De film “A beautiful mind” eindigt met de uitreiking van de Nobelprijs aan John Forbes Nash Jr. (Russell Crowe), de briljante wetenschapper die grote delen van zijn leven psychotisch was en hallucineerde. Als Nash de zaal in Stockholm verlaat ziet hij de Russische agenten Charles, Marcee en Parcher staan. Die agenten bestonden echter alleen in zijn psychotische wereld, als hallucinaties. Gevraagd hoe hij ooit in hun bestaan heeft kunnen geloven antwoordde Nash: “Because the ideas I had about supernatural beings came to me the same way that my mathematical ideas did.”¹(https://www.goodreads.com/author/quotes/14312.John_Nash). Hoe kan dat? Hoe kan je dingen, hele scenes en gebeurtenissen zien die er niet zijn en ze als echt ervaren?

Zijn de hersenen een analysemachine?

Tot voor kort dachten we het volgende. Je wordt continu gebombardeerd met informatie, via je ogen, oren, neus, via alle zintuigen. Uit die informatie moet je kiezen wat relevant is, waar je op gaat reageren. Alle waarnemingen worden -bewust of onbewust- geanalyseerd: wat ziet er lekker uit, wat was eerder nuttig, wat wil ik gaan doen, wat is gevaarlijk en nog meer. Op basis van die analysen kies je en reageer je. Maar deze gang van zaken blijkt onmogelijk. Waar moet je naar kijken? Er is zo eindeloos veel te zien. En als je weet welke kant je op moet kijken, op welke dingen in je blikveld focus je? Of is wat je hoort belangrijker? Er moet daarom een vooropgezet plan zijn dat stuurt waar je naar kijkt, waar je je aandacht op richt, wat je waarneemt. Hoe ziet dat plan eruit? Dat moet gebaseerd zijn op wat je lekker vindt, wat je eerder nuttig vond, wat je wilt gaan doen, wat je normaal gevaarlijk vindt en nog meer. Dus alle aspecten die ik noemde om je waarnemingen te analyseren moeten in een plan vooraf zitten.

Nee, de hersenen zijn een voorspellingsorgaan!

Eigenlijk is wat ik hierboven een plan noem te beperkt. In je hersenen bestaat een samenhangend model van de hele wereld buiten je. Dat model is gebaseerd op al je vroegere kennis, waarnemingen, behoeften, gevoelens, emoties. Op basis van dat model voorspellen je hersenen hoe de wereld er op het volgende moment uit zal zien. Die voorspelling wordt in je hersenen getoetst aan wat je waarneemt. Dat is heel efficiënt, want als die met elkaar kloppen, hoeven je hersenen verder niets te doen. Als de waarneming niet overeenkomt met de voorspelling kunnen er twee dingen gebeuren: óf je hersenen passen het model en daarmee de voorspelling aan óf je verandert de wereld zó dat de waarneming wel overeenkomt met de voorspelling. Twee voorbeelden maken dat misschien duidelijk.

Het kost meestal moeite iets in dit plaatje te zien. Er is een dalmatiër te zien. ²Zie ook “Je kijkt met je ogen, maar ziet met je hersenen“. Als je dat eenmaal weet en gezien hebt, zie je de volgende keer meteen die hond, omdat je je voorspelling hebt aangepast.

Een ander voorbeeld laat Anil Seth horen in een TED talk. Zonder informatie vooraf, op basis waarvan je kunt voorspellen wat je gaat horen, is het moeilijk de woorden uit de ruis te isoleren. Sommigen lukt dat zelfs niet nadat verteld is wat er te horen is. Het is ook niet makkelijk dit soort voorbeelden te vinden, want voorspellingen en waarnemingen worden bijna altijd snel en ongemerkt aan elkaar aangepast.

Hallucineren door zintuigelijke isolatie

De correctie van voorspellingen door waarnemingen kan misgaan en dan kan je gaan hallucineren. Het eenvoudigste voorbeeld is als je niets meer kunt waarnemen. Als je iemand in een ruimte legt, in watten verpakt, in het donker, in volledige stilte en zonder geuren, dan duurt het niet lang voor zo iemand hallucineert. Je hersenen vormen altijd voorspellingen en die gaan dan een eigen leven leiden, omdat ze niet meer gecorrigeerd kunnen worden door waarnemingen.

Schizofrenie en hallucineren

Mensen met schizofrenie, zoals Nash, hebben ook vaak last van hallucinaties. Bij hen is er niets mis met hun zintuigen, maar als de waarneming niet overeenkomt met de voorspelling kennen hun hersenen meer waarde toe aan de voorspelling dan aan de waarneming. Ze passen het model van de werkelijkheid in hun hersenen niet (voldoende) aan op basis van de waarnemingen. Dat begint met zien van een schim of horen van gemurmel dat er niet is. Die beginnende hallucinatie voedt de volgende voorspelling. En zo kunnen op den duur hele taferelen ontstaan die voor de betrokken persoon niet te onderscheiden zijn van het echte leven. Het model van de werkelijkheid is een eigen leven gaan leiden dat weinig of niets meer te maken heeft met wat er in werkelijkheid gaande is.

