hs24zondereinde.docx

# menselijke fouten en hun oorzaken Menselijke fouten vormen een integraal onderdeel van de menselijke cognitie en ons dagelijks functioneren. Dit hoofdstuk verkent de aard van deze fouten, hun oorzaken en de mechanismen die betrokken zijn bij hun detectie en correctie, met name vanuit het perspectief van predictive coding. Daarnaast wordt ingegaan op de implicaties van menselijke fouten in het arbeidsproces en hoe de consequenties ervan gereduceerd kunnen worden. ## 1. Menselijke fouten en hun oorzaken Menselijke fouten zijn een veelvoorkomend fenomeen dat zich manifesteert in diverse cognitieve domeinen, variërend van perceptuele illusies en incorrecte responsen tot vertekeningen in mentale representaties en psychologische stoornissen. Het begrijpen van foutendetectie- en correctiemechanismen is daarom essentieel voor theorievorming binnen de cognitieve psychologie. ### 1.1 Foutcorrectie als kernprincipe van menselijke cognitie Het predictive coding-raamwerk stelt dat het brein voortdurend predicties maakt over sensorische input, gebaseerd op interne generatieve modellen van de omgeving. Deze predicties worden geactualiseerd op basis van verwerkte predictiefouten. Dit raamwerk is invloedrijk geworden binnen de cognitieve neurowetenschappen en biedt inzichten in diverse cognitieve fenomenen. #### 1.1.1 Predictie en rationaliteit * **Predictive coding en bounded rationality:** Gebonden rationaliteit, oftewel de beperkingen in ons rationele keuzegedrag, kan verklaard worden doordat generatieve modellen een optimale representatie vormen gegeven de beschikbare data. Bayesian inference helpt bij het wegen van deze data, wat leidt tot keuzegedrag dat overeenkomt met dagelijkse complexe beslissingen. * **Thermodynamische informatieverwerking:** Modellen beschrijven keuzegedrag op basis van thermodynamische principes, waarbij het brein probeert onzekerheid over mogelijke uitkomsten te minimaliseren door de meest informatieve keuze te maken. * **Besluitvorming binnen predictive coding:** Keuzegedrag ontstaat doordat het brein voor elke optie een intern model construeert dat Bayesiaanse inferentie toepast op attributen zoals verwachte beloning, onzekerheid en kosten. De optie met het interne model dat de beste balans biedt, wordt gekozen. #### 1.1.2 Predictie, angst en irrationaliteit * **Embodied predictive coding:** Dit concept breidt predictive coding uit door interoceptieve signalen (zoals hartslag en arousal) mee te nemen in de perceptuele inferentie. Verhoogde fysiologische arousal na bijvoorbeeld een horrorfilm kan de waarschijnlijkheid van gevaarlijke hypothesen verhogen. * **Irrationele angst:** Angst, vooral 's nachts, kan verklaard worden door de overweging van interoceptieve signalen wanneer externe signalen onzeker zijn. De "boeman" als concept wordt sterk ervaren via interoceptieve signalen. Deze ogenschijnlijk irrationele angsten zijn binnen dit raamwerk rationele inferentieprocessen waarbij interoceptieve signalen zwaar meewegen. ### 1.2 De rol van foutcorrectiemechanismen in cognitief disfunctioneren Verstoringen in de balans tussen predictie en predictiefoutverwerking kunnen leiden tot cognitieve disfuncties. #### 1.2.1 Schizofrenie * **Vervaging van zelf- en anderrepresentatie:** Schizofrenie kan verklaard worden door het vervagen van het onderscheid tussen de mentale representatie van het individu zelf en die van anderen, mogelijk door verstoringen in het predictive coding-mechanisme dat ten grondslag ligt aan het spiegelneuronensysteem. * **Verminderde activatie in premotorische cortex:** Studies tonen aan dat schizofreniepatiënten verminderde activatie in de ventrale premotorische cortex vertonen bij het observeren