De huh-belevenis

Verrassingspieken in de hersenactiviteit blijken afhankelijk van iemands stemming, ontdekte psychologe Marta Kutas. Nog steeds is zij verbaasd dat het emotionele systeem zo'n grote rol speelt bij de taalverwerking.

Foto: Flip Franssen, 024-3238442 Neurologe Kutas in het FC Donderscentrum Nijmegen, 25-11-2005 Franssen, Flip

De CIA probeert haar al jaren over te halen om voor hen te gaan werken. Dat wil Marta Kutas (ik ben geboren achter het IJzeren Gordijn, ik ben voor vrijheid van denken“) beslist niet. Liever zou ze zien dat haar hersenonderzoek ooit wordt ingezet voor wie niet zelf kunnen vertellen wat er zich in hun hoofd afspeelt: mensen in coma bijvoorbeeld, en kleine kinderen.

Kan de van oorsprong Hongaarse psychologe, die het land als kind tijdens de opstand van 1956 ontvluchtte, dan gedachtenlezen? Ze schokschoudert een beetje bij dat woord, maar lijkt wel te begrijpen dat het bijna automatisch opkomt als je haar - steeds enthousiaster - hoort praten over de hersenreactie die in onderzoekskringen bekend staat als het “N400-verschijnsel'.

Haar naam zal er eeuwig aan verbonden blijven. Ruim een kwart eeuw geleden is het nu dat de metertjes bij haar proefpersonen anders uitsloegen dan ze verwachtte. Ze legde mensen rare zinnetjes voor, woord voor woord, zoals “Ik drink m'n koffie met melk en hond' en “Hij nam een slokje van de waterval'. Ondertussen mat ze via elektroden op het hoofd spanningsschommelingen in de hersenen. In de vastgelegde hersengolfpatronen (elektro-encefalogrammen, of EEG's) vond ze negatieve (N) piekjes, die zo'n 400 milliseconden na de onverwachte wending hun diepste punt bereikten. Alsof je in beeld krijgt wat je ook wel aanvoelt, en de hersens even “huh?!' ziet zeggen.

verrassingspiek

Kutas had gedacht dat ze dat op een andere manier zouden doen. Na afloop van haar lezing in de al vele jaren lopende Nijmeegse F.C. Dondersreeks (Donders was een veelzijdig arts-onderzoeker die in de negentiende eeuw als eerste proeven met het meten van reactietijden deed) legt ze uit waarom: er bestond al een “verrassingspiek', die het begin had ingeluid van onderzoek naar wat tegenwoordig “informatieverwerking' heet. In het behavioristische stimulus-respons-tijdperk van de psychologie was de EEG-techniek het hersenonderzoek binnengehaald. Kutas: Dat een stimulus hersengolfpatronen te zien gaf, bracht de vraag op of je misschien ook iets vast kon leggen van wat je hersens nou vervolgens dóen met die input.“

Dat kon. Liet je iemand bijvoorbeeld naar een reeks dezelfde piepjes luisteren, en deed je er dan ineens een ander geluidje tussendoor, dan verscheen er ongeveer 300 milliseconden later een piekje omhoog in het hersengolfpatroon. Ze dachten indertijd dat die P300-respons een schending van het verwachtingspatroon in beeld bracht“, vat Kutas samen. Ik dacht: als dat zo is, dan kun je hem misschien ook gebruiken om naar zinsverwerking te kijken, naar wat mensen met de context doen. Daarom zette ik clichézinnetjes, met dus een voorspelbaar eind, tegenover die zinnen met een vreemde wending aan het slot. Als je proefpersonen in een rijtje losse woorden er ineens een uit een andere categorie gaf, kreeg je de P300-reactie ook.“

uitlokken hersenreacties

Maar Kutas' experiment lokte dus juist een negatieve piek uit, 100 milliseconden later dan de P300-respons. Een speciale verrassingspiek voor taal-in-context-verwerking, leek het. Maar dat was iets te simpel en vooral te absoluut gedacht. Inmiddels is dat uitlokken van hersenreacties standaardpraktijk, onder meer in het psychologisch lab voor cognitieonderzoek dat Kutas leidt aan de universiteit van Californië in San Diego. Met reden. Ook nu er op het oog veel geavanceerdere technieken zoals fMRI-scans bestaan om levende, reagerende hersenen in beeld te brengen, houden de zogeheten “Event Related Potentials' (“aan een gebeurtenis gerelateerde hersenactiviteit') stand als zinvolle informatiebron. Niet alleen om te bepalen op welk moment er iets in de hersenen gebeurt zijn ze uiterst bruikbaar, maar het is vooral van groot belang gebleken hoe sterk de reacties zijn, dus hoe hoog de pieken en hoe diep de dalen. Zo hebben autisten een minder sterke P300-respons, en Kutas' N400-respons neemt met het ouder worden af.

