Kijk even naar de jurk hieronder. Welke kleur heeft die?
Je herkent de foto misschien, want in 2015 keken er miljoenen mensen naar op internet, en al snel waren ze in twee kampen verdeeld.
Ongeveer twee derde beweerde dat de jurk wit met gouden strepen was, en een derde zag een blauwe jurk met zwarte strepen.
De eigenaar van de jurk gaf aan dat de meerderheid ernaast zat, maar hoe kan het dat zo veel mensen wit en blauw door elkaar haalden – twee kleuren die niet eens op elkaar lijken?
Wetenschappers doken eens in de hersenen van de mensen die de jurk bekeken, en hun experimenten steunen een theorie die predictive coding wordt genoemd: voorspellende categorisering. De theorie toont aan dat onze zintuigen ten diepste niet te vertrouwen zijn.
Volgens predictive coding maken de indrukken die onze ogen, oren en andere zintuigen opdoen, maar een klein deel uit van onze ervaring van de omgeving. De rest wordt door de hersenen ingevuld via een soort gecontroleerde hallucinatie.
Brein overschrijft zintuiglijke indrukken
De theorie van predictive coding vertelt grofweg dat het brein beter te vergelijken is met een kristallen bol dan met een computer.
De hersenen blijven niet hangen aan het verleden of het heden, maar proberen de situatie altijd een stap vóór te zijn om te kunnen voorspellen wat er in de toekomst gebeurt. Zo kun je het beste bepalen hoe je hier en nu moet handelen.
Volgens de theorie vergelijkt je brein je eerdere ervaringen met de zintuiglijke indrukken die je doorlopend ontvangt. Zo maak je een model van de wereld die je hersenen denken te gaan waarnemen.
Je hersenen vertrouwen dus niet blind op je zintuigen, maar creëren hun eigen wereldbeeld. Dat stelde bioloog Lara Schlaffke ook vast toen ze in 2015 een extra grondige blik wierp op de gestreepte jurk – of liever gezegd op de mensen die hem bekeken.
De bioloog plaatste 28 proefpersonen in een hersenscanner en bracht eerst de zenuwactiviteit van de hersenen in kaart, terwijl ze een stukje van de blauwe kleur en daarna de zwarte kleur van de jurk bekeken.
Er was hierbij geen verschil in de hersenactiviteit van de proefpersonen, maar wel als de personen de twee kleuren naast elkaar zagen op de originele foto van de jurk.
Het zicht ziet de juiste kleuren, maar de hersenen willen er niet aan.
In deze situatie sprong de helft van de proefpersonen eruit met een extra hoge activiteit in vier gebieden van de hersenen, en die mensen zagen de kleuren van de jurk abusievelijk als wit en goud.
De hersengebieden die overuren draaiden wanneer de proefpersonen naar de jurk keken, waren onder meer de zogeheten gyrus frontalis inferior, die onder in de frontaalkwab te vinden is en betrokken is bij de aandacht, en de pariëtaalkwab, die je helpt beslissingen te nemen in twijfelgevallen.
Daaruit maakte Lara Schlaffke op dat het zicht waarschijnlijk de juiste kleuren waarneemt – namelijk blauw en zwart – maar dat de hersenen van sommige mensen daar niet aan willen en de kleuren corrigeren. Het bewustzijn krijgt dus als het ware de opdracht om ze als wit en goud te zien.
Ochtendmensen zien wit
De psycholoog Pascal Wallisch deed in 2017 een poging om te verklaren waarom de hersenen krachtig ingrijpen bij de vertolking van zintuiglijke indrukken.
In een onderzoek op internet vroeg de onderzoeker meer dan 13.000 mensen de kleur van de jurk te bepalen en te beoordelen bij welke lichtomstandigheden het kledingstuk was gefotografeerd. Hieruit kwam een duidelijke samenhang naar voren.