van aanraking, wat wijst op een slechtere simulatie van andermans acties en een minder stabiel zelfmodel. * **Hallucinaties als gevolg van predictieve disfuncties:** Auditieve hallucinaties worden geassocieerd met een deficiëntie in predictiefoutverwerking; de top-down voorspelling domineert en wordt niet gecorrigeerd door de sensorische input. * **Waanvorming door verstoord predictive coding:** Wanen kunnen ook verklaard worden door een verstoord predictive coding-mechanisme, waarbij patiënten sneller en onregelmatiger wisselen tussen bistabiele beelden, wat correleert met de neiging tot het ervaren van wanen. #### 1.2.2 Autisme * **Overeenkomsten met schizofrenie:** Zowel autisme als schizofrenie worden gekenmerkt door moeite met het onderscheid tussen zelf en anderen. * **Deficiënties in predictive coding bij autisme:** * **Zwakke top-down voorspellingen:** Dit leidt tot minder duidelijke generalisaties, een grotere nadruk op details en letterlijke betekenis, en intense sensorische ervaringen door grote predictiefouten. * **Overmatige weging van predictiefouten:** Dit resulteert in rigide en inflexibele interne representaties, waardoor gedrag moeilijk aanpasbaar wordt en exploratie en flexibel leren belemmerd worden. ### 1.3 Human factors: cognitieve psychologie op de werkvloer Menselijke fouten in risicovolle beroepen kunnen dramatische consequenties hebben. Deze fouten zijn vaak niet intentioneel, maar ontstaan door inschattingsfouten of gebrekkige training. #### 1.3.1 Situatiebesef * **Definitie:** Situatiebesef omvat de bewustwording van de situatie waarin een operator werkt, de capaciteit van het werkgeheugen, en een diepgaand begrip van de situatie. De omgeving, inclusief apparatuur, speelt hierbij een cruciale rol. * **Voorbeeld Air France-vlucht 447:** Gebrekkige software-informatie en een onvoldoende transparante interface leidden tot een verstoord situatiebesef bij de piloot, met fatale gevolgen. #### 1.3.2 Verschillende types fouten * **Uitvoeringsfouten:** * **Slips:** Gerelateerd aan observeerbare acties die incorrect worden uitgevoerd door aandachtsproblemen, herkenningsproblemen of problemen met het richten van aandacht. * **Lapses:** Geassocieerd met interne gebeurtenissen en het foutief herinneren of selecteren van cruciale informatie. * Deze fouten komen vaak voor bij geautomatiseerde taken en kunnen optreden door onverwachte veranderingen in het actieplan of externe omstandigheden. * **Mistakes (vergissingen):** Het actieplan zelf is inadequaat. * **Regelgebaseerde vergissingen:** Een inadequaat actieplan wordt gekozen omdat de juiste regel niet wordt toegepast (bijvoorbeeld een goede regel in verkeerde omstandigheden). * **Kennisgebaseerde vergissingen:** Een inadequaat actieplan wordt gekozen door een onvolledige mentale representatie, vaak voorkomend in nieuwe of onbekende situaties, en beïnvloed door cognitieve biases zoals confirmatiebias. #### 1.3.3 Fouten versus schendingen * **Schendingen (violations):** Bewuste afwijkingen van standaardprocedures. * **Routinematige schendingen:** Om werk of tijd te besparen. * **Persoonlijke schendingen:** Voor persoonlijke doeleinden of sensatie. * **Situatie-afhankelijke schendingen:** Omdat regels in een specifieke situatie inadequaat lijken. * **Verschil met fouten:** Fouten zijn meestal onopzettelijk, terwijl schendingen opzettelijk worden uitgevoerd. #### 1.3.4 Latent versus acuut falen * **Latent falen:** Ontstaat door opgebouwde zwaktes in het systeem die aanvankelijk onopgemerkt blijven. * **Acuut falen:** Directe consequenties van een menselijke fout. * **Zwitsers-kaasmodel:** Ongelukken ontstaan wanneer de gaten in opeenvolgende beschermingsmechanismen (lagen van "kaas") zich