Dat vindt ze zelf een intrigerend verschijnsel. Een van de vele. Want leek het N400-effect in eerste instantie alleen die onverwachte betekenissen, “semantische fouten' als het ware, aan te duiden, al snel dook het veel vaker op, in verschillende gradaties. En dat doet het nog steeds, ook bij nu lopend onderzoek. Rode draad: niet zozeer “onverwachtheid' maar de mate van waarschijnlijkheid bepaalt de N400-reactie op een bepaald woord of een zinswending. Zo blijken eigenlijk álle inhoudswoorden een beetje een respons te geven, die in de loop van een normale zin afneemt.

Dat maakt het allemaal een stuk vager. Zo vaag dat Kutas het antwoord op de vraag wat N400 nou precies is een beetje schuldig moet blijven. Bestaat het eigenlijk wel? Ze lacht: Het verschijnsel N400 bestaat zeker, maar je kan niet de hersenen induiken en even ratsj een stukje weghalen en dan houdt de N400-respons op. Er is geen aanwijsbare gebiedje in het brein waar hij aangemaakt wordt. Misschien zijn het meerdere gebieden. Alzheimerpatiënten hebben heel weinig N400. Maar ja, het neemt bij iedereen die ouder wordt af.“

Moet je daaruit opmaken dat ouderen het allemaal wel een beetje gezien hebben, moeilijker te verrassen zijn? Kutas: We hebben alle leeftijden getest, en de respons wordt gestaag kleiner én trager. Alleen hoogopgeleid zijn en veel lezen verminderen die leeftijdseffecten. Lezen is dus goed voor je. Veranderingen in de patronen zien we vooral bij contexten zonder verrassingen, waar je juist een te verwachten vervolg van een zin krijgt. Ik denk dat ouderen niet snel genoeg meer zijn om de context te gebruiken om te voorspellen wat er daarna komt.“

Over zulke voorspelbaarheid ging het ook in Kutas' lezing. Het verwerken van taal gaat razendsnel, en “ontleden' wat we horen speelt zich op allerlei niveaus af. Kutas: Wij mensen anticiperen op wat er komen gaat op alle niveaus, niet alleen het semantische. Klankkenmerken, vormkenmerken, zinsbouw, we gebruiken het allemaal. Het woord voorspellen gebruik ik liever niet. Kijk, de N400-reactie is niet een “oeps'-reactie omdat je iets anders verwachtte. Het is veel subtieler. Niet: ik verwachtte dit, maar kreeg dat. Het is eerder: ik verwachtte dit met een zekere mate van waarschijnlijkheid, en tegelijkertijd iets anders met ook weer een bepaalde mate van waarschijnlijkheid. Ik ben nu hier en begeef me een beetje dichterbij alle mogelijkheden, zodat ik meer in de buurt kom van het patroon dat het denk ik gaat worden. Maar ik hou nog alle mogelijkheden open. Het is gradueel.“

En aan de N400-respons zou je dan in principe moeten kunnen aflezen hoezeer iemand op een bepaald vervolg van een zin geanticipeerd had. Maar zo precies is het allemaal (nog) niet. Het is geen geijkte meetknop. Bovendien blijken ook heel andere dingen, zoals persoonlijkheidskenmerken en je stemming van invloed te zijn op je taalverwerking. Dat is nieuw onderzoek, en dat is zo interessant,“ jubelt Kutas bijna, als ik erover nadenk.... ik vind het bijna niet te bevatten. Wat we doen, is mensen eerst in een bepaalde stemming brengen. Dat kan met vrolijke of treurige muziek, of plaatjes. Je kunt ze ook positief stemmen met complimentjes of een cadeautje. Vervolgens geven we ze woorden uit een bepaalde categorie. Allemaal dieren bijvoorbeeld, of allemaal dingen die je aan je voeten kunt doen. Sommige woorden vallen veel meer typisch in een categorie dan andere. Je denkt wel meteen aan schoenen en laarzen, maar niet aan ski's bij schoeisel, en een kangoeroe is niet het eerste beest dat in je op zal komen. Wat blijkt: als je in een positieve stemming bent, sta je meer open voor die wat afwijkende dingen binnen de categorieën. Je humeur beïnvloedt je categorisatievermogen! Want “schoen' geeft bij iedereen de gewone, niet al te sterke N400-respons. Gooi je er ineens “tafel' tussendoor, dan krijg je mooie grote N400, en “ski' zit er ergens tussenin, maar als je vrolijk bent vind je dat een “normaler' lid van de categorie “schoeisel' dan in een andere stemming.

