Read Montague: Wat we leren van 5.000 breinen

Muizen, insecten en hamsters zijn niet meer de enige manieren om het brein te bestuderen. Door functionele MRI (fMRI) kunnen wetenschappers breinactiviteit in kaart brengen in levende, ademende, beslissende mensen. Read Montague geeft een overzicht van hoe deze technologie ons helpt om de gecompliceerde manieren te begrijpen waarop we met elkaar kunnen interageren.

Andere mensen.
Iedereen heeft interesse voor andere mensen.

Iedereen heeft relaties met anderen

en ze zijn in die relaties geïnteresseerd

om verschillende redenen.

Goede relaties,
slechte relaties,

vervelende relaties,
neutrale relaties.

Ik ga focussen op het centrale deel

van de interactie in een relatie.

Mijn inspiratie is het feit dat wij allen

geïnteresseerd zijn in interactie
met andere mensen.

Ik verwijder alle complicerende factoren

en ik zal dat vereenvoudigd object

aan wetenschappelijke toetsing onderwerpen

om de embryonale stadia te tonen van nieuwe inzichten
in wat gebeurt als twee breinen tegelijk interageren.

om de embryonale stadia te tonen van nieuwe inzichten
in wat gebeurt als twee breinen tegelijk interageren.

Vooraf vertel ik jullie een paar dingen

die dit mogelijk maakten.

We kunnen nu veilig gaan luistervinken

bij de activiteit van een gezond brein.

Zonder naalden en radioactiviteit,

zonder klinische reden
kunnen we de straat opgaan

en opnames maken van het brein
van je vrienden en buren

terwijl ze een reeks cognitieve taken afwerken.

Daarvoor gebruiken we functionele
magnetische resonantie-beeldvorming (FMRI).

Daar heb je wellicht al van gehoord.

Ik vat het in twee zinnen voor jullie samen.

We hebben allemaal gehoord van MRI's,
die magnetische velden gebruiken

en radiogolven om foto's van je brein te nemen,

of je knie, of je maag,

grijswaardenbeelden die bevroren zijn in de tijd.

In de jaren 90 ontdekte men dat je

die machines in een andere modus kon gebruiken,
en microscopische bloedstroomfilmpjes

die machines in een andere modus kon gebruiken,
en microscopische bloedstroomfilmpjes

kon maken van ontelbare plaatsen in het brein,
onafhankelijk van elkaar.

En wat dan nog?
In je brein zijn de

veranderingen in neurale activiteit,
wat je brein doet werken,

wat de software in je brein doet werken,

sterk gecorreleerd met wijzigingen in de bloedstroom.

Je maakt een filmpje van de bloedstroom
en je hebt een onafhankelijke alias voor breinactiviteit.

Je maakt een filmpje van de bloedstroom
en je hebt een onafhankelijke alias voor breinactiviteit.

Dit was een revolutie in de cognitieve wetenschap.

Neem om het even welk cognitief domein, geheugen,

bewegingsplanning, denken aan je schoonmoeder,

boos worden, emotionele respons, enzovoort --

stop mensen in functionele MRI-toestellen

en bekijk hoe deze variabelen
overeenkomen met breinactiviteit.

Het zijn de eerste stappen en het is nog ruw,

maar 20 jaar geleden stonden we nergens.

Je kon geen gezonde mensen bekijken.

Dat heeft voor een revolutie gezorgd

en nieuwe proeven
mogelijk gemaakt.

Neurobiologen hebben vele proeven,

met wormen en knaagdieren en fruitvliegjes en zo.

Nu is er een nieuw proefdier: de mens.

We kunnen nu mensen gebruiken
voor het bestuderen en modelleren

van de software in mensen

en we hebben een paar
ontluikende biologische meetmethodes.

Ik geef je een voorbeeld van een experiment.

Het betreft zogenaamde 'waardering'.

Waardering is wat je denkt.

Als je twee bedrijven
ten opzichte van elkaar waardeert,

wil je weten welk bedrijf meer waarde heeft.