op één lijn bevinden. * **Factoren bij latente fouten:** Organisatie, supervisie, precondities (bv. vermoeidheid), en specifieke handelingen. #### 1.3.5 Vertrouwen op automatische systemen * **Van uitvoerder naar monitor:** Automatisering verandert de rol van werknemers van uitvoerend naar controlerend. * **Verminderd situatiebesef:** Overmatig vertrouwen in automatische systemen, passiviteit van de operator en beperkte feedback kunnen leiden tot een verminderd situatiebesef en onopgemerkte fouten. * **Vigilantie en genoegzaamheid:** Monitoring van automatische systemen kan leiden tot verminderde alertheid en een gevoel van genoegzaamheid. #### 1.3.6 Mentale vermoeidheid en actiecontrole * **Mentale vermoeidheid:** Ontstaat niet enkel door lange werkuren, maar is sterk gelinkt aan beloning en motivationele mechanismen (motivatie om beloningen te ontvangen en straf te vermijden). Mensen investeren energie als de baten hoger zijn dan de kosten. * **Experiment Boksem et al.:** Mentale vermoeidheid vermindert de reactie van het brein op fouten (ERN-amplitude). Extra motivatie kan dit effect deels compenseren. * **Neurofysiologische mechanismen:** Mentale vermoeidheid is gerelateerd aan het verminderd functioneren van dopaminerge systemen, wat leidt tot verminderde aandachtsfocus en adequate foutcorrectie. * **Signaalfunctie:** Mentale vermoeidheid kan functioneren als signaal dat langetermijndoelen onvoldoende worden bereikt, wat kan leiden tot aanpassing van kortetermijndoelen. * **Rol van controle:** Mentale vermoeidheid treedt vooral op bij situaties met weinig controle. Het negeren van deze signalen kan leiden tot chronische stress, vermoeidheid of burn-out. #### 1.3.7 Mentale belasting, software en gebruiksvriendelijkheid * **Inadequaat ontworpen software:** Kan leiden tot extra mentale belasting voor de gebruiker. * **Principes voor goed ontworpen software:** * **Feedback en situatiebesef:** De gebruiker moet een mentale representatie kunnen vormen van de interne toestand van een programma. Voldoende feedback (bv. voortgangsbalken) voorkomt fouten en frustratie. * **Visuele lay-out:** Informatie moet overzichtelijk gepresenteerd worden, met groepering van functies, balans tussen vrijheid en begeleiding, en nadruk op herkenning boven herinnering. Opties die niet beschikbaar zijn, moeten visueel worden gemarkeerd (grijs). * **Minimaliseren van routinematige handelingen:** Interfaces moeten zo ontworpen worden dat routinematige handelingen vermeden worden. Indien onvermijdelijk, moet er een mogelijkheid zijn om handelingen ongedaan te maken. * **Consistente protocollen:** De formulering van vragen en dialoogvensters moet consistent zijn om fouten bij geautomatiseerde handelingen te voorkomen. ### 1.4 Brein-computerinterfaces en leugendetectie Brein-computerinterfaces (BCI's) maken communicatie mogelijk voor patiënten met ernstig beperkte motorische functies, door neurofysiologische signalen te interpreteren. #### 1.4.1 Brein-computerinterfaces * **Traditionele P300-BCI:** Gebruikt de P300-component van ERP's om letters te selecteren. Beperkingen zijn ruis, kleine signaalsterkte, trage communicatie en gevoeligheid voor individuele verschillen. * **Nieuwere BCI-systemen:** Gebruiken een hybride aanpak door meerdere fysiologische markers te combineren (bv. EEG-ritmes, schedelverdelingen) of classificatie- en patroonherkenningsalgoritmes toe te passen voor snellere en betrouwbaardere communicatie. #### 1.4.2 Leugendetectie en verborgen-kenningstest * **P300-gebaseerde test:** Delictgerelateerde stimuli roepen een grotere P300-component op dan neutrale stimuli, wat kan wijzen op verborgen kennis. * **Betrouwbaarheid:** Er is discussie over de