Hoe interpreteren we statistieken?

Ok, nu verwachten jullie misschien het saaiste blog ever want statistiek is niet het favoriete vak van de gemiddelde psycholoog. Maar dit gaat over het interpreteren van twee hele simpele lijntjes; zie hier op Google Ngrams.

Wat zeggen deze lijnen ons? Op het eerste gezicht zou je zeggen het aantal files die over de experimentele psychologie wordt geschreven op internet aan het afnemen is en daarvoor plaatsmaakt voor de neurosciences. Voordat we dit kunnen concluderen zijn er een aantal zaken van belang zijn:

- Is de categorie 'experimentele psychologie' vs. 'neurosciences' dichotoom; dwz, kan een studie niet in beide categorieën vallen of juist wel?

- Experimentele psychologie is interdisciplinair; vandaar ook dat deze studies mede onder neurosciences kunnen vallen.

- Voor neurosciences geldt dit natuurlijk ook, maar er is maar een klein deel van dit gebied dat onder experimentele psychologie valt.

De neuroscience wordt in heel veel disciplines toegepast en de groei is zo sterk omdat de techniek verbetert. Dit is goed in de curve te zien. De afname in de experimentele psychologie lijkt me dus eerder te wijten aan experimenteel psychologische onderzoeken die nu onder het neuroscience gebiedje vallen.

Conclusie: cijfers zijn maar van weinig betekenis als je ze niet kan interpreteren! Het interpreteren kan pas als er genoeg achtergrondinformatie bekend is.

Waar moet je kijken?

the juggler from Johannes Vockeroth on Vimeo.

In het oog is er maar een klein deel dat gevoelig genoeg is om de wereld in detail waar te nemen: de fovea. Zoals je in het filmpje hierboven kunt zien moet je dus steeds kiezen waar je naar moet kijken. We bewegen ons oog een paar keer per seconde naar een ander punt. Zo'n snelle oogbeweging is een saccade, een tijdje naar een punt kijken is een fixatie. Het uitkiezen van die punten, en het maken van die beweging gaat meestal onbewust. Toch zijn er wel goede redenen voor het uitkiezen van waar je naar kijkt. Door te bestuderen welk punten mensen kiezen om naar te kijken, kunnen we afleiden wat voor processen daar aan vooraf gaan.

Nu kun je dat in het laboratorium heel goed precies onderzoeken, door in detail te bepalen wat er te zien is. Het resultaat is meestal dat er maar enkele punten of lijnen op een beeldscherm te zien zijn. De vraag is natuurlijk in hoeverre wat je daar meet nog opgaat voor de echte wereld, die veel complexer is.

Brein web

Er zijn in de geschiedenis verschillende brein-metaforen gebruikt. Zo stammen uitdrukkingen als 'stoom afblazen' of 'er zit een schroefje bij iemand los' uit de tijd dat stoommachines net uitgevonden waren. De laatste tijd wordt meestal de computer gebruikt. Vorige week kwam er een paper uit dat een nieuwe metafoor erg letterlijk neemt: de internet-metafoor.

Op zich is het internet niet zo'n slecht beeld. We begrijpen steeds beter wat elk stukje van het brein doet. De vraag is nu hoe de stukjes van puzzel bij elkaar passen. Het antwoord zit waarschijnlijk in hoe de puzzelstukjes met elkaar communiceren, oftewel hoe ze met elkaar verbonden zijn in een netwerk. Dat idee bestaat al langer. Een nog vrij nieuwe techniek, 'Diffusion Tensor Imaging' maakt het bijvoorbeeld mogelijk om netwerken in een brein in actie in beeld te brengen. Je komt het hier vast nog wel eens tegen, want dat is echt cool om te zien!

De schrijvers van het artikel The Packet Switching Brain, gaan echter nog een stap verder. Ze stellen dat de manier waarop in het brein informatie verstuurd wordt, dezelfde is als die op het internet. Dat betekent dat een grote brok informatie eerst in stukjes gehakt wordt. Vervolgens worden die stukjes elk met een ontvangts-adres steeds naar een punt in het netwerk doorgegeven dat dichter in de buurt van het ontvangst-adres is. En eenmaal op het ontvangst adres aangekomen wordt alles weer gecombineerd, tot bijvoorbeeld een beeld of geluid.

