Karl Friston en het principe van vrije energie
Karl Friston is een neurowetenschapper en de maker van het principe van vrije energie, dat volgens experts een revolutie teweeg kan brengen in hersenonderzoek.
Voordat hij deze theoretische opvatting ontwikkelde, was Friston beroemd geworden omdat hij een krachtige techniek had ontwikkeld voor het analyseren van resultaten van hersenafbeeldingen en het ontrafelen van verschillende aspecten van corticale activiteit in dat orgaan.
Men beschouwt Friston als de meest relevante hersenonderzoeker van de afgelopen 25 jaar. In maart 2010 verraste hij iedereen door het principe van vrije energie te presenteren. Hij deed dat tijdens Brain Awareness Week, een evenement georganiseerd door het Europees Parlement.
“Neuronen zijn cellen met delicate en elegante vormen, de mysterieuze vlinders van de ziel, waarvan het klapperen van de vleugels op een dag het geheim van het mentale leven zal verduidelijken.”
Men neemt aan dat het principe van vrije energie het mogelijk zal maken om een grootse verenigde theorie van de hersenen te creëren, uitgedrukt in een wiskundige wet. Hoewel er op dit moment veel vooruitgang is geboekt bij het in kaart brengen van de hersenen, is het nog steeds niet duidelijk hoe de onderdelen zijn geïntegreerd. Blijkbaar gaat de theorie van Friston in die richting.
Bayesiaanse statistiek
Bayesiaanse statistiek is een model gebaseerd op waarschijnlijkheid. Het werd in de achttiende eeuw gepostuleerd door een Engelse priester genaamd Thomas Bayes. Dit is echter een complexe kwestie die we hier niet gedetailleerd zullen bespreken.
Desalniettemin vormt de Bayesiaanse statistiek een fundamenteel onderdeel van de theorie van vrije energie en om deze reden zullen we er ook wat basisinformatie over geven.
Er is trouwens een experiment dat de Bayesiaanse statistiek illustreert. In een kamer staan meerdere urnen, waarvan driekwart rood en een kwart blauw. Rode urnen bevatten 80 procent rode tokens en 20 procent blauwe tokens. Blauwe urnen bevatten 80 procent blauwe tokens en 20 procent rode tokens.
Deelnemers aan dit experiment worden geblinddoekt, naar een urn geleid en gevraagd om er tokens uit te trekken. De persoon moet afleiden van welke kleur de urn is waaruit hij tokens trekt. In het algemeen wordt uit dit experiment afgeleid dat mensen een a priori gevolgtrekking hebben. Bijvoorbeeld: “De kans is groter dat ik een rode urn krijg, omdat er meer rode urnen zijn.”
Deze a priori gevolgtrekking wordt vervolgens getest nadat de persoon de tokens heeft getrokken. Als ze meer blauwe tokens hebben uitgetrokken dan rode, zullen ze waarschijnlijk hun gevolgtrekking veranderen: “Omdat ik meer blauwe tokens uit heb getrokken, is de urn waarschijnlijk blauw.”
Dit wordt de waarschijnlijkheidsfunctie genoemd. Het vrije-energieprincipe van Friston beweert dat de hersenen op deze manier werken.
Het principe van vrije energie
Professor Karl Friston van het Wellcom Trust Center for Neuroimaging stelde in 2010 zijn theorie voor vrije energie voor. Het is bedoeld om uit te leggen hoe de hersenen werken en is gebaseerd op twee basisprincipes. De eerste zegt dat de hersenen voortdurend voorspellingen doen over de wereld. Sterker nog, ze houden er ook nooit mee op.
Het tweede principe stelt dat de hersenen Bayesiaanse gevolgtrekkingen toepassen om die voorspellingen consistent te maken. Het anticipeert op ervaringen (a priori gevolgtrekking) en past vervolgens zijn voorspellingen aan op basis van wat het in de praktijk waarneemt en verifieert. Het doel hiervan is volgens Friston om verrassingen zoveel mogelijk te voorkomen.
Het is niet zo dat het brein niet van verrassingen houdt, maar de mate waarin het ze vermijdt, betekent dat het energie bespaart bij zijn werking. Het onverwachte dwingt het om harder en met meer toepassing te werken. Door te ‘voorspellen’ wat er wel of niet gaat gebeuren, kunnen we profiteren van wat we hebben geleerd en voorkomen dat we meer energie verbruiken dan nodig is.
Een experiment
Onderzoekers van de afdeling psychologie van de Universiteit van Glasgow (Schotland) en het Max-Planck Instituut voor Hersenonderzoek in Frankfurt, Duitsland, voerden een experiment (Engelse link) uit dat het principe van vrije energie lijkt te ondersteunen. Ze gingen uit van het idee dat het brein effectief ‘voorspelt’ om energie te besparen.
Ter vereenvoudiging: wanneer je je bureau nadert, heb je er al een beeld van in je hoofd. Je hoeft niet naar elk voorwerp te kijken om te weten dat ze er zijn, maar bijna zonder te zien, steek je je hand uit en pak je de pen die je altijd in een van de lades laat liggen. Je aandacht wordt alleen getriggerd als er iets nieuws is of niet op zijn plaats is.
Om dit idee te testen, gebruikten de onderzoekers 12 vrijwilligers. Elk van hen werd gevraagd om naar een computerscherm te staren. Daarop stond een afbeelding, terwijl ze werden gecontroleerd door een scanner. Onder het vaste punt en erboven verschenen echter twee bewegende punten en verdwenen. Ze introduceerden ook een andere stip die willekeurig over het scherm scrolde.
De onderzoekers ontdekten dat de hersenactiviteit lager is als er voorspelbare elementen zijn, in dit geval het vaste beeld en de twee punten boven en onder. Aan de andere kant wordt het geactiveerd wanneer een onvoorspelbare stimulus verschijnt, in dit geval het willekeurige punt. Dit zou de basisprincipes van het veelbelovende principe van vrije energie bewijzen.
Alle siterte kilder ble grundig gjennomgått av teamet vårt for å sikre deres kvalitet, pålitelighet, aktualitet og validitet. Bibliografien i denne artikkelen ble betraktet som pålitelig og av akademisk eller vitenskapelig nøyaktighet.
Aponte, E. A. (2015). ¿Es el principio de la energía libre una teoría normativa o descriptiva de la cognición? Pensamiento y Cultura, 18(1), 6-45.
