Het visuele systeem is een ingewikkeld en dynamisch mechanisme dat een model van onze wereld construeert in real-time. Dit gebeurt met behulp van miljarden neuronen en triljoenen synapsen. In deze blog verkennen we de verrassende rol van het visuele systeem in de hersenen en hoe het ons wereldbeeld opbouwt. We behandelen ook de implicaties hiervan op onze waarneming, gedrag en bewuste ervaringen. Bereid je voor om de wereld op een compleet nieuwe manier te ontdekken.
Een derde van de hersenschors is betrokken bij het zien. Miljarden neuronen en triljoenen synapsen worden geactiveerd wanneer je je ogen opent en rondkijkt. Je ziet dan objecten, dieptes, vormen, kleuren en bewegingen. Voor de meesten is dit verrassend, want we beschouwen het zien als een soort camera. We denken dat er een objectieve 3D-wereld bestaat, ongeacht of we ernaar kijken of niet. Het zien zou alleen maar een ‘foto’ maken van die wereld, zoals een camera. Echter, voor het maken van een foto heb je geen miljarden neuronen en triljoenen synapsen nodig. Megapixels en zelfs ouderwetse film volstaan daarvoor.
Wat is er dan aan de hand?
Wat cognitieve neurowetenschappen en computerstudies hebben ontdekt, is dat het visuele systeem een soort realiteitsmachine is die in real-time werkt. In een paar honderd milliseconden creëer je alle diepten, kleuren, bewegingen, objecten en vormen die je ziet. ‘Creëren’ is een interessant woord, want je ‘ziet’ ze niet, je construeert ze. Je kunt het visuele systeem betrappen op het construeren van deze dingen. Je kunt het bijvoorbeeld misleiden om dingen te creëren die er niet zijn. Het ziet dus niet wat er is, maar construeert een model van de wereld op basis van visuele input. Omdat we het systeem vrij goed kennen, kunnen we het op verschillende manieren bedriegen en voorspelbare hallucinaties creëren. Hoewel we het woord ‘hallucinatie’ liever vermijden, omdat de constructies nuttig zijn voor ons gedrag, blijft het een constructie. Het visuele systeem fabriceert of hallucineert letterlijk on-the-fly binnen twee of drie milliseconden.
Ons begrip van wat perceptie is
Deze constructie verandert ons begrip van perceptie. Het gaat niet alleen om het maken van een foto, maar om het bouwen van een werkelijkheidsmodel dat we kunnen gebruiken om ons gedrag aan te passen. Onze waarnemingen van kleur, vorm, diepte en beweging helpen ons bij het herkennen van objecten en bij het manipuleren ervan zonder van een klif af te vallen. Er zijn twee visuele systemen: het ventrale en het dorsale systeem. Het ventrale systeem wordt ook wel het ‘wat’-systeem genoemd, omdat het je vertelt wat de objecten zijn, hun kleur en eigenschappen, vooral voor herkenning. Het dorsale systeem wordt het ‘hoe’-systeem genoemd. Het is een andere representatie van dezelfde wereld, maar dan gericht op manipulatie, navigatie en het vermijden van gevaren. Je kunt een beperking hebben in het ene systeem en niet in het andere. Er zijn opmerkelijke neurologische problemen waarbij schade aan bepaalde delen van het ventrale systeem kan leiden tot blindheid en geen bewuste visuele ervaringen, maar de persoon kan nog steeds ‘blindsight’ hebben.
“Ik houd een boek voor je, kun je het pakken?”
Dit betekent dat iemand blind kan zijn en hulpbehoevend, maar als je een boek voor hen vasthoudt en zegt: “Ik houd een boek voor je, kun je het pakken?”, zal de persoon zeggen: “Ik weet niet waar het boek is en ik kan het niet zien”. Maar als je hen vraagt om te ontspannen en te proberen, zal de hand zich richten op de juiste locatie en met de juiste hoek om het boek te pakken. Dit wordt ‘blindsight’ genoemd. Het lijkt erop dat het intacte dorsale systeem bij deze patiënten nog steeds visueel geleide handelingen kan uitvoeren, maar zonder bewuste ervaringen.
Variatie in kleurwaarneming
Er zijn natuurlijke variaties in onze kleurwaarnemingen. Sommige mensen kunnen kleurenblind zijn zonder dit te weten tot ze een psychologietest doen. Er zijn normale variaties tussen de meeste mensen. Bij normale mannen zijn er bijvoorbeeld twee allelen (varianten) van het rode kegelvormige pigment. Ongeveer een derde van de mannen heeft de ene variant en twee derde de andere. Wanneer ze in het lab worden getest, verschillen hun kleurmatchen in het rood-gele spectrum. Hun DNA verschilt dus maar één letter, maar hun bewuste kleurervaringen zijn anders.