Klinkt logisch. Maar er is geen enkele reden aan te nemen dat er in hersencellen informatie is over de structuur van het gehele netwerk. Dat betekent dat er niet zoiets is als een ontvangst adres, laat staan dat een hersencel een route naar dat adres kan uitkiezen voor een boodschap die langskomst. Daarvoor zou de hersencel slimmer moeten zijn dan het netwerk, en dat is nu juist precies niet mogelijk.

Het is ook moeilijk te rijmen met wat we weten over hoe de structuur van het netwerk in het brein ontstaat. De regel van Hebb stelt dat een neuron een ander neuron vaker zal 'uitlezen' als ze vaker tegelijk actief zijn. Van buitenaf kunnen we zeggen dat ze sterker verbonden zullen zijn als ze nuttige informatie voor elkaar hebben. In het brein worden de netwerken dus aangelegd op basis van de inhoud van informatie die door het netwerk verwerkt wordt. Terwijl dat in het internet niet het geval is, daar is elke verbinding geschikt voor alle mogelijke boodschappen.

Er is nog meer kritiek te uiten, maar het lijkt me duidelijk dat de internet-metafoor in dit paper te sterk is doorgetrokken. Nu is het op zich niet slecht om na te denken over hoe het netwerk in het brein werkt. De auteurs van het paper hebben wel gelijk als ze zeggen dat andere vormen van netwerken niet goed genoeg zijn, het telefoonnetwerk bijvoorbeeld. Hoe kun je informatie in een netwerk versturen waar geen IP-adressen of routers zijn? Blijkbaar is het netwerk in ons hoofd nog slimmer in elkaar gezet dan het internet. Als we weten hoe het werkt zouden we het misschien eens andersom kunnen doen: een internet bouwen naar voorbeeld van het brein.

Daniel Graham en Daniel Rockmore (2010). The Packet Switching Brain. Journal of Cognitive Neuroscience, 23(2), 267-276.

nieuw leven...

Deze post heeft niks met neuroscience te maken maar wel met iets anders wat mij en vele anderen interesseert. Groot nieuws was dat onderzoekster Felisa Wolfe-Simon met collega's van NASA in Science heeft gepubliceerd dat er een nieuwe vorm van leven is ontdekt. Er zijn bacteriën ontdekt die kunnen overleven in een meer vol met arseen (voor normale organismen giftig). Sterker nog, deze bacteriën schijnen in staat te zijn de fosfor component van hun DNA te kunnen uitwisselen met arseen. Dus is de conclusie dat arseen een ander element kan zijn dat betrokken is in het ontstaan van leven, naast koolstof, fosfor en de andere bekende elementen.

Er is al kritiek gekomen vanuit Nederland (Prof. Jef Huisman en Prof. Huub Schellekens), want er bleek in het experiment nog altijd een hoeveelheid aan fosfor te bestaan die meer dan genoeg was voor een bacterie om in te overleven.

Naast deze kritiek zie ik ook een logische fout in dit paradigma. De bacteriën zijn uit hun normale omgeving gehaald, op kweek gezet en aan steeds grotere hoeveelheden arseen blootgesteld. De conclusie dat arseen een element kan zijn waaruit leven kan ontstaan, klopt niet, ook al is het fosfor door arseen vervangen in het DNA. Om de conclusie te kunnen trekken dat er geen fosfor nodig is om leven te laten ontstaan moet er een bacterie gevonden worden die in de eerste plaats ontstaat zonder dat er fosfor in zijn omgeving aanwezig is. De redenatie van deze spannende conclusie is dus de verkeerde kant op gegaan lijkt me...

Ik moet bij dit bericht duidelijk vermelden dat dit helemaal buiten mijn expertise valt waardoor interpretatiefouten mogelijk zijn. Toch een interessant onderwerp waar ik me graag in verdiep!