Onder de mensen die dachten dat de foto bij daglicht was genomen, zat wel 72 procent ernaast met de kleuren van de jurk.
Dezelfde verkeerde vertolking van de kleuren kwam slechts bij 49 procent van de mensen voor die aannamen dat de foto bij kunstlicht was gefotografeerd.
Sommige mensen die de jurk zien, stellen zich voor dat die baadt in kunstlicht (rechterzijde van illustratie links). Ze zien de jurk als blauw en zwart. Anderen denken dat de jurk zich bij daglicht in de schaduw bevindt (rechterzijde van illustratie rechts) en zien de jurk als wit met goud.
Het oog bepaalt de kleur van een voorwerp doordat het de golflengte registreert van het licht dat van het voorwerp teruggekaatst wordt. Het is dus van groot belang voor onze kleuropvatting in welk soort licht het voorwerp zich bevindt.
Om te achterhalen waarom de proefpersonen verschillende verwachtingen hadden omtrent de belichting in de foto van de jurk vroeg Pascal Wallisch hoe laat ze meestal naar bed gingen.
Daarbij bleek dat de mensen die de jurk als wit en goud zagen, veelal ochtendmensen zijn, die gewend zijn de wereld in daglicht te zien.
Daglicht heeft een hoog gehalte blauw licht, dus de hersenen van een typische ochtendmens kunnen daarom de neiging hebben om het blauwe licht weg te filteren bij het bepalen wat voor kleur iets heeft. En daardoor veranderen de hersenen de hoofdkleur van de jurk van blauw in wit.
In combinatie met Lara Schlaffkes hersenscans duidt dit erop dat de hersenactiviteit van ochtendmensen de signalen van blauw en zwart van het oog overschrijven op grond van hun voorkeur voor daglicht.
Je hersenen hallucineren
En de hersenen grijpen niet alleen als het gaat om kleuren. Ze creëren hele beelden zelf op basis van slechts enkele signalen van de zintuigen.
Stel je bijvoorbeeld voor dat je iets ziet door een beregende ruit. De vele druppels breken het licht en vervormen het beeld van de wereld aan de andere kant van de ruit.
Je ziet misschien een vreemd wezen met vijf benen en een mismaakt hoofd. Die indruk ken je niet, dus je hersenen zoeken naarstig een categorie waarin het wezen past.
De beste match is een hond, en pijlsnel corrigeren de hersenen de indruk zodanig dat je een hond ziet. Je hersenen maken dus het beeld van een hond die je in wezen niet ziet.
Frontaalkwab bepaalt je werkelijkheid
Het gezichtscentrum doet zijn best om de uitdrukking van je partner af te lezen. Maar je frontaalkwab heeft andere plannen. Die overschrijft de berichten van je ogen en bepaalt zelf wel of je een glimlach ziet of niet.
Gezichtscentrum ziet vreugde
Door een beregende ruit zie je je partner thuiskomen. De visuele indruk belandt in je gezichtscentrum, dat het bericht doorstuurt naar een netwerk van zenuwcellen dat het beeld analyseert. Het netwerk beoordeelt welke gezichtsuitdrukking schuilgaat achter het wazige beeld en komt uit op een beheerste glimlach.
Geheugen is bang voor woede
In de hersenschors ligt de herinnering dat jullie eerder ruzieden en dat je partner woedend naar het werk ging. Op basis van die herinnering en je bestaande kennis over het temperament van je partner knobbelt een netwerk in de frontaalkwab uit dat je partner nu wel boos zal zijn.
Brein kiest voor een compromis
De analyse van de visuele indruk en de voorspelling van het humeur worden doorgestuurd naar een netwerk voor in de frontaalkwab. Dat komt uit op een soort gemiddelde van de meest waarschijnlijke gezichtsuitdrukking van je partner. Daarmee interpreteer je de gezichtsuitdrukking als neutraal.