Culturen hebben het basiskenmerk ervan
al duizenden jaren begrepen.

Als je sinaasappels met autoruiten wil vergelijken,
wat doe je dan?

Dat gaat niet.

Je kan ze niet met elkaar mengen.

Dus zet je ze om
in een gemeenschappelijke munt,

zet je ze op een schaal
en waardeer je ze.

Je brein moet iets dergelijks doen.

We beginnen de breinsystemen die bij waardering
betrokken zijn, te begrijpen en te identificeren.

We beginnen de breinsystemen die bij waardering
betrokken zijn, te begrijpen en te identificeren.

Het gaat onder meer om een
neurotransmittersysteem

met cellen in je hersenstam

die het chemisch element dopamine
afgeven aan de rest van je brein.

Ik bespaar jullie de details, maar dat is
een belangrijke ontdekking die we al goed kennen.

Ik bespaar jullie de details, maar dat is
een belangrijke ontdekking die we al goed kennen.

Het is een klein stukje,
maar wel belangrijk

want die neuronen raak je kwijt
als je de ziekte van Parkinson hebt,

en ze worden gekaapt door letterlijk elke
verslavende drug, wat logisch is.

en ze worden gekaapt door letterlijk elke
verslavende drug, wat logisch is.

Verslavende drugs veranderen

hoe je de wereld waardeert,

hoe je de symbolen waardeert
die gepaard gaan met de drug van je keuze,

ze maken dat je die boven alles stelt.

Het komt hierop aan: die neuronen

bepalen ook hoe je waarde hecht
aan abstracte ideeën.

Hier zijn enkele symbolen
die we waarderen

om verschillende redenen.

In ons brein zit een gedragssupermacht

en daar komt minstens gedeeltelijk
dopamine aan te pas.

We kunnen elk overlevingsinstinct
ontkennen omwille van een idee,

gewoon een idee.
Geen enkele andere soort kan dat.

In 1997 pleegde de sekte Heaven's Gate
massaal zelfmoord

op basis van het idee
van een ruimteschip

verborgen in de komeet Hale-Bopp
die toen zichtbaar was

en die hen naar het volgende niveau zou brengen.
Een uiterst tragisch gebeuren.

Meer dan twee derden waren universitairen.

Het punt is dat ze hun overlevingsinstinct
konden ontkennen

met exact dezelfde systemen die dienen

om te overleven.
Dat is veel controle, niet?

Wat ik uit het verhaal heb weggelaten,

is wat voor de hand ligt,
de focus van de rest van mijn talk,

andere mensen.

Dezelfde waarderingssystemen
worden gebruikt

als we interactie met anderen waarderen.

Hetzelfde dopaminesysteem
dat aan drugs verslaaft,

dat je doet verstijven
als je de ziekte van Parkinson krijgt,

dat bijdraagt aan een aantal psychosen,

wordt ook gebruikt om interactie
met anderen te waarderen

en de waarde te bepalen van je gebaren

als je interageert met iemand anders.

Ik geef je een paar voorbeelden.

Je brengt zoveel verwerkingscapaciteit mee

op dit gebied,
dat je het nauwelijks merkt.

Dit is een baby.

Ze is drie maanden oud. Ze doet het in haar luier
en ze kent geen hogere wiskunde.

We zijn verwant. Iemand is nu heel blij
dat ze hier op het scherm staat.

Je kan één van haar ogen bedekken
en dan lees je nog steeds

iets in het andere oog,
een soort nieuwsgierigheid,

en in het andere iets van verrassing.

Dit is een koppel.
Ze delen een moment samen.

We deden een experiment waarbij je

stukken van dit beeld kan weglaten
en nog steeds zie je

dat ze het delen, zowat parallel.

De elementen van de scène verraden dit ook,

maar je kan het van hun gezicht aflezen.

Als je die vergelijkt met normale gezichten,
zou het een subtiele aanwijzing zijn.

Nog een koppel.
Hij projecteert naar ons

en zij projecteert duidelijk

liefde en bewondering naar hem.