Bang om rijk te worden

Vorige week stond dit berichtje op NU.nl: "Welgestelde mensen kunnen zich minder goed inleven." Je hebt het misschien al gelezen. Ik vond het wel interessant en heb de wetenschappelijke studie er bij gezocht.

Wat NU.nl schreef was dat welgestelde mensen (proefpersonen met meer geld en een hogere opleiding) meer moeite hebben met het herkennen van emoties dan anderen. De theorie van de onderzoekers was dat welgestelde mensen problemen eerder oplossen met geld, dan door hulp te vragen aan anderen. Daardoor zijn andere mensen minder belangrijk voor ze en heeft het minder zin om emoties van anderen goed in te schatten.

Dat stond ook allemaal in de studie. De onderzoekers hebben dit onderzocht door simpelweg foto's te laten zien aan hun proefpersonen en ze een inschatting te vragen van de emoties van de persoon op de foto. Ze hebben het daarnaast ook in een nagespeeld sollicitatiegesprek onderzocht, waarbij steeds twee proefpersonen tegelijk meededen en ze elkaars emoties moesten inschatten. Het gesprek werd wat serieuzer gemaakt door de belofte dat de 3 beste sollicitanten een behoorlijk geldbedrag zouden krijgen. Het effect bleef hier nog steeds heel goed te zien. Sterker nog, mensen met een lager inkomen maakten meer gebruik van tijdelijke informatie over de situatie van het gesprek om de emoties van de ander in te schatten, en minder van permanentere dingen als de persoonlijkheid van de ander. Het is dus niet alleen iets dat bij foto's optreedt, maar ook in echte situaties!

Een bijzonder detail was dat de proefpersonen beter waren in het inschatten van de emoties van 'europese amerikanen', oftwel blanken. Waarschijnlijk komt dit omdat ze die vaker tegenkomen. Dat zou dan een variant van het 'other race effect' zijn: het incorrecte idee dat mensen van andere rassen er allemaal hetzelfde uitzien.

Het is allemaal niet zo erg als je nu misschien denkt. Rijke mensen zijn niet gevoelloos. Wat bleek namelijk toen gevraagd werd aan mensen zich in te leven in iemand uit een andere inkomensgroep? Het effect was ook sterk afhankelijk van het ingebeelde inkomen! De onderzoekers vertellen niet of het net zo sterk is als bij echt inkomen, maar trekken wel de conclusie dat rijkere mensen, die zich inbeelden armer te zijn, alsnog goed de emoties van anderen kunnen inschatten. Wat ze niet vertellen is of het omgekeerde ook het geval is voor mensen met weinig geld. Kunnen die de emoties van anderen slechter inschatten als ze zich voorstellen rijk te zijn? Het is jammer dat ze dat niet beschrijven, want ze hadden er wel genoeg data voor verzameld.

Michael Kraus, Stéphane Côté en Dacher Keltner (2010). Social Class, Contextualism, and Empathic Accuracy. Psychological Science, 20(10), 1-8.

Lezen van taal & gezicht

In onze maatschappij is het logisch dat we naar school gaan en leren te lezen. Het lezen gaat de meesten zo makkelijk af dat we het automatisch doen, bijvoorbeeld het lezen van ondertitels of moeite hebben met de kleur van een woord opnoemen als dit niet overeenkomt met de betekenis van het woord (ofwel het Stroop effect).

Stroop effect (Stroop 1935). Probeer de kleur van de
inkt te benoemen terwijl je het woord zelf negeert.

Recentelijk is er een studie in Science gepubliceerd met als doel te onderzoeken wat het effect van alfabetisme op het brein is. Er waren twee stellingen die getest werden. De eerste stelling gaat er vanuit dat lezen alleen maar een verrijking is voor de hersenen: Door plasticiteit in de hersenen worden er meer en betere netwerken gevormd om perceptuele informatie te verwerken. Lezen heeft dus alleen een gunstig effect op het brein. De tweede stelling gaat er vanuit dat lezen evolutionair gezien pas heel laat is begonnen, zodat er in onze anatomie nog geen onafhankelijke netwerken kunnen zijn ontstaan. Het lezen gebruikt dus capaciteiten van hersendelen die voor andere functies verantwoordelijk zijn. Dit zou ertoe kunnen leiden dat deze gebieden meer gespecialiseerd zijn in het lezen, de andere (oudere) functies meer achterwege laten.