betrouwbaarheid; sommigen beweren dat de P300-methode beter is dan polygraaftests en niet te misleiden is, terwijl anderen aantonen dat cognitieve strategieën het P300-verschil kunnen wegwerken. * **Reactietijd-methode:** Mensen reageren trager op stimuli waarover ze hun kennis willen verbergen, zelfs zonder fysiologische metingen. ### 1.5 Fouten in ruimtelijke navigatie * **Cirkelbewegingen:** Mensen lopen op onbekend terrein zonder externe referentie (zoals de zon of maan) vaak onbewust in cirkels. * **Oorzaken:** Mogelijke biologische oorzaken zoals asymmetrie in hersensignalen of oneffenheden in benen zijn onderzocht, maar afwijkingen lijken eerder random te ontstaan door accumulatie van ruis in het sensomotorische systeem. * **Belang van externe referentie:** Zichtbaarheid van de zon of maan helpt om een rechte lijn aan te houden. Mensen kunnen hun koers corrigeren, zelfs als de zon beweegt. --- Hier is een gedetailleerde studiehandleiding over menselijke fouten en hun oorzaken, gebaseerd op de verstrekte documentinhoud. Menselijke fouten vormen een integraal en veelvoorkomend aspect van de menselijke cognitie en gedrag, variërend van perceptuele illusies tot complexere inschattingsfouten en psychopathologieën, waarbij foutendetectie- en correctiemechanismen een centrale rol spelen in het begrijpen hiervan. ### 1.1 De rol van fouten in de cognitieve psychologie De erkenning van menselijke fouten als een cruciaal element in cognitieve processen heeft geleid tot een verschuiving weg van de computermetafoor in de cognitieve psychologie, naar modellen die meer geïnspireerd zijn door biologie en neurowetenschappen. Het onderzoek richt zich steeds meer op hoe we de consequenties van fouten kunnen verminderen, in plaats van ze volledig te voorkomen, wat essentieel is voor risicoanalyses en human factors studies. ### 1.2 Predictive coding als raamwerk voor foutcorrectie Het predictive coding-raamwerk stelt dat het brein voortdurend predicties genereert over sensorische input, gebaseerd op interne mentale modellen. Wanneer de daadwerkelijke input afwijkt van de predictie, ontstaat een predictiefout. Deze fouten worden gebruikt om de interne modellen te actualiseren en te verbeteren. Dit raamwerk biedt een verklaring voor diverse cognitieve fenomenen, waaronder besluitvorming en emotionele reacties. #### 1.2.1 Predictie en rationaliteit * **Bounded rationality:** Het idee van gebonden rationaliteit, oftewel de beperkingen in ons rationele keuzegedrag, kan verklaard worden door generatieve modellen die optimaal passen bij de beschikbare data. Keuzegedrag ontstaat doordat het brein voor elke optie een intern voorspellend model construeert, dat rekening houdt met verwachte beloning, onzekerheid en kosten. Het brein selecteert vervolgens de optie met het intern meest optimale model. * **Thermodynamische principes:** Modellen gebaseerd op thermodynamische principes van informatieverwerking suggereren dat het brein de onzekerheid over mogelijke uitkomsten minimaliseert door de meest informatieve of "optimale" keuze te maken, wat overeenkomt met het kiezen van de toestand met de minste onduidelijkheid. #### 1.2.2 Predictieve coding, angst en irrationaliteit Embodied predictive coding, een uitbreiding van het predictive coding-raamwerk, integreert interoceptieve signalen (zoals hartslag en arousal) met externe sensorische input. * **Perceptuele inferenties:** Het brein trekt conclusies over waarnemingen op basis van zintuiglijke signalen en interoceptieve feedback. * **Irrationele angst:** Een irrationele angst, zoals de angst voor een "boeman" 's nachts na het kijken van een horrorfilm, kan verklaard worden door de zwaardere weging van interoceptieve signalen wanneer