Nog een koppel. (Gelach)

En ik denk: ik zie geen liefde en bewondering links.
(Gelach)

Ik weet dat dit zijn zus is,
en je ziet hem zeggen:

"We doen dit voor de foto,

en daarna steel jij mijn snoep
en verkoopt me een klap." (Gelach)

Hij vermoordt me omdat ik dit toonde.

Wat betekent dit?

Dat we een enorme verwerkingscapaciteit
hebben voor deze kwestie.

Het zet systemen diep in ons brein
aan het werk, dopaminesystemen

die je doen jagen op seks, eten en zout.

Ze houden je in leven.
Het geeft hun de taart,

de soort gedragspunch
die we een supermacht noemen.

Hoe zetten we daarmee nu sociale interactie op
en een wetenschappelijk experiment?

Hoe zetten we daarmee nu sociale interactie op
en een wetenschappelijk experiment?

Het korte antwoord luidt: spellen.

Economische spellen,
in twee domeinen.

Het ene heet experimentele economie,
het andere gedragseconomie.

We stelen hun spellen
en zetten ze in voor ons doel.

Dit is een zogenaamd ultimatumspel.

De rode persoon krijgt 100 dollar

en kan een verdeling voorstellen aan blauw.
Rood wil 70 houden

en biedt blauw 30.
Hij stelt een 70/30-verdeling voor.

Blauw is aan zet en zegt:
"Ik aanvaard het",

waarna hij het geld krijgt,
of blauw zegt

"Ik weiger het",
waarna niemand iets krijgt.

Een rationele-keuze-econoom zegt:

je moet alle niet-nul-voorstellen aannemen.

Wat doen mensen?
Ze zijn onverschillig bij een 80/20-verdeling.

Bij 80/20 is het kop of munt
of je aanvaardt of niet.

Waarom is dat?
Omdat het je ergert.

Je bent boos. Het is een onfair aanbod,
en jij weet wat dat is.

Dat soort spellen doen mijn lab
en vele andere op de wereld.

Het is een voorbeeld van het soort dingen

die deze spellen aantonen.
Het interessante is

dat je er een sterk cognitief apparaat
voor moet inzetten.

Je moet een correct model hebben
van een andere persoon.

Je moet je kunnen herinneren
wat je gedaan hebt.

Je moet in de situatie beslissen en je model
aanpassen op basis van de signalen die terugkomen.

Je moet in de situatie beslissen en je model
aanpassen op basis van de signalen die terugkomen.

Je moet nog iets doen:

een soort analyse
van de diepte van de gedachte.

Je moet beslissen wat de ander
van jou verwacht.

Je moet signalen uitsturen
om jouw beeld in hun geest te beheren.

Zoals bij een sollicitatie.
Je zit aan de andere kant van de tafel.

Zij hebben een beeld van jou,

jij zend signalen naar de overkant
om dat beeld bij te sturen

in de richting die jij wil.

We doen dit zo goed
dat we het nauwelijks beseffen.

Deze soort proeven buiten dat uit.

Daarbij ontdekten we dat mensen
kanaries zijn in sociale uitwisselingen.

Daarbij ontdekten we dat mensen
kanaries zijn in sociale uitwisselingen.

Kanaries werden als biosensoren
ingezet in de mijnen.

Als methaan of koolstofdioxide zich ophoopte,

of er minder zuurstof was,
vielen de vogels

eerder flauw dan de mensen,
dus dit gaf een vroege waarschuwing:

maak je uit de voeten,
het gaat niet zo goed.

Mensen treden aan,
en zelfs in deze ruwe,

opgezette sociale interacties --

het gaat maar om cijfers
die over en weer gaan tussen mensen --

brengen ze enorme gevoeligheid mee.

We beseften dat we dit konden uitbuiten.

We hebben dit intussen gedaan

bij duizenden mensen,
ik geloof ongeveer

vijf- of zesduizend.

Om er een biologische test van te maken
heb je grotere getallen nodig, vreemd genoeg.