Voor het experiment hebben de auteurs gebruik gemaakt van meerdere groepen proefpersonen: alfabeten die al van jongs af aan konden lezen; alfabeten die het zichzelf later aan hebben geleerd; analfabeten; en alfabeten die overeenkwamen waren op sociaal-economische status met de analfabeten. Deze mensen werden in de scanner getest tijdens de presentatie van verschillende stimuli; een visueel checkerboard; gesproken of geschreven woorden. Bij iedereen die kon lezen, werd een hersendeel actief dat al vaker gevonden is bij het zien van geschreven woorden; de visual word form area (VWFA). Ook andere gebieden die waarschijnlijk belangrijk zijn voor lezen werden in dit geval actief; bijvoorbeeld de linker frontale, de occipitale en de linker superieure temporale sulcus. Ook de VWFA wordt alleen links gevonden. Consistent met andere bevindingen is taal vooral een aangelegenheid voor de linker hersenhelft. Bij ex-illiterates (mensen die later leerden lezen) werden extra hersendelen actief (meer bilaterale, ventrale en parietale gebieden); een patroon dat vaak gezien wordt bij erg aandachtig lezen en kinderen die het net leren.

Interessanter wordt het als we kijken naar de andere functies die worden aangestuurd door hetzelfde netwerk als het lezen. De hersengebieden die daarvoor verantwoordelijk zijn verschuiven meer naar rechts! Lezen versterkt dus de lateralisatie (specialisatie van hersenhelften), niet alleen voor taalverwerking, maar dus ook voor andere meer ruimtelijke opgaves, zoals het detecteren van een gezicht, huis of een gereedschap (die worden nu meer rechts verwerkt). Bovendien wordt alleen het gebied dat verantwoordelijk is voor het verwerken van gezichten (fusiform gyrus) significant minder actief tijdens het zien van een gezicht. Een spannende hypothese is dus dat we misschien iets minder efficiënt worden in het lezen van gezichten, wanneer we taal kunnen lezen.

Stanislas Dehaene, et al. (2010). How learning to read changes the cortical networks for vision and language. Science 330, 1359-1364.

Spiegeltje, spiegeltje

In het schilderij Venus voor de spiegel, ook wel de "Rokeby Venus" genoemd, van Diego Velázquez, zien we de godin Venus, die zich opmaakt en daarbij houdt haar zoon Cupido een spiegel omhoog. In de spiegel zien we het gezicht van Venus en het lijkt of Venus zichzelf bekijkt in de spiegel. Dat is echter onmogelijk, gegeven de opstelling. Venus zou eigenlijk alleen het gezicht van de toeschouwer kunnen zien. Onderzoekers van het Visual Perception Lab, van Marco Bertamini en Rebecca Lawson, hebben deze misinterpretatie in 2003 het "Venus effect" genoemd.

Spiegels komen in de natuur niet zo veel voor. Ondanks dat we ze tegenwoordig elke dag wel tegenkomen, hebben we er blijkbaar nog steeds moeite mee te begrijpen hoe ze precies werken.

Inmiddels hebben dezelfde onderzoekers een paar leuke experimenten gedaan om te zien of het effect ook optreedt in echte situaties of foto's daarvan. Daarover is dit jaar een artikel gepubliceerd. Als eerste deden ze een experiment met een mannequin in een kamer. Door een klein raampje in de deur kon via een spiegel het gezicht van de mannequin gezien worden. De mannequin kon zichzelf dus niet zien in de spiegel, en toch zeiden 16 van de 22 proefpersonen (73%) dat ze zichzelf kon zien! Bij 22 andere proefpersonen, die alleen een foto te zien kregen gaven nog steeds 14 van de 22 proefpersonen (64%) hetzelfde antwoord. De statistiek zegt dat die aantallen niet van elkaar verschillen (voor de liefhebbers: met een chi-kwadraat toets). Dat betekent dus dat het effect niet alleen bij schilderijen optreedt, maar ook bij foto's, en het belangrijkste voor de onderzoekers: foto's roepen het effect net zo sterk op als echte situaties. Alle andere experimenten deden ze namelijk met foto's.