Spectrum-inversie
Een moeilijkere vraag gaat over spectrum-inversie. Stel dat ik een bordeauxrood shirt draag en jij een blauw shirt. Ik zeg dat mijn shirt bordeauxrood is en jij zegt dat het blauw is. We zijn het erover eens dat mijn shirt bordeauxrood is en jouw shirt blauw, maar wat ik als blauw zie, ervaar jij als bordeauxrood. Dit heet spectrum-inversie en het is een diepgaande filosofische kwestie die te maken heeft met reductief functionalisme. Reductief functionalisme stelt dat je mentale toestanden identiek zijn aan functionele toestanden van je brein. Als je een reductief functionalist bent, moet je zeggen dat als twee mensen functioneel identiek zijn, hun kleurervaringen ook identiek moeten zijn en een inversie onmogelijk is. Ik heb deze vraag enkele jaren geleden wiskundig geformuleerd en het blijkt dat spectrum-inversie mogelijk is bij functioneel identieke mensen. Dit betekent dat reductief functionalisme onjuist is en dat er iets bijzonders is aan het bewustzijn. Men kan echter een stap terug doen en een niet-reductieve vorm van functionalisme hanteren die hier wel zou werken.
Conclusie
Het visuele systeem is een ongelooflijk complex en fascinerend deel van de hersenen dat in real-time ons beeld van de werkelijkheid construeert. Het gaat niet alleen om het opnemen van informatie via onze ogen en die verwerken, maar om het actief creëren van een werkelijkheidsmodel dat ons gedrag stuurt. Er zijn twee belangrijke visuele systemen: het ventrale en dorsale systeem, die samenwerken om ons gedrag te sturen op basis van onze waarnemingen. De studie van het visuele systeem kan ons een dieper inzicht geven in hoe bewustzijn en hersenen samenwerken om onze ervaringen van de wereld te creëren.
Geraadpleegde bronnen:
Goodale, M., & Milner, A. (1992). Separate visual pathways for perception and action. Trends in Neurosciences, 15, 20-25. https://doi.org/10.1016/0166-2236(92)90344-8.
Milner, A. (2012). Is visual processing in the dorsal stream accessible to consciousness?. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 279, 2289-2298. https://doi.org/10.1098/rspb.2011.2663.
Goodale, M. (1993). Visual pathways supporting perception and action in the primate cerebral cortex. Current Opinion in Neurobiology, 3, 578-585. https://doi.org/10.1016/0959-4388(93)90059-8.
Freud, E., Plaut, D., & Behrmann, M. (2016). ‘What’ Is Happening in the Dorsal Visual Pathway. Trends in Cognitive Sciences, 20, 773-784. https://doi.org/10.1016/j.tics.2016.08.003.
Veelgestelde Vragen
Hoe Werkt Het Visuele Systeem In De Hersenen?
Het visuele systeem in de hersenen gebruikt miljarden neuronen en triljoenen synapsen om een model van de wereld te construeren. Dit gebeurt in real-time en helpt ons objecten, dieptes, vormen, kleuren en bewegingen te herkennen.
Wat Is Het Verschil Tussen Het Ventrale En Dorsale Visuele Systeem?
Het ventrale systeem, ook wel het ‘wat’-systeem genoemd, helpt ons objecten te herkennen en te identificeren. Het dorsale systeem, het ‘hoe’-systeem, is betrokken bij het navigeren en manipuleren van objecten in onze omgeving.
Wat Is Blindsight En Hoe Werkt Het?
Blindsight is een fenomeen waarbij iemand zonder bewuste visuele waarneming toch visueel geleide handelingen kan uitvoeren. Dit komt doordat het dorsale systeem intact blijft, zelfs als het ventrale systeem beschadigd is.
Hoe Verschillen Kleurwaarnemingen Tussen Mensen?
Er zijn natuurlijke variaties in kleurwaarnemingen tussen mensen. Dit kan te maken hebben met genetische verschillen, zoals varianten van het rode kegelvormige pigment in de ogen, wat resulteert in verschillende kleurervaringen.
Wat Is Spectrum-Inversie En Waarom Is Het Belangrijk?
Spectrum-inversie is het concept dat twee mensen dezelfde objecten kunnen zien maar verschillende kleurervaringen kunnen hebben. Dit idee stelt belangrijke vragen over de aard van bewustzijn en de relatie tussen hersenfuncties en bewuste ervaringen.
