Op zoek naar ons zesde zintuig: timing

Hedderik van Rijn, adjunct-hoogleraar Cognitieve Wetenschappen en Neurowetenschappen, kreeg in 2017 een prestigieuze NWO Vici-beurs toegekend. Hij kreeg anderhalf miljoen euro voor zijn onderzoek naar hoe mensen hun handelen timen. De bestaande theorie over een stopwatch in ons brein kan volgens Van Rijn de prullenbak in.

_{Tekst: Angela Rijnen}

We doen het haast automatisch. Regelmatig in de achteruitkijkspiegel kijken als we autorijden. Op tijd bevestigend knikken of ‘jaja’ zeggen in een gesprek. Als we zelf tijdens het spreken even stilvallen om na te denken en even ‘eh’ zeggen om aan te geven dat het nog steeds onze beurt is. Hedderik van Rijn noemt deze voorbeelden om te illustreren dat mensen kennelijk over een ‘zintuig’ beschikken dat tijdsintervallen kan inschatten, want timing is bij zulke acties cruciaal. Maar hoe dit zintuig is gevormd en hoe het functioneert: het laat zich nog raden.

Multitasken

'In de literatuur zijn er theorieën over,' vertelt Van Rijn. 'Die zijn gebaseerd op experimenten waarin proefpersonen tijdtaakjes krijgen. Dan klopt er bijvoorbeeld iemand op tafel en moeten proefpersonen de tijdsintervallen tussen de klopjes nadoen. Op dergelijke experimenten is de theorie gebaseerd dat onze hersenen een stopwatch zouden hebben, die nauwkeurig tijdsintervallen kan meten. Dat werkt in het laboratorium misschien zo, in real life gaat het anders.' 'Een stopwatch kan een tijdsinterval precies aangeven,' vervolgt hij. 'Maar om ons handelen in de werkelijkheid te begrijpen is een stopwatch een te grote simplificatie. Tijdens autorijden ben je van alles aan het timen: wanneer je voor het laatst in de achteruitkijkspiegel en op de snelheidsmeter keek, het gesprek met je partner, en ineens merk je dat de kinderen op de achterbank al verdraaid lang stil zijn, dus kijk je om. We zijn met verschillende tijdsintervallen aan het multitasken. Al ons gedrag is getimed en dat is een continu proces, zonder start- en eindpunt.'

Met de billen bloot

Van Rijn wil naar een theoretisch model dat verklaart hoe wij verschillende tijdsintervallen tegelijkertijd soepel kunnen inschatten. 'Recent hebben we waargenomen dat het kortetermijngeheugen informatie bewaart over hoe lang geleden een bepaalde handeling is gestopt. Die informatie vervaagt als het ware en iets in de hersenen gaat dan een signaal geven.' Zijn Vici-voorstel combineert meerdere projecten om die waarneming empirisch te onderzoeken en om een computermodel te bouwen dat resultaten en theorieën in onderlinge samenhang toetst: de Continuative Timing Theory. 'Het gaat mij niet per se om een slimme robot,' zegt hij. 'Maar zo’n formeel model, dat precies beschrijft hoe het werkt, verplicht je om met je billen bloot te gaan. Is je theorie niet compleet, dan werkt je programma niet.'

Temporele vingerafdruk

Het empirisch onderzoek bestaat uit meerdere componenten. 'Het gaat er om te achterhalen waar in de hersenen op een bepaald moment een vaag beeld van een taak wordt herkend. Stabiele informatie kun je niet meten, maar wel informatie die van A naar B gaat in de hersenen. Dus vlak voordat iemand binnen een tijdsinterval handelt, zou je in de hersenen dergelijke activiteit moeten kunnen waarnemen.' Zijn team van onderzoekers doet hiervoor laboratoriumexperimenten waarbij fMRI en EEG wordt gebruikt. Daarnaast gaan proefpersonen ‘de weg op’ in een rijsimulator terwijl tijdens de rit de oogbewegingen via eyetracking worden gemeten. Van Rijn hoopt van deze proefpersonen een temporele vingerafdruk te maken: met welke intervallen voeren zij taken uit als het kijken in de spiegels of op de snelheidsmeter. Ook gaan de onderzoekers datasets analyseren van saved games, digitale informatie over wat spelers van een videogame doen. 'Zij trainen zich in zo goed mogelijk timen, en in die games gebeurt veel tegelijkertijd.'

Levensgrote implicaties

Tot slot hoopt Van Rijn te achterhalen of timing een relatie heeft met lichaamstemperatuur. 'Proefpersonen gaan in een warm of kouder bad zitten en hun interne temperatuur meten we. Als die stijgt gaat de interne klok sneller lopen, merken we al. De tijd lijkt dan langzamer te gaan voor de proefpersonen, waardoor ze met kortere tijdsintervallen taken gaan verrichten. Dus ik denk dat we ergens in ons model ook temperatuurgevoeligheid moeten inbouwen.' Deze onderzoekslijn kent dus zowel fundamentele als toepassingsgerichte elementen. 'Ik wil dat die elkaar in het midden raken,' zegt Van Rijn. Hij stelt zich ook toepassingen voor. 'Als lichaamstemperatuur de interne klok versnelt, dan is het denkbaar dat taken die afhankelijk zijn van timing, minder optimaal worden uitgevoerd. De implicaties daarvan kunnen levensgroot zijn. Denk aan een agent die op een hele warme dag een gewapende arrestant moet benaderen. Als hij besluit om te schieten na een waarschuwing, kan dat te snel gebeuren. Je zou daar dan aandacht aan kunnen besteden bij training of in de kleding op warme dagen.'

Bij mensen met de ziekte van Parkinson is bekend dat zij problemen krijgen met timing. 'Wie weet is het in de toekomst mogelijk die met proeven eerder te kunnen vaststellen, voor de klachten al ernstig zijn. Ook zou een deel van de sociale problemen die mensen met ADHD of autisme ervaren, denkt men, samenhangen met een gebrek aan accurate timing. Je zou dan kunnen gaan kijken naar hoe dat te compenseren is en of daar een training voor te bedenken is.'

Het echte leven

Van Rijn is op zijn vakgebied gespecialiseerd in het formeel nadenken, zoals hij dat noemt, over psychologisch en neurocognitief onderzoek. 'Dat doe ik om te bewijzen dat bepaalde modellen correct dan wel incorrect zijn. Maar hoewel ik in mijn werk fundamenteel gericht ben, wil ik graag meer naar buiten treden, en niet het onderzoek naar binnen halen, in een labsetting die weinig zegt over het echte leven. En als door mijn onderzoek eenmaal een agent niet onnodig schiet of ik mensen met Parkinson, ADHD of andere aandoeningen zou kunnen helpen, maakt me dat heel erg blij.'

Contact

Hedderik van Rijn