In het eerste artikel uit 2003 schreven de onderzoekers nog dat het effect alleen bij schilderijen en andere plaatjes optrad. Dat is dus al niet zo. De eerdere verklaring was ook dat mensen het beeld in de spiegel zien als een plaatje, wat er van alle kanten hetzelfde uitziet. Dat blijkt ook niet echt het geval.

Nog 3 experimenten werden uitgevoerd met foto's van mensen die in een spiegel keken, en telkens vonden ze het effect. Ook als het gezicht van 'Venus' niet in de spiegel te zien was, maakte de proefpersonen verkeerde inschattingen van wat 'Venus' in de spiegel zou kunnen zien. In een laatste test moesten proefpersonen op een boven- of zijaanzicht van een kamer aangeven welk deel van de muur een poppetje via een spiegel zou kunnen zien. Ook hierbij maakten ze inschattingsfouten.

Spiegels zijn dus moeilijk! Het is lastig je voor te stellen wat een ander via een spiegel wel en niet kan zien.

Marco Bertamini, Rebecca Lawson, Luke Jones en Madeline Winters (2010). The Venus effect in real life and in photographs. Attention, Perception & Psychophysics, 72(7), 1984-1964.

actie en perceptie

Mijn eerste post houd ik dicht bij mijn eigen onderzoek maar ik zal ook over andere onderwerpen schrijven. De vraag die ik vooral gesteld heb tijdens mijn promotie is: wat voor invloed heeft ons handelen op onze waarneming?

Als je een nieuwe beweging wilt leren zal je vaak naar anderen om de beweging kunnen internaliseren. Je stelt je als het ware voor hoe jij deze (acrobatische) beweging zelf uitvoert, zodat je de beweging van de ander op je eigen lichaam projecteert. Je hebt zelf waarschijnlijk al ervaren dat dit soort trucjes helpt om jezelf te trainen. Kortom, perceptie beinvloedt actie (en dus de kwaliteit van je handelingen).

Hoe zit dit met de omgekeerde vraag: beinvloedt actie ook perceptie? Ik ben natuurlijk niet de eerste geweest die dit heeft onderzocht en van de vorige onderzoeken kan je een samenvatting vinden in twee van mijn publicaties (zie hieronder). Dit is een beknopte beschrijving van de bevindingen:

-> Het leren van een nieuwe beweging verbetert het discriminatievermogen van deze beweging. In het onderzoek werden mensen getraind om een a-typische beweging uit te voeren terwijl er geen visuele informatie van de beweging werd gegeven, en voor en na de training was er een visuele discriminatietest. In die test werden altijd twee bewegingen achter elkaar gepresenteerd en de proefpersonen gaven met een knopdruk aan of die identiek waren of verschillend. Na de training werd de getrainde beweging beter van andere bewegingen onderscheden dan voor de training. Bij proefpersonen die niet succesvol waren in het leren van de nieuwe beweging was dit effect er niet. Ook een controlegroep die een ongerelateerde beweging leerde, verbeterde niet in het visuele discriminatievermogen. Dit leert ons dat het brein informatie kan gebruiken vanuit het eigen motorische (output) systeem, om inkomende (input) informatie uit een andere modaliteit te interpreteren. Waarschijnlijk gebeurt de integratie in gebieden die meerdere modaliteiten met elkaar verbindt.