Psychosegevoeligheid en hersenontwikkeling

Gevoeligheid voor psychosen hangt samen met de ontwikkeling van de hersenen na de conceptie en in de kinderjaren³zie De basis van de meeste ernstige psychiatrische stoornissen is duidelijk. Dat leidt in de kindertijd meestal niet tot hallucinaties of andere psychotische verschijnselen. Psychosegevoeligheid valt wel met subtiele testen vast te stellen. Daaruit blijkt dat iemand met psychosegevoeligheid veel meer dan normaal waarnemingen als ongewoon, verrassend ervaart. Dat maakt het lastig om een stabiel model van de wereld met bijbehorende voorspellingen te vormen, want elke keer als iets ongewoons wordt waargenomen, moet de voorspelling worden aangepast. Later, meestal in of na de pubertijd, kan dat ertoe leiden dat de waarnemingen steeds minder de voorspellingen corrigeren. Zoals boven beschreven kan dat tot hallucinaties en andere psychotische verschijnselen leiden. Meestal wordt gezegd dat zo iemand stress moet vermijden, maar ik denk dat hij eerder (te) verrassende zintuigelijke waarnemingen moet vermijden om niet psychotisch te worden. Vaak lukt dat vermijden niet goed genoeg en zijn antipsychotica nodig. Antipsychotica grijpen aan op een hersensysteem dat verschillen tussen voorspelling en waarneming volgt en mechanismen voor de correctie ervan in werking zet⁴zie Waar blijven de nieuwe geneesmiddelen voor de psychiatrie?. Dit maakt ook duidelijk dat gedragsmatige aanpassing en antipsychotica elkaar aanvullen. Hoe beter iemand verrassende zintuigelijke waarnemingen kan vermijden hoe minder antipsychotica hij nodig heeft.

Hallucineer jij?

Dus je hersenen vormen voorspellingen van wat er in de wereld gebeurt en die worden gecorrigeerd door waarnemingen van die wereld via je zintuigen. Zo klopt wat er in je hoofd gebeurt met de werkelijkheid. Als je hallucineert is die correctie weggevallen en klopt wat er in je hoofd gebeurt niet meer met de werkelijkheid. Maar omdat wat er dan in je hoofd gebeurt niet anders is dan normaal, is een hallucinatie niet te onderscheiden van echt. Je kunt ook zeggen dat je nooit weet of wat er in je hoofd gebeurt gecorrigeerd is door je zintuigen. Ook als je niet psychosegevoelig bent weet je nooit zeker of je niet hallucineert.

Bronnen

Poletti M, Tortorella A, Raballo A (2019): Impaired Corollary Discharge in Psychosis and At-Risk States: Integrating Neurodevelopmental, Phenomenological, and Clinical Perspectives. Biol Psychiatry Cogn Neurosci Neuroimaging DOI: 10.1016/j.bpsc.2019.05.008

Corlett PR, Horga G, Fletcher PC, Alderson-Day B, Schmack K, Powers AR (2019): Hallucinations and Strong Priors. Trends in Cognitive Sciences 23:114–127.

Cassidy CM, Balsam PD, Weinstein JJ, Rosengard RJ, Slifstein M, Daw ND, et al. (2018): A Perceptual Inference Mechanism for Hallucinations Linked to Striatal Dopamine. Curr Biol 28:503-514.e4.

Sterzer P, Adams RA, Fletcher P, Frith C, Lawrie SM, Muckli L, et al. (2018): The Predictive Coding Account of Psychosis. Biol Psychiatry 84:634–643.

Adams RA, Stephan KE, Brown HR, Frith CD, Friston KJ (2013): The computational anatomy of psychosis. Front Psychiatry 4:47.

Hoffman DD (2011): The Construction of Visual Reality; in Blom JD, Sommer IEC (eds): Hallucinations, p. 7-15. Springer Verlag. ISBN 978-1-4614-0959-5

Vaughanbell A (2009): Hallucinations in sensory deprivation after 15 minutes [Internet]Mind Hacks [cited 2019 Jan 28]; Available from: https://mindhacks.com/2009/10/…

Corlett PR, Frith CD, Fletcher PC (2009): From drugs to deprivation: a Bayesian framework for understanding models of psychosis. Psychopharmacology (Berl) 206:515–30.

Fletcher PC, Frith CD (2009): Perceiving is believing: a Bayesian approach to explaining the positive symptoms of schizophrenia. Nat Rev Neurosci 10:48–58.

Merckelbach H, van de Ven V (2001): Another White Christmas: fantasy proneness and reports of ‘hallucinatory experiences’ in undergraduate students. Journal of Behavior Therapy and Experimental Psychiatry 32:137–144.