externe informatie beperkt is (zoals 's nachts). De fysiologische arousal na een horrorfilm verhoogt de waarschijnlijkheid van een "gevaarlijke" hypothese. Dit proces wordt niet als irrationeel beschouwd, maar als een rationeel inferentieproces waarbij interoceptieve signalen zwaar meewegen. ### 1.3 De rol van foutcorrectiemechanismen in cognitief disfunctioneren Verstoringen in de balans tussen predictie en predictiefoutverwerking kunnen leiden tot cognitieve disfuncties en psychologische stoornissen. #### 1.3.1 Schizofrenie * **Hallucinaties:** Auditieve hallucinaties bij schizofreniepatiënten kunnen voortkomen uit een deficiëntie in het predictiefoutmechanisme. Het brein "gelooft" zijn top-down voorspellingen te sterk, en registreert niet dat de sensorische input afwezig is. Hierdoor wordt de voorspelling niet bijgesteld met de (afwezige) input, wat resulteert in een dominantie van top-down voorspellingen over de perceptuele verwerking. Dit wordt ondersteund door onderzoek naar verstoorde terugwaartse (top-down) projecties van hogere naar lagere representationele gebieden. * **Wanen:** Wanen kunnen ook verklaard worden door een verstoord predictive coding-mechanisme, met name door instabiliteit in de interpretatie van bistabiele beelden. #### 1.3.2 Autisme Individuen met autisme vertonen mogelijk tekortkomingen in predictive coding op twee manieren: * **Overmatige weging van predictiefouten:** Dit resulteert in te exacte, rigide en inflexibele interne representaties, wat de aanpassing aan veranderingen bemoeilijkt en exploratie en flexibel leren belemmert. ### 1.4 Human factors: cognitieve psychologie op de werkvloer Het begrijpen van menselijke fouten is cruciaal in beroepen met potentieel dramatische consequenties, zoals in de luchtvaart en de geneeskunde. Fouten zijn vaak niet intentioneel, maar ontstaan uit inschattingsfouten of gebrekkige training. #### 1.4.1 Situatiebesef en de rol van automatisering * **Situatiebesef:** Dit omvat de bewustwording van de situatie, de capaciteit van het werkgeheugen en begrip van de context. De omgeving, inclusief apparatuur en interfaces, speelt een belangrijke rol bij het ontstaan van situatiebesef. * **Vertrouwen op automatische systemen:** Automatisering heeft geleid tot een verschuiving van uitvoerende naar monitorende rollen. Dit kan echter leiden tot een verminderd situatiebesef door veranderingen in vigilantie, passieve rolname, en beperkte feedback. Blind vertrouwen in automatische systemen kan ertoe leiden dat fouten niet worden opgemerkt. #### 1.4.2 Verschillende types fouten Fouten kunnen worden geclassificeerd op basis van hun onderliggende oorzaken: * **Slips:** Gerelateerd aan observeerbare acties die niet correct worden uitgevoerd door aandachtsproblemen of problemen met het herkennen van belangrijke zaken. * **Lapses:** Geassocieerd met interne gebeurtenissen en het foutief herinneren van cruciale informatie, of problemen met de selectie van relevante aspecten van een taak. * **Mistakes (vergissingen):** * **Regelgebaseerde vergissingen:** Een inadequaat actieplan wordt gekozen omdat de juiste regel niet wordt toegepast of een verkeerde regel wordt gebruikt. Dit kan voorkomen bij bekende problemen of wanneer regels verkeerd worden toegepast in specifieke omstandigheden. * **Kennisgebaseerde vergissingen:** Een inadequaat actieplan wordt gekozen door een onvolledige mentale representatie van de situatie. Dit treedt op bij nieuwe of onbekende situaties en kan beïnvloed worden door cognitieve biases zoals de confirmatiebias. #### 1.4.3 Fouten versus schendingen * **Fouten:** Meestal onopzettelijk, veroorzaakt door capaciteitsproblemen of onbeschikbare informatie. * **Schendingen:** Bewuste