Dit tweede onderzoek hebben Marius en ik samen uitgevoerd (beide als 1st author).
-> Het uitvoeren van simpele bewegingen kan de perceptie van een tweeduidige stimulus beinvloeden. In dit onderzoek werd een filmpje getoond waarin veel puntjes in de vorm van een cylinder bewogen. Daardoor kon de cylinder als met de klok mee of tegen de klok in waargenomen worden. Dit percept wisselt bij iedereen en de wisselmomenten zijn bij iedereen anders (de stimulus blijft altijd gelijk). Wanneer mensen bewegingen maakten in dezelfde richting als de waargenomen stimulus bleef dit percept stabieler (de gemiddelde tijdsduur van een waarneming werd langer) dan wanneer mensen bewegingen moesten maken in de tegenovergestelde richting. Wanneer mensen een voorgedefinieerde beweging moesten maken dat niet aan het eigen percept gekoppeld was (maar met dezelfde rotatie-as), was dit niet het geval. Dit duidt er niet alleen op dat het brein graag informatie wil matchen, maar dat actie alleen een invloed heeft op perceptie als deze relevant zijn voor elkaar. Dit is op zich logisch, want het zou niet echt praktisch zijn als we al onze irrelevante bewegingen zouden matchen met onze omgeving.



Referenties:

Beets IAM, Rösler F, & Fiehler K (2010). Non-visual motor learning improves visual motion perception: Evidence from violating the two-thirds power law. Journal of Neurophysiology 104, 1612-1624.

Beets IAM, 't Hart BM, Rösler F, Henriques DYP, Einhäuser W, & Fiehler K (2010). Online action-to-perception transfer: only percept-dependent action affects perception. Vision Research, 50, 2633-2641.

Dorsaal vs. Ventraal

In de neurowetenschappen bestaat het idee dat visuele informatie gesplitst is in twee onafhankelijke ‘stromen’ (plaatje hieronder van Wikipedia). Bovenin de hersenen loopt de dorsale stroom (groen) die gespecialiseerd is voor het omzetten van visuele informatie in acties en onderin de hersenen loopt de ventrale stroom (paars) die gespecialiseerd is in het herkennen van objecten en de gewaarwording van onze visuele wereld regelt. Vooral na de experimenten van Milner en Goodale met patient DF is dit idee populair geworden. Deze patiente mist door een ongeluk de ventrale stroom en heeft dus geen gewaarwording van objecten. Toch kan ze moeiteloos een brief in een brievenbus gooien, ook als die brievenbus scheef staat.

Normale mensen ervaren iets soortgelijks bij de Ebbinghaus illusie (plaatje hieronder). De twee cirkels in het midden zijn exact even groot, maar door de andere cirkels eromheen zien we de linker cirkel als groter dan de rechter cirkel. Als je de cirkels nu van hout maakt en je laat mensen net zo lang een van beide middelste cirkels vervangen door een net iets grotere of een net iets kleinere totdat ze er even groot uitzien, dan liggen er toch twee verschillende houten schijven op tafel. Nu komt het interessante: als je dezelfde mensen vervolgens de schijven laat oppakken, dan zie je aan het begin van de handbeweging al verschil in de opening tussen de vingers. Je acties zijn dus gericht op de werkelijke grootte van de schijven, die anders is, terwijl je denkt dat ze even groot zijn.

De “twee stromen hypothese” is aantrekkelijk, omdat het een relatief simpele verklaring geeft voor wat we kunnen zien in experimenten en het komt behoorlijk goed overeen met wat er verder nog bekend is over de anatomie en functieverdeling van de hersenen. Toch vertrouwt niet iedere wetenschapper de hypothese. In de laatste editie van Vision Research vond ik een artikel van Thomas Schenk, van de Universiteit van Durham (toevallig staat een artikel van mij ook in die editie). Hij heeft een paar interessante punten, waaronder een met een illusie, en die zijn altijd leuk.

Het gaat om de illusies die je kunt maken met objecten met een bekende grootte. Ik heb twee foto’s gemaakt van twee van mijn koffiekopjes. Kijk eerst eens naar de eerste en probeer te zeggen welke groter is. In de foto, en op je netvlies, heeft het linker kopje een grotere oppervlakte. Toch zien de kopjes er ongeveer even groot uit. In ieder geval is het niet makkelijk te zeggen dat de rechter groter is. Kijk eens naar de tweede foto en probeer te zeggen welk kopje dichterbij staat. Ondanks dat ik weet dat ze exact even ver van de camera staan, lijkt het toch alsof het rechter kopje dichterbij is. Dat komt omdat we de twee kopjes als gelijk zien en dan kan het rechter kopje alleen een grotere netvlies oppervlakte hebben als het dichterbij is.