Om er een biologische test van te maken
heb je grotere getallen nodig, vreemd genoeg.

We zagen patronen verschijnen

die we vastlegden
in mathematische modellen,

die we gebruiken
om nieuwe inzichten te verwerven

in deze uitwisselingen.
Wat dan nog?

Wel, dat is leuke gedragsmaatstaf.

De economische spellen bieden ons de notie
van optimaal spel.

We kunnen dat tijdens het spel berekenen.

Daarmee kunnen we het gedrag ontleden.

Het leuke is:
zes of zeven jaar geleden

vormden we een team,
destijds in Houston, Texas,

nu in Virginia en Londen.
We maakten software

die functionele MRI-toestellen

over het internet verbindt.
We hebben tot 6 machines

aan elkaar gekoppeld,
maar houden het hier bij twee.

Het synchroniseert machines
overal ter wereld.

We synchroniseren,
stellen ze in voor onze

opgezette sociale interacties
en gaan luistervinken bij beide

breinen in interactie. Voor het eerst
kijken we niet allen naar gemiddelden van individuen,

breinen in interactie. Voor het eerst
kijken we niet allen naar gemiddelden van individuen,

of individuen die spelen op de computer.

We bestuderen individuele dyaden,

de manier waarop één mens
met een andere interageert,

we drijven de cijfers op
en verwerven nieuwe inzichten

in de grenzen van normale cognitie.

Belangrijker: we kunnen ook mensen inzetten

met klassiek gedefinieerde geestesziekte,
of hersenschade,

in deze sociale interactie,
die als proef dienen.

We begonnen ermee en deden een paar

embryonale ontdekkingen.

We denken dat dit een toekomst heeft.

We herdefiniëren, met een nieuw, wiskundig lexicon,

We herdefiniëren, met een nieuw, wiskundig lexicon,

in plaats van onze standaardvisie
op geestesziekte.

We karakteriseren de ziekte
door de mensen te gebruiken

als vogels in de interactie.
We gebruiken het feit

dat de gezonde partner,
die speelt met iemand met een diepe depressie,

of met een autismespectrumstoornis,

of met ADHD,

een soort biosensor is.

Dan gebruiken we computerprogramma's
om hem te modelleren,

wat ons een soort analyse geeft.

We zijn nog maar net gestart en we beginnen

overal ter wereld sites op te zetten.
Hier zie je een paar van onze partners.

De hub is ironisch genoeg

gevestigd in het kleine Roanoke, Virginia.

Nog een Hub in Londen,

en de rest wordt opgezet.
We hopen de data weg te geven

op een bepaald moment.
Een ingewikkelde kwestie,

ze beschikbaar maken
voor de rest van de wereld.

We bestuderen ook een klein deel

van wat ons interessant maakt als mensen.

Ik wil dus andere geïnteresseerden uitnodigen

om ons de software te vragen,
of hulp te vragen

bij het betreden van dit pad.

Dit is mijn slotgedachte voor jullie.

Het interessante aan de studie van cognitie

was vroeger dat we beperkt waren.

We hadden niet de middelen
om breinen in interactie te bestuderen, tegelijk.

We hadden niet de middelen
om breinen in interactie te bestuderen, tegelijk.

Het feit is dat we zelfs als we alleen zijn,

een diep sociaal wezen zijn.
We zijn geen eenzame geest

gebaseerd op eigenschappen
die hem in leven hielden,

onafhankelijk van anderen.
Onze geesten

hangen van anderen af,

zijn in anderen uitgedrukt.

Je weet vaak niet wie je bent

tot je jezelf ziet in interactie met anderen

die dicht bij je staan,
mensen die je vijand zijn,

mensen die neutraal staan tegenover jou.

Dit is de eerste stap
in het gebruik van dat inzicht

in wat ons mens maakt.
We maken er een tool van

en proberen inzicht te verwerven
in geestesziekte.

Bedankt dat ik mocht komen. (Applaus)

(Applaus)