afwijkingen van standaardprocedures, gemotiveerd door efficiëntie, persoonlijke doelen, of de perceptie dat de regels inadequaat zijn in de gegeven situatie. #### 1.4.4 Latent versus acuut falen * **Latent falen:** Ontstaat door opgebouwde zwaktes in een systeem die eerst onopgemerkt blijven. De consequenties treden pas later op, vaak door een samenloop van omstandigheden. Het Zwitserse-kaasmodel van Reason illustreert hoe opeenvolgende zwakheden in beschermingsmechanismen tot een ongeluk kunnen leiden. Factoren die bijdragen aan latent falen omvatten organisatie, supervisie, precondities en specifieke handelingen. * **Acuut falen:** De directe en onmiddellijke consequenties van een fout. ### 1.5 Mentale vermoeidheid en actiecontrole Mentale vermoeidheid, in tegenstelling tot fysieke vermoeidheid, wordt niet primair bepaald door de arbeidsduur, maar door de link tussen motivatie en beloning. * **Motivationele mechanismen:** Vermoeidheid is gerelateerd aan de afweging tussen de kosten en baten van energie-uitgaven. Mensen spenderen energie aan taken waarvan de baten hoger zijn dan de kosten. Wanneer deze balans verschuift, neemt de motivatie af. * **Effecten van mentale vermoeidheid:** Mentale vermoeidheid vermindert de aandacht voor en de verwerking van fouten, wat gemeten kan worden via de error-related negativity (ERN) in ERP's. Motivatie kan dit effect deels compenseren. * **Neurofysiologische mechanismen:** Mentale vermoeidheid is gerelateerd aan verminderd functioneren van dopaminerge systemen, wat leidt tot verminderde aandachtsfocus, flexibiliteit en minder adequate foutencorrectie. Mentale vermoeidheid kan echter ook een signaalfunctie hebben, die aangeeft dat huidige langetermijndoelen onvoldoende worden bereikt. ### 1.6 Mentale belasting, software en gebruiksvriendelijkheid Adequaat ontworpen software is cruciaal om overmatige mentale belasting te voorkomen. * **Feedback en situatiebesef:** Gebruikers moeten een mentale representatie kunnen vormen van de interne toestand van een programma. Voldoende feedback, zoals voortgangsbalken, is essentieel om te voorkomen dat gebruikers denken dat een programma vastzit. * **Visuele lay-out van de interface:** Een overzichtelijke presentatie van informatie, het groeperen van functies, en het bieden van een balans tussen vrijheid en begeleiding zijn belangrijk. Interfaces moeten "herkenning boven herinnering" bevorderen. * **Minimale routinematige handelingen:** Interfaces moeten zo worden ontworpen dat routinematige handelingen, die tot "automatische piloot" fouten kunnen leiden, worden geminimaliseerd. Mogelijkheden om handelingen ongedaan te maken zijn cruciaal. * **Consistente protocollen:** Consistentie in de formulering van vragen en dialoogvensters is essentieel om fouten te voorkomen, vooral bij routinematig geautomatiseerde handelingen. ### 1.7 Brein-computerinterfaces en leugendetectie Brein-computerinterfaces (BCI's) bieden mogelijkheden voor communicatie voor patiënten met ernstig beperkte motorische functies. * **BCI's:** Traditionele P300-gebaseerde BCI's zijn traag door de noodzaak van herhalingen. Nieuwere systemen gebruiken hybride benaderingen, waarbij meerdere fysiologische markers en classificatiealgoritmes worden gecombineerd voor hogere betrouwbaarheid en snellere communicatie. * **Leugendetectie (verborgen-kennistest):** De P300-component kan potentieel gebruikt worden om te detecteren of iemand informatie achterhoudt. Echter, de betrouwbaarheid is onderwerp van discussie, aangezien simpele cognitieve strategieën het P300-verschil kunnen beïnvloeden. Reactietijdmetingen bieden een alternatieve, minder invasieve methode om verborgen kennis te detecteren. ### 1.8 Fouten in ruimtelijke