De illusie die Thomas Schenk bespreekt is een andere variant hiervan, die alleen werkt als je de objecten kent. De acties van patiente DF worden wel degelijk beinvloed door dit soort illusies, ondanks dat ze het hersengebied dat objecten voor waarneming verwerkt niet heeft. Dat betekent dus dat er ergens anders, misschien in de dorsale stroom, ook aan objectwaarneming gedaan wordt. In ieder geval is het niet zo simpel dat er twee stromen van informatie zijn die nooit meer bij elkaar komen.

In zekere zin is dit geen nieuw idee, anderen hebben er ook al eens over geschreven. Toch is het voor mij een mooie aanleiding eens stil te staan bij hoe het brein functioneert, en vooral hoe visuele waarneming geintegreerd is met de rest van het brein. Niet alle licht dat op het netvlies valt, wordt waargenomen. En datgene wat we waarnemen is niet altijd correct, zoals bij illusies. Illusies laten ons zien waar het brein een praktische short-cut maakt. In de meeste gevallen werkt die short-cut wel, en dat zijn de gevallen waarvoor het systeem is ingericht. Vaak komt dat er op neer dat je in de echte wereld nou eenmaal snel beslissingen moet nemen. Onze waarneming dient die functie. Maar dat wat we waarnemen is niet altijd de waarheid.

Thomas Schenk (2010). Visuomotor robustness is based on integration not segregation Vision Research 50:2627-2632.

Vergelijkende visuele wetenschap

Vandaag kwam ik een artikel tegen over comparative vision science (vergelijkende visuele wetenschap). Ik denk dat het 'comparative' heet naar analogie van 'comparative biology', dat is een tak van biologie die verschillende soorten met elkaar vergelijkt. De schrijvers begonnen met uit te leggen dat ze prestaties van mensen en vogels bij het doen van visuele taken (bijvoorbeeld iets zoeken in een plaatje) met elkaar willen vergelijken. Als je weet welke dingen vogels en mensen hetzelfde doen en wat ze anders doen, heb je iets over beide geleerd. Bepaalde principes in het begrijpen van onze visuele wereld zijn misschien algemeen, en worden daardoor door beide hetzelfde gedaan. Hoewel dat ook kan komen omdat we gemeenschappelijke voorouders hebben. En dingen de we anders doen, verraden iets over waar ons visuele systeem voor gebouwd is.

Ze beargumenteren verder dat het laten zien van 2D plaatjes aan vogels geen goede analogie is voor wat die in hun dagelijkse leven doen om hun brood te verdienen. Alleen mensen kennen namelijk 2D plaatjes, omdat ze die zelf maken en gebruiken in door hen zelf vormgegeven, kunstmatige omgevingen. Voor vogels, en de meeste andere diersoorten, hebben ze geen enkele relevantie. Ook is bijvoorbeeld een zoektaak waarbij een abstract symbool temidden van andere symbolen gezocht moet worden geen taak voor een vogel. De schrijvers hebben het er niet over dat de symbolen die wij begrijpelijk vinden misschien voor vogels helemaal niet zo intuitief zijn, of bijvoorbeeld dat ze andere kleuren waarnemen dan die door een computer scherm of tv kunnen worden weergegeven. Als je dus goede 'comparative visual science' wil doen, moet je dieren geen mensen-taak laten doen, maar een taak die voor hen natuurlijk is.

Waar de schrijvers van het stuk het niet over hebben is dat als je visuele waarneming bij mensen wil doen, je ze eigenlijk ook natuurlijke taken moet laten uitvoeren. Hoe vaak komt het in het dagelijks leven voor dat we een rechthoekje moeten zoeken tussen ander rechthoekjes die net een iets andere kleur hebben? Bij het zoeken van rechthoekjes kun je misschien denken aan bankpasjes in je portemonnee, of CD's in je muziekverzameling. Maar die rechthoekjes hebben meestal heel andere kleuren, zijn voorzien van handige logo's en teksten en bovenal zijn ze vaak door jou zelf geordend. Al met al kan er niet echt sprake zijn van 'zoeken' zoals dat vaak in een vision lab gedaan wordt.

