Ken je dat moment in de kroeg? Of op een festival? Overal om je heen wordt gepraat. Iemand lacht hard achter je. Aan de andere kant van de kamer wordt een verhaal verteld en naast je praten twee mensen tegelijk. Je probeert te luisteren naar degene die tegen je praat. Het kost moeite, maar het lukt. Je hoort wat die persoon zegt, volgt het gesprek en kunt de rest van de stemmen grotendeels negeren. Totdat iemand drie meter verderop ineens jouw naam noemt.
Dan gebeurt er iets vreemds. Ondanks alle andere gesprekken lijkt dat ene woord dwars door de herrie heen te komen. Je aandacht schiet naar de andere kant van de kamer. Wie zei mijn naam?
Dit verschijnsel staat bekend als het cocktail party-effect. De naam werd populair door onderzoek van de Britse psycholoog en geluidsonderzoeker Colin Cherry, die in 1953 onderzocht hoe mensen één gesproken boodschap kunnen volgen wanneer er tegelijkertijd een andere stem klinkt. Hij beschreef daarmee een van de fundamentele problemen van menselijke aandacht: hoe haal je relevante informatie uit een omgeving waarin voortdurend veel informatie tegelijk binnenkomt? (Cherry, 1953).
Je hoort veel meer dan je bewust luistert
Op een feestje komen er voortdurend geluiden je oren binnen. Je hoort niet alleen de persoon met wie je praat, maar ook stemmen, muziek, glazen die tegen elkaar tikken, voetstappen en allerlei geluiden op de achtergrond. Toch ervaren we onze omgeving meestal niet als één grote geluidsbrij.
Je brein probeert van die enorme hoeveelheid informatie afzonderlijke geluidsstromen te maken. Een bepaalde stem hoort bij de persoon links van je, een andere stem bij iemand achter je en de muziek vormt weer een eigen stroom. Vervolgens kun je één van die stromen selecteren en de rest naar de achtergrond duwen.
Dat is een stuk ingewikkelder dan het misschien lijkt. Onderzoekers noemen dit ook wel auditory scene analysis: het vermogen om een complexe geluidsomgeving op te delen in afzonderlijke bronnen en vervolgens te bepalen welke informatie relevant is (Bee & Micheyl, 2008).
En het is niet zo dat de andere geluiden simpelweg volledig verdwijnen. Je brein blijft allerlei informatie uit de omgeving verwerken. Dat merk je bijvoorbeeld wanneer je tijdens een gesprek ineens je naam hoort. Een geluid dat tot dan toe irrelevant leek, krijgt plotseling prioriteit.
Aandacht werkt dus niet als een schakelaar waarmee je alles behalve één gesprek uitzet. Het lijkt eerder op een systeem dat voortdurend bepaalt wat op dit moment belangrijk genoeg is om voorrang te krijgen.
Waarom lukt het soms ineens niet meer?
Het cocktail party-effect klinkt als een superkracht, maar iedereen kent ook de andere kant ervan. Als de achtergrondmuziek te hard staat, twee mensen tegelijk tegen je praten of de stemmen sterk op elkaar lijken, wordt verstaan veel moeilijker.
Dat komt doordat verschillende geluidsbronnen elkaar gedeeltelijk kunnen maskeren. Bovendien moet je brein niet alleen horen dat iemand praat, maar ook bepalen welke geluiden bij dezelfde bron horen. Verschillen in bijvoorbeeld toonhoogte, timing en locatie kunnen daarbij helpen.
Een stem die duidelijk van links komt, kun je bijvoorbeeld gemakkelijker onderscheiden van een stem die van rechts komt. Ook de beweging van een spreker, zijn of haar stemkarakter en de inhoud van wat iemand zegt geven je brein aanwijzingen.
Onderzoek naar het cocktail party-probleem laat zien dat dit een complex samenspel is van gehoor, aandacht en ruimtelijke informatie. In experimentele situaties kunnen onderzoekers zelfs aan hersenactiviteit aflezen op welke geluidsbron iemand zijn aandacht richt (Kerlin et al., 2010).