navigatie Hoewel de populaire overtuiging is dat mensen automatisch in cirkels lopen op onbekend terrein, toont onderzoek aan dat de beschikbaarheid van externe referentiepunten (zoals de zon of maan) cruciaal is voor het aanhouden van een rechte lijn. Zonder deze referentie kunnen afwijkingen optreden, wat kan leiden tot cirkelbewegingen door de accumulatie van ruis in het sensomotorische systeem. --- Menselijke fouten en hun oorzaken Menselijke fouten zijn een fundamenteel aspect van menselijke cognitie en spelen een cruciale rol in hoe we gedrag verklaren, van perceptuele illusies tot psychopathologieën. Dit hoofdstuk onderzoekt menselijke fouten en hun oorzaken, met een focus op hoe deze fouten ons dagelijks functioneren beïnvloeden en hoe de consequenties ervan verminderd kunnen worden, met name in het arbeidsproces en in de context van risicoanalyses. Menselijke fouten zijn een alomtegenwoordig fenomeen dat centraal staat in psychologisch onderzoek. Het doel is niet zozeer het voorkomen van individuele fouten, maar het minimaliseren van hun negatieve consequenties. Dit is met name van belang in risicoanalyses en human factors studies. Het predictive coding-raamwerk, waarin het brein predicties maakt over de omgeving die worden geactualiseerd op basis van predictiefouten, biedt een invloedrijk perspectief op menselijke cognitie en foutdetectie. * **Predictive coding en bounded rationality:** Generatieve modellen vormen een representatie die optimaal past bij de beschikbare data. Wanneer deze data via bayesiaanse inferentie worden gewogen, leidt dit tot keuzegedrag dat overeenkomt met hoe mensen complexe keuzes maken. Dit wordt "bounded rationality" genoemd, omdat het keuzegedrag beperkt is door de beschikbare en niet altijd perfecte informatie. * **Thermodynamische principes:** Modellen gebaseerd op thermodynamische principes van informatieverwerking suggereren dat het brein de onzekerheid over mogelijke uitkomsten minimaliseert door de meest informatieve keuze te maken, wat overeenkomt met het kiezen van de toestand met de minste onduidelijkheid. * **Keuzegedrag:** Volgens deze modellen construeert het brein voor elke optie een intern voorspellend model dat relevante attributen integreert (verwachte beloning, onzekerheid, kosten). Het brein kiest de optie waarvan het interne model de beste balans biedt. #### 1.1.2 Predictieve coding, angst en irrationaliteit * **Embodied predictive coding:** Dit model breidt predictive coding uit door interoceptieve signalen (lichaamssensaties zoals hartslag en spierspanning) mee te nemen. Lichamelijke informatie beïnvloedt perceptuele inferenties. Na bijvoorbeeld een horrorfilm kan verhoogde fysiologische arousal de waarschijnlijkheid van een "gevaarlijke" hypothese verhogen, omdat deze signalen beter bij die hypothese passen. * **Irrationele angst:** Irrationele angsten, zoals de angst voor een "boeman" 's nachts, worden verklaard doordat interoceptieve signalen zwaarder wegen wanneer externe sensorische informatie beperkt is (bijvoorbeeld 's nachts). Dit, gecombineerd met contextuele priming (bijvoorbeeld na een horrorfilm), kan leiden tot ogenschijnlijk irrationele angsten die echter een rationeel inferentieproces volgen. #### 1.1.3 De rol van foutcorrectiemechanismen in cognitief disfunctioneren Verstoringen in het predictive coding-mechanisme kunnen leiden tot cognitief disfunctioneren, waaronder hallucinaties en wanen, en kunnen ook ten grondslag liggen aan stoornissen zoals schizofrenie en autisme. * **Schizofrenie:** * **Hallucinaties:** Auditieve hallucinaties kunnen ontstaan doordat het predictiefoutmechanisme tekortschiet. De top-down voorspelling van een stem wordt niet gecorrigeerd door de afwezige