Helaas zijn er geen experimenten of observaties beschreven die het oplossen van visuele taken door vogels en mensen met elkaar vergelijken. Ik zie wel dat ze een artikel gaan publiceren in een ander tijdschrift, misschien zijn daar echte resultaten te lezen.

Mensen vergelijken met andere diersoorten kan nieuwe inzichten opleveren. Maar voor elke soort geldt dat waarneming er toe dient om informatie te verzamelen waarmee competent gedrag vertoond kan worden. En wat competent gedrag is, hangt altijd van de soort en de context af. Er zijn steeds meer experimenteel psychologen, en andere neurowetenschappers, die echte taken in het lab halen, of zelfs het lab uit gaan om in de echte wereld te meten. De uitkomsten van dat soort werk zijn hopelijk relevanter voor het dagelijks leven. Het is allemaal nog niet zo lang bezig, misschien tien jaar, dus hoe nuttig het is moeten we nog afwachten. Zulk onderzoek heeft ook nadelen; omdat de echte wereld niet zo goed te controleren is als een laboratorium situatie, zit er altijd veel ruis in de data. In het lab werk je dus sneller en preciezer, en dat is natuurlijk goed als je je baan wil houden (wie wil dat niet?) maar het is ook goed dat we beginnen het lab onderzoek aan te vullen met onderzoek in de echte wereld.

Fabian A. Soto and Edward A. Wasserman (2010). Comparative Vision Science: Seeing Eye to Eye? Comparative Cognition and Behavior Reviews 5:148–154.

Open Access voordeel

Kwam vandaag via twitter dit artikel tegen op PLoS One: Self-Selected or Mandated, Open Access Increases Citation Impact for Higher Quality Research. Voor de niet ingewijden: Open Access gaat over het aan allen beschikbaar stellen van wetenschappelijke artikelen, in plaats van alleen aan abonnees. Ik was altijd voorstander van Open Access omdat de prijzen van abonnementen zo hoog zijn dat veel arme universiteiten (in de derde wereld bijvoorbeeld) ze niet betalen kunnen en hun onderwijs en onderzoek daar natuurlijk onder lijdt. Ook is het natuurlijk fair wanneer onderzoek dat van belastinggeld betaald wordt op een transparante manier publiek gemaakt wordt. Maar het heeft volgens dat artikel ook voor de schrijvers van wetenschappelijke artikelen voordeel om hun werk in Open Access tijdschriften te publiceren.

Overigens, PLoS One zelf is een zeer succesvol Open Access tijdschrift.

Het onderzoek in dit artikel laat zien dat artikelen waarvan de tekst zelf op internet staat, vaker geciteerd worden. Vaak geciteerd worden is een maat voor het succes van een wetenschapper, omdat een citatie altijd een teken is dat je werk relevant is, zelfs al is het niet gewaardeerd. En als je werk makkelijk te krijgen is, dan lezen en citeren anderen het ook makkelijker. Dit geldt overigens vooral voor onderzoek van hoge kwaliteit.

In dit onderzoek werden Open Access tijdschriften vergeleken met andere tijdschriften. Van de andere tijdschriften bekeken de onderzoekers of de schrijvers alternatieve manieren om artikelen openbaar te maken hadden gebruikt. In sommige vakgebieden bestaan er websites om voor publicaties alvast vroege versie van de tekst te uploaden. Dat is dan een versie waarover het tijdschrift geen copyright heeft, sowieso niet over de inhoud en zeker niet over de lay-out.

Dus: wetenschappers doen er niet alleen anderen een plezier mee als ze zorgen dat hun beste werk gratis te downloaden is, het helpt ze zelf ook.

Yassine Gargouri, Chawki Hajjem, Vincent Larivière, Yves Gingras, Les Carr, Tim Brody, Stevan Harnad (2010). Self-Selected or Mandated, Open Access Increases Citation Impact for Higher Quality Research. PLoS ONE, 5(10).