Als je door de drukke straten van Amsterdam loopt, kan je aandacht makkelijk heen en weer springen tussen de persoon met wie je wandelt, de mooie historische gevels van de grachtenpanden en de aankomende auto’s die je op links verwacht. De wereld om ons heen zien we schijnbaar moeiteloos. Toch zijn we continu bezig onze werkelijkheid vorm te geven. We staan meestal niet stil bij dit opmerkelijke vermogen van ons brein om bewuste waarneming en gedachten te produceren.

Josipa Alilović zet dit vermogen van het brein tot bewuste waarneming in de schijnwerpers. Ze toont hoe onze selectieve aandacht en verwachtingen van de zintuigelijke omgeving beïnvloeden wat we waarnemen van de wereld om ons heen. ‘We denken dat we de wereld zien zoals deze echt is, maar dit is niet waar. Wat we elke dag en elk moment zien, wordt actief in ons brein geconstrueerd.  De kennis die je al hebt van de wereld, en wat we op een bepaald moment relevant vinden, zijn hierin bepalend,’ licht Alilović toe.

Deze illusie laat goed zien hoe onze verwachtingen bepalend kunnen zijn voor wat we zien. Het holle masker draait rond, toch zijn we niet in staat de achterkant van het masker te zien. We zijn gewend  een gezicht van de voorkant te zien en ons brein blijft dit zo voor ons invullen.

Al naar een paarhonderd milliseconden begint de invloed

Alilović onderzocht wanneer onze waarneming op zijn vroegst wordt beïnvloed door aandacht en verwachtingen. Wanneer krijgen aandacht en verwachtingen invloed op de sensorische visuele informatie die we binnenkrijgen? Met behulp van EEG-opnames van hersenactiviteit kon ze met millisecondenprecisie breinprocessen vastleggen die vervolgens met een zogenaamde ‘decodering benadering’ konden worden uitgelezen. ‘Deze methode van multivariate patroonanalyse wordt ook wel gezien als de eerste stap richting een gedachtelezer,’ vertelt Alilović.

Terwijl proefpersonen visuele taken op een computer uitvoerden werden EEG-opnames gemaakt die vervolgens werden gebruikt om te decoderen en de verschillende stadia van visuele informatieverwerking in tijd te volgen die tot waarneming en bewustzijn leiden. ‘Wij konden echt in het brein gluren en decoderen wat het brein weergaf, voordat de persoon dit zelf bewust zag. Zo konden we de rol van aandacht en verwachtingen in het proces van waarneming vastleggen.’

Al een paarhonderd milliseconden nadat de proefpersoon een beeld had gezien, bleken aandacht en verwachtingen het proces te beïnvloeden. Alilović stelt dat dit opmerkelijk vroeg is, maar ook bleek de initiële visuele respons in de hersenen ondoordringbaar te zijn voor invloeden door aandacht en verwachting.

Wat gebeurt er bij misperceptie?

Daarnaast onderzocht Alilović wat er gebeurt als we iets anders rapporteren dan aan ons oog was getoond. In een andere test kregen proefpersonen hiervoor een plaatje van een gezicht of een plaatje van een huis te zien. Uit het vastleggen van de breinprocessen bleek dat wanneer personen het verkeerde beeld rapporteerden, een huis in plaats van een gezicht bijvoorbeeld, het brein al verkeerde informatie doorgaf voordat de proefpersoon hier bewust van was, waarna de proefpersoon dit incorrecte beeld ook bewust waarnam. ‘Verkeerde verwachtingen van het brein kunnen dus tot een verkeerde bewuste waarneming leiden, wat de sterke invloed van dit proces onderschrijft’, stelt Alilović.

Meer begrip voor ingewikkelde breinprocessen

Alilović’s onderzoek legt de invloed bloot die selectieve aandacht en voorspellingen hebben op onze visuele waarneming. ‘Waarneming wordt niet alleen bepaald door het licht dat op je netvlies valt’, stelt ze. ‘Waarneming wordt actief geconstrueerd en in belangrijke mate door onze aandacht en verwachtingen gevormd. Dit daagt het klassieke idee van perceptie uit.’  

Deze bevindingen bevorderen ons begrip van de complexe neurale processen die onze bewuste perceptie van de wereld vormen.

Promotie details

Josipa Alilović, ‘Seeing beyond vision. Understanding how attention and prediction shape conscious visual perception’, promotores: prof. dr. H. A. Slagter en dr. S. van Gaal

Tijd en locatie

Vrijdag 2 juli, 16.00, Agnietenkapel Amsterdam. De promotie is ook te volgen per livestream