Maar hier wordt het pas echt interessant. Want mensen zijn niet de enige dieren die moeten uitzoeken welke informatie ertoe doet.
Een soort cocktail party bestaat ook in de natuur
Stel je voor dat je geen mens bent, maar een dier dat leeft in een omgeving waarin voortdurend signalen van soortgenoten en andere dieren door elkaar klinken.
Ook dan ontstaat een probleem dat opvallend veel lijkt op onze cocktail party. Hoe bepaal je welk signaal belangrijk is als er meerdere signalen tegelijkertijd binnenkomen?
Onderzoekers hebben vergelijkbare problemen beschreven bij onder andere kikkers, vogels en insecten. In een groep zingende dieren kunnen verschillende individuen tegelijkertijd geluid produceren. Wie alles even serieus zou verwerken, raakt al snel overspoeld door informatie. Dieren moeten dus, net als wij, bepaalde signalen selecteren en andere signalen minder zwaar laten meewegen (Bee & Micheyl, 2008).
Maar er is nog een veel verrassender voorbeeld: Bijen.
Het bijenbrein heeft zijn eigen versie van een ‘cocktail party’
Een honingbij heeft geen oren zoals wij die hebben en gaat natuurlijk niet naar een feestje om naar gesprekken te luisteren. Toch staat ook een bij voor een vergelijkbaar fundamenteel probleem: haar omgeving bevat veel verschillende stukjes informatie en haar hersenen moeten bepalen hoe die informatie gecombineerd moet worden. Denk aan een bloem.
Een bloem ziet er op een bepaalde manier uit, maar heeft ook een geur. Voor een bij zijn dat twee verschillende soorten informatie die samen iets belangrijks kunnen vertellen: hier is misschien voedsel te vinden.
Onderzoekers Martin Strube-Bloss en Wolfgang Rössler onderzochten wat er in het brein van honingbijen gebeurt wanneer visuele en geurinformatie tegelijkertijd worden aangeboden. Ze keken daarbij naar neuronen in de zogenoemde mushroom bodies, hersengebieden die betrokken zijn bij het verwerken en leren van zintuiglijke informatie. En daar gebeurde iets opvallends.
Een deel van de neuronen reageerde zowel op visuele als op geurprikkels. Bij ongeveer 32 procent van de onderzochte mushroom-body-outputneuronen werd informatie uit beide zintuiglijke systemen geïntegreerd. De combinatie van geur en beeld leverde bovendien een sterkere neurale representatie op dan de afzonderlijke prikkels alleen (Strube-Bloss & Rössler, 2018).
Met andere woorden: de bij verwerkt niet simpelweg wat ze ziet en wat ze ruikt als twee volledig losse boodschappen. Haar hersenen kunnen de informatie samenvoegen tot een betekenisvoller geheel.
De onderzoekers beschreven dit als een vorm van multisensorische integratie.
Van cocktail party naar ‘flower party’
Dit onderzoek werd later in verband gebracht met een speelse variant op het cocktail party-effect: het flower party effect.
De vergelijking is niet letterlijk. Het menselijke cocktail party-effect gaat vooral over het selecteren van één auditieve bron uit meerdere concurrerende bronnen. Bij de bij gaat het onderzoek van Strube-Bloss en Rössler over de combinatie van visuele en olfactorische informatie.
Toch zit er een vergelijkbaar idee achter: onze zintuigen leveren geen keurige, afzonderlijke pakketjes informatie af waar het brein vervolgens niets meer mee hoeft te doen. Het brein moet voortdurend bepalen welke signalen bij elkaar horen en welke informatie samen betekenis krijgt.
Bij mensen kan je zien en horen elkaar daarbij helpen. Als je iemand in een rumoerige ruimte aankijkt terwijl diegene praat, kun je bijvoorbeeld gemakkelijker begrijpen wat er wordt gezegd. De visuele informatie over de mondbewegingen geeft je brein extra aanwijzingen over het geluid dat je probeert te begrijpen.
