige foto’s uit de Cell-studie zijn vaag de gezichten van andere apen of van de onderzoekers te ontwaren. Maar het zijn vooral allegaartjes van vormen, kleuren en gedeelten van objecten. ‘Kennelijk reageren zenuwcellen meer op een verzameling kenmerken die horen bij je grootmoeder, dan alléén op het gezicht van je grootmoeder’, concludeert Van Wezel. Dat is ook wel logisch, vindt hij. ‘Je wilt mensen en voorwerpen in verschillende situaties kunnen herkennen. In het donker, in het licht en vanuit verschillende hoeken.’

Steven Scholte, universitair hoofddocent cognitieve neurowetenschappen aan de Universiteit van Amsterdam, is onder de indruk van het algoritme dat de onderzoekers hebben gebruikt. ‘Dit gereedschap zou je ook op andere hersengebieden in de visuele cortex kunnen inzetten.’ Tegelijkertijd is de weg naar het écht begrijpen van onze zintuiglijke waarneming nog lang, zegt Scholte. ‘Het is alsof je vastlegt hoe één chip op iets reageert, terwijl je eigenlijk wilt weten hoe heel het internet werkt. Dat ga je hier niet mee ontdekken.’

Van Wezel wijst op nog een opvallende bevinding uit de Cell-studie. De aapzenuwcellen reageerden sterker op de kunstmatige, abstracte plaatjes dan op echte foto’s. ‘Die kunstmatige plaatjes lijken haast op abstracte kunst, een soort Picasso’, merkt Van Wezel op. ‘Nu ga ik echt speculeren. Maar wie weet, is dat wel de reden dat we van moderne kunst houden: omdat die kunstenaars heel goed onze zenuwcellen kunnen superstimuleren.’

Beeld Cell
Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met De Morgen?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van De Morgen rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar info@demorgen.be.