Ander mechanisme bij schatten kleine en grote hoeveelheden

Dat er linksonder drie koffieboontjes liggen is meteen duidelijk, maar het aantal koffieboontjes rechts is zo snel niet nauwkeurig te bepalen. Aan dat verschil liggen twee neurale mechanismen ten grondslag.

Er liggen twee aparte neurale mechanismen ten grondslag aan het verschil in gemak en accuratesse waarmee mensen kleine versus grote hoeveelheden schatten.

Mensen schatten kleine hoeveelheden in een oogopslag nauwkeurig in, terwijl ze moeite hebben bij grotere aantallen. Dat onderscheid blijkt niet alleen in gedrag merkbaar, maar is ook terug te voeren tot twee aparte neurale mechanismen, stellen Duitse neurobiologen 2 oktober in Nature Human Behaviour.

Zonder te tellen snel bepalen of er een, twee of drie koekjes op een schaal liggen lukt mensen moeiteloos. Voor grotere hoeveelheden worden schattingen ruwer. In een oogopslag valt wel te zien dat tien minder is dan twintig, maar het verschil tussen elf en twaalf is lastig zo snel op te maken. Dit viel wetenschappers meer dan een eeuw geleden al op. Nu laten de Duitsers zien dat het brein schattingen van kleine en grote hoeveelheden ook echt anders verwerkt. Tot drie dingen vuren alleen de juiste neuronen, terwijl ze tegelijkertijd foutief vurende neuronen onderdrukken. Bij aantallen groter dan vier is van zo’n onderdrukking geen sprake en bereiken ook signalen van neuronen die eigenlijk bij een ander getal horen aan te slaan de rest van het brein.

Getalneuronen
De neurobiologen kunnen met behulp van elektroden actiepotentialen van individuele neuronen meten, doordat ze onderzoek mogen uitvoeren bij zeventien epilepsiepatiënten die kort daarna geopereerd worden. Op die manier sporen ze ‘getalneuronen’ op; zenuwcellen die aanslaan bij een specifiek aantal stipjes dat de patiënten op een scherm te zien krijgen en waarover ze een schatting moeten maken. Helemaal nauwkeurig zijn deze neuronen niet; het neuron voor zeven vuurt bijvoorbeeld ook, in mindere mate, bij zes en acht. Bij hoeveelheden tot en met drie zien de onderzoekers duidelijk lagere activiteit in neuronen die bij een aangrenzende hoeveelheid horen. Vermoedelijk blokkeert het juiste neuron zulke foutief vurende neuronen via tussenneuronen. Voor hogere hoeveelheden is dit niet het geval.

Kraaien
‘Een hartstikke leuk paper’, oordeelt Serge Dumoulin, hoogleraar perception, cognition and neuroscience en directeur van het Spinozacentre for Neuroimaging in Amsterdam. ‘Dat ze individuele neuronen in de mens hebben gemeten is heel gaaf. Meestal kun je dat alleen met diermodellen doen. Het snel schatten van hoeveelheden is een oud evolutionair proces; dieren kunnen dit ook.

'Deze groep deed eerder vooral werk met kraaien en apen, ik vind het mooi dat ze nu de overstap naar de mens maken.’ Of de lange discussie onder wetenschappers over een of twee systemen voor hoeveelheidschattingen nu ook beslecht is, blijft wel de vraag. ‘Eigenlijk hebben beide kampen een beetje gelijk. Zowel voor grote als kleine hoeveelheden reageren neuronen op een kleine reeks van getallen. Zo’n tuning-mechanisme zagen wij zelf kortgeleden ook met fMRI-onderzoek, dus dat sluit mooi aan. Alleen is de afstelling voor kleine hoeveelheden dus wat scherper, door de onderdrukking van andere neuronen. Deze neuronen hebben dus iets andere eigenschappen, en dat betekent volgens deze auteurs dat het om twee mechanismen gaat – maar je zou ook kunnen beargumenteren dat het één mechanisme is, met een afstelverschil.’