Bij een honingbij kan de combinatie van wat zij ziet en ruikt eveneens helpen om een relevante bron beter te herkennen. Een bloem is immers niet alleen een kleur of alleen een geur: voor de bij vormen verschillende zintuiglijke signalen samen informatie over de omgeving.
Een later onderzoek naar honingbijen beschreef dit expliciet als een soort flower party effect: de combinatie van verschillende zintuiglijke signalen kan de verwerking en het leren verbeteren, vooral wanneer de afzonderlijke signalen relatief zwak zijn (Jürgensen et al., 2022).
Wat zegt dit over aandacht?
Misschien is het interessantste inzicht niet dat bijen verrassend complexe hersenen hebben. Het laat vooral zien dat aandacht geen exclusief menselijk trucje is.
Natuurlijk is het brein van een mens totaal anders dan dat van een honingbij. We moeten dus voorzichtig zijn met vergelijkingen. Een bij heeft geen menselijke gesprekken, geen taal en geen bewust ervaren ‘focus’ zoals wij die kennen.
Toch moeten beide systemen een vergelijkbaar fundamenteel probleem oplossen: de wereld biedt voortdurend méér informatie aan dan een zenuwstelsel tegelijkertijd volledig kan verwerken.
Een mens staat op een feestje en moet kiezen welke stem belangrijk is. Een bij komt bij een bloem en moet bepalen welke combinatie van signalen relevant is. In beide gevallen draait het uiteindelijk om dezelfde vraag: Welke informatie moet ik nu serieus nemen?
Misschien is aandacht vooral een kwestie van kiezen
We denken bij aandacht vaak aan concentreren. Alsof aandacht betekent dat je ergens heel hard naar kijkt of luistert. Maar misschien is aandacht minstens zo goed te begrijpen als een vorm van selecteren.
Je hersenen krijgen voortdurend meer informatie aangeboden dan je bewust kunt gebruiken. Daarom moeten ze filteren, combineren en prioriteren. Soms gebeurt dat bewust — bijvoorbeeld wanneer je besluit om naar één gesprek te luisteren. Soms gebeurt het vrijwel automatisch, zoals wanneer iemand in een drukke ruimte jouw naam noemt.
En soms werkt het systeem niet helemaal mee. Dan merk je ineens hoeveel geluid er eigenlijk om je heen is. Je probeert iemand te verstaan in een druk restaurant en realiseert je opeens: ik kan gewoon niet alles tegelijk verwerken.
Dat is geen tekortkoming van je aandacht. Het is juist een gevolg van het feit dat aandacht een beperkte hulpbron is. En misschien is dat wel de mooiste overeenkomst tussen een rumoerig feestje en een bloemrijke omgeving.
Of je nu een mens bent die probeert één stem uit tientallen gesprekken te halen, of een honingbij die verschillende signalen van een bloem moet combineren: een intelligent brein hoeft niet alles te verwerken. Het moet vooral weten welke informatie ertoe doet.
Bronnen:
Bee, M. A., & Micheyl, C. (2008). The “cocktail party problem”: What is it? How can it be solved? And why should animal behaviorists study it? Journal of Comparative Psychology, 122(3), 235–251. https://doi.org/10.1037/0735-7036.122.3.235
Cherry, E. C. (1953). Some experiments on the recognition of speech, with one and with two ears. The Journal of the Acoustical Society of America, 25(5), 975–979. https://doi.org/10.1121/1.1907229
Jürgensen, S., et al. (2022). Honey bees respond to multimodal stimuli following the principle of inverse effectiveness. Scientific Reports, 12, 10478.
Kerlin, J. R., Shahin, A. J., & Miller, L. M. (2010). Attentional gain control of ongoing cortical speech representations in a “cocktail party.” Journal of Neuroscience, 30(2), 620–628. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3631-09.2010
Strube-Bloss, M. F., & Rössler, W. (2018). Multimodal integration and stimulus categorization in putative mushroom body output neurons of the honeybee. Royal Society Open Science, 5(2), 171785.
*Deze blog is mede tot stand gekomen met AI
