Geschatte leestijd: 4 minuten
Hersenwetenschappers suggereren dat hersenen het beste werken op het kritieke punt. Dit is op het moment dat verbindingen niet te zwak of te sterk zijn.
Kritische hersenhypothese
De afgelopen decennia heeft het idee dat de kritische hersenhypothese wordt genoemd, neurowetenschappers geholpen te begrijpen hoe het menselijk brein werkt. Het stelt dat de hersenen altijd balanceren tussen twee standen van activiteit. Dit zijn: een willekeurige fase, waarin hersenen grotendeels inactief zijn, en een geordende fase, waarin ze overactief zijn. De hypothese voorspelt dat tussen deze fasen, op de plek die bekend staat als het kritieke of kritische punt, de hersenen een perfecte balans hebben. De hersenen kunnen precies op dat punt de meest complexe en informatie-rijke activiteitspatronen produceren.
Hoe dit zit?
Om het kritische punt goed te laten werken, worden taken geoptimaliseerd. Zo wordt de informatieopslag in onze hersenen aangestuurd door de activering van groepen neuronen. Als hersenen inactief zijn, zijn de verbindingen zo zwak dat er maar heel weinig neuronen aan elkaar gekoppeld zijn. Er kunnen dan maar een paar kleine verbindingen ontstaan. In een overactief netwerk zijn de verbindingen zo sterk dat bijna alle neuronen aan elkaar gekoppeld zijn. Er is daardoor maar één grote verzameling mogelijk.
In een kritisch netwerk zijn de verbindingen sterk genoeg om veel groepen neuronen van gemiddelde grootte te koppelen, maar zwak genoeg om te voorkomen dat ze allemaal samensmelten tot één gigantische verzameling. Deze balans leidt tot het grootste aantal stabiele verbindingen. De informatieopslag is dan gemaximaliseerd. Dit is bevestigd door diverse onderzoeken.
Kritieke punt is gewenste toestand
Uit onderzoek blijkt ook dat dit fenomeen te verstoren is. Als je als mens een aantal nachten slecht slaapt, dan worden onze hersenen overactief. Een goede nachtrust brengt je hersenen weer terug naar het kritische punt. En zo zijn er meer momenten en omstandigheden waarop het kritieke punt van de hersenen verstoord wordt, waarna de hersenen weer terug bewegen richting het kritieke punt. Het lijkt er dus op dat de hersenen van nature geneigd zijn om in de buurt van het kritische punt te opereren.
Waarom is kennis van het kritische punt belangrijk?
Het lijkt erop dat een deel van de onderzoekers er niet aan durven om de hypothese verder te onderzoeken en omarmen. Waarschijnlijk vanuit de angst voor het onbekende. Maar… er is ook een groep onderzoekers die wel is doorgegaan. Ze hebben de kennis van het kritieke punt in de hersenen vertaalt naar netwerken. Ze hebben aangetoond dat er zelfgeorganiseerde netwerken kunnen worden gemaakt die dicht bij het kritieke punt werken. Zo kunnen veel functies optimaal worden uitgevoerd. En dan heb je het ineens over deep learning. De deep-learning-ingenieurs hebben onderzocht of werken in de buurt van het kritieke punt kunstmatige neurale netwerken verbetert. De toepassing hiervan is inmiddels vertaalt en bekend als Artificial Intelligence. En die worden weer toegepast in bijvoorbeeld Chat-GPT, DLSS en Dall-E.
Waar gaan we naartoe?
We weten steeds beter hoe onze hersenen werken en hoe we die zo optimaal mogelijk kunnen houden. Dit doe je door activiteiten uit te voeren die een hersenactiviteit vragen die dicht bij het kritieke punt zit. Niet alleen om te leren, maar ook om zo de hersenen te trainen om op die manier het verval van de hersenen uit te stellen. En dat is wat we willen: fit blijven met lijf en leden, waarbij er steeds meer oog komt voor het fit houden van de hersenen. Kennis en kunde van ons brein is dus niet alleen goed om toe te passen bij het leren, maar ook om de kwaliteit van onze hersenen en daarmee onze kwaliteit van leven hoog te houden.
Geschreven door Helma van den Berg, microlearning expert bij Let’s Learn!
Inspiratiebron: John M. Beggs January 31, 2023, Quantamagazine.
Leer meer!
- Op zoek naar je eigen kritische punt bij het leren? Leg je hersenen in de watten en start met breinleren 2.0
- Wil je zelf je brein fit en gezond houden? Alzheimer Nederland zet Microlearning in bij haar gratis online training ‘Houd je brein gezond’. Meer info en onze analyse van deze training tref je hier.