Ik vind dat fascinerend. Het was wel al bekend dat je humeur je geheugen beïnvloedt. Daar is veel onderzoek naar gedaan. Je bent eerder geneigd op vrolijke woorden te komen als je vrolijk bent, en op droevige bij droefheid, maar dat je emotionele systeem zo'n rol speelt bij gewone taalverwerking... Het zijn ook gewone, neutrale woorden, niks bijzonders.“

schizofrenen

Kutas: En nog iets waar we naar kijken, zijn de kenmerken die bij schizofrenie horen. Dat doet een student van me die psychiater is. Ook normale mensen hebben meer of minder trekken die je bij schizofrenen ziet - pas als je ze allemaal hebt, ben je ziek. Maar naarmate je er meer hebt, beïnvloedt dat ook dat categoriseren. Vooral “wantrouwendheid' heeft effect: dan vind je “ski' slechter passen in de categorie schoeisel. Vijf jaar geleden zou ik niet geloofd hebben dat humeur en persoonlijkheidskenmerken effect op zulke dingen hebben.“

Is dat echt zo gek? Het lijkt in zekere zin op wat iedereen wel weet: iemand die opgewekt is, staat opener voor van alles, luistert beter dan een wantrouwend type. Ja“, zegt Kutas, maar nu kun je dat echt laten zien. Stemming heeft een impact, dat weet iedereen, maar dit zijn veel subtielere effecten.

Wat ik interessant vind, is dat al deze dingen ook betekenen dat je enige controle kunt hebben over wat er in je hersens gebeurt. Dat ik altijd al meer wilde weten over de hersenen en de menselijke geest, en hoe we de wereld begrijpen, was omdat ik erachter wilde komen welke factoren je kunt veranderen en wat er vastligt. Wat je dus kunt proberen te veranderen. Toen ik begon, wist ik niet hoe zeer ervaringen, wat je erin stopt, letterlijk je brein vormen. Het is heel plastisch. En je kunt jezelf ervaringen geven, dus invloed hebben. Daarnaast is er wel degelijk “organisatie', sommige dingen liggen vast. Neem bepaalde visuele illusies, die zitten ingebouwd in hoe de hersenen werken. In taal heb je zoiets als het “Mozes-effect', een soort taalillusie. Als ik aan jou vraag “Hoeveel dieren van elke soort nam Mozes ook alweer mee op zijn ark', is er een goede kans dat je niet doorhebt dat ik iets zeg dat niet klopt. Het was niet de ark van Mozes, maar die van Noach. Zulke illusies hebben een functie, en dat ligt denk ik vast in het brein, maar heel veel andere zaken zijn wel te beïnvloeden.“

Nog een onderwerp waar Kutas warm voor loopt is creativiteit en humor. En zie, ook daar treedt het N400-effect op. We hebben mensen eenregelige grapjes voorgelegd. Het N400-effect is een beetje hetzelfde als wat je ziet bij die dingen die niet in de context passen. Het is iets groter, én het treedt alleen maar iemand op als iemand 'm snapt.“ Kunnen meten of een mop begrepen wordt. Dat gaat echt richting gedachtenlezen.

Al wil ze dat dan niet, Kutas lijkt wel te popelen om nog veel meer dingen te onderzoeken. Maar ze moet dat tegenwoordig meestal overlaten aan haar studenten en postdocs. Als ze eraan herinnerd wordt dat het eerste N400-onderzoek 25 jaar geleden plaatsvond, reageert ze verbaasd. Vijfentwintig? Ik voel me nog niet eens vijfentwintig“, zegt de inmiddels 56-jarige, laat staan dat ik het idee heb al vijfentwintig jaar onderzoeker te zijn. Ik wilde ook helemaal geen hoogleraar worden. Na mijn post-doconderzoek zei ik: laat me toch blijven. Maar ja, ik moest weg. En dan heb je ineens een eigen lab.“

    • Liesbeth Koenen