Het vermogen van de hersenen om beelden – of geluiden en geuren – te creëren op basis van gebrekkige indrukken doet denken aan het vermogen om hallucinaties voort te brengen. Daarom onderzocht psycholoog Amanda McCleery in 2018 de koppeling tussen die twee hersenprocessen.
Ze liet 30 proefpersonen een test maken waarbij ze moesten luisteren naar een aantal tonen die soms afweken van het verwachte patroon. Daardoor werden de netwerken in de hersenen voor predictive coding gealarmeerd. Tegelijkertijd mat ze hun hersenactiviteit.
Betrap je brein op bedrog
Je brein verandert tinten
Kijk goed naar de illustratie. Als je denkt dat veld B lichter is dan veld A, dan zijn je hersenen volop bezig de daadwerkelijke visuele indruk te overschrijven via het proces van predictive coding.
De velden hebben dezelfde tint
Hier hebben we alles uit de illustratie verwijderd, behalve de velden A en B. Denk je nog steeds dat B lichter is dan A? Bij de eerste illustratie corrigeerden je hersenen de tint van veld B omdat ze een wit veld verwachtten. Op deze illustratie worden je hersenen niet afgeleid door de omgeving en kun je zien dat de velden dezelfde tint hebben.
De proefpersonen waren zodanig uitgekozen dat een derde gezond was, een derde was schizofreen zonder hallucinaties en een derde was schizofreen en had onlangs nog hallucinaties gehad in de vorm van stemmen in het hoofd.
Uit de metingen van de hersenactiviteit bleek dat het proces van predictive coding ongeveer hetzelfde werkte bij de gezonde en niet-hallucinerende schizofrene mensen als ze onverwachte visuele indrukken moesten verwerken.
Maar bij de mensen met hallucinaties was de hersenactiviteit heel anders. McCleery concludeerde dat problemen met het hanteren van predictive coding mogelijk de fundamentele oorzaak van hallucinaties vormen.
Je houdt van onvoorspelbaarheid
Predictive coding versluiert de rauwe werkelijkheid voor je, en misschien zul je de ware kleuren van de jurk wel nooit zien.
Maar in de meeste gevallen mag je blij zijn met je kleine hallucinaties. Een voorbeeld: tijdens een etentje zit je te praten met de persoon tegenover je, er klinkt muziek en er wordt aan tafel druk geconverseerd.
Je oren vangen veelal slechts een deel van de lettergrepen in de woordenstroom van je gesprekspartner op, en je hersenen vullen de leemten in door te raden wat er gezegd werd. Die strategie werkt aardig, maar niet perfect.
In 2018 liet psycholoog Matthew Davis zijn proefpersonen een aantal woorden lezen en daarna slechte geluidsopnamen horen van dezelfde woorden of woorden die erop leken.
Als de personen het woord ‘kick’ lazen en daarna het woord ‘pick’ hoorden, bleken ze er vaak van overtuigd te zijn dat ze ’kick’ hadden gehoord.
Het verschil tussen de werkelijkheid en de voorspellingen van de hersenen kan een bron van vermaak zijn.
Davis scande tegelijkertijd de hersenen van de personen en ontdekte een bepaald patroon van zenuwactiviteit als er een conflict was tussen hun verwachtingen en dat wat ze hoorden.
Zo’n patroon, dat een van de kenmerken van predictive coding is, overschrijft je zintuiglijke indrukken met een hallucinatie. Maar het is ook een bron van vermaak.
Hersen- en muziekwetenschapper Peter Vuust onderzocht in 2019 van welke soorten ritme we het meest houden.
Hij kwam erachter dat voorspelbare ritmes die het proces van predictive coding niet uitdagen, saai gevonden worden, terwijl luisteraars de onvoorspelbare ritmes die de hersennetwerken uitdagen veel interessanter vinden.
Betrap je brein op heterdaad!
Wil je met je eigen ogen zien hoe je hersenen je bedriegen, doe dan hier de test.
Veel plezier!