sensorische input, waardoor het brein de voorspelling "gelooft". Dit uit zich in verhoogde activiteit in de auditieve cortex. Verstoorde top-down projecties van hogere naar lagere perceptuele gebieden versterken dit falen van predictieve controle. * **Wanen:** Wanen kunnen ook verklaard worden door een verstoord predictive coding-mechanisme. Bij bistabiele beelden (die op twee manieren geïnterpreteerd kunnen worden) wisselen schizofreniepatiënten sneller en onregelmatiger tussen de percepties, wat correleert met de neiging tot wanen. * **Zelf en anderen:** Bij schizofrenie kan het onderscheid tussen de zelfrepresentatie en de representatie van anderen vervagen, wat kan leiden tot verwarring. Dit wordt ondersteund door bevindingen van verminderde activiteit in het spiegelneuronensysteem bij schizofreniepatiënten, wat duidt op een slechtere simulatie van andermans acties en een minder stabiel zelfmodel. * **Autisme:** * **Zwakke top-down voorspellingen:** Individuen met autisme maken mogelijk minder goed top-down voorspellingen, wat leidt tot minder duidelijke generalisaties en een grotere nadruk op details. Dit kan leiden tot intense sensorische ervaringen en stressreacties bij onverwachte stimuli. * **Overmatige weging van predictiefouten:** Een alternatieve theorie stelt dat predictiefouten bij autisme te zwaar worden gewogen, wat resulteert in rigide en inflexibele interne representaties en gedrag. Dit bemoeilijkt exploratie, flexibel leren en generalisatie. ### 1.2 Human Factors: Cognitieve psychologie op de werkvloer Menselijke fouten kunnen dramatische consequenties hebben in beroepen zoals medici en piloten. Deze fouten zijn vaak niet intentioneel, maar ontstaan door inschattingsfouten of gebrekkige training. #### 1.2.1 Voorbeelden van fouten in risicovolle omgevingen * **Air France-vlucht 447:** Door ijsvorming op de snelheidsmeter schakelde de automatische piloot uit. In de noodmodus reageerde het vliegtuig veel gevoeliger op stuurcommando's. De piloot voerde te sterke correcties uit, wat leidde tot een verlies van draagkracht en een crash. Dit illustreert een verstoord situatiebesef, waarbij de mentale representatie van de piloot niet meer correspondeerde met de werkelijkheid. * **Therac-25 stralingsongelukken:** Medische blunders door softwareproblemen, waarbij de operator niet kon weten dat het vermogen te hoog stond en de software misleidende informatie gaf. Een gebrekkig ontwerp kon leiden tot dodelijke fouten doordat situatiebesef niet kon ontstaan. #### 1.2.2 Verschillende types fouten Fouten kunnen worden onderverdeeld op basis van hun onderliggende oorzaken: * **Uitvoeringsfouten:** Het actieplan is adequaat, maar de uitvoering verloopt incorrect. * **Slips:** Gerelateerd aan observeerbare acties, vaak door aandachtsproblemen, herkenningsproblemen of problemen met het richten van de aandacht. Vooral voorkomend bij geautomatiseerde taken. * **Lapses:** Geassocieerd met interne gebeurtenissen en foutief herinneren van informatie, of problemen met het selecteren van relevante informatie. Ook voorkomend bij geautomatiseerde taken. * **Mistakes (vergissingen):** Het actieplan is inadequaat. * **Regelgebaseerde vergissingen:** Een inadequaat actieplan door het kiezen van de verkeerde regel of het niet toepassen van de juiste regel. Komt voor bij bekende problemen, maar kan ook ontstaan door verkeerde omstandigheden of het niet opmerken van indicatoren. * **Kennisgebaseerde vergissingen:** Een inadequaat actieplan door een onvolledige mentale representatie. Komt voor bij nieuwe of onbekende situaties, waarbij cognitieve biases (zoals confirmatiebias) de oplossing kunnen beïnvloeden. #### 1.2.3 Fouten versus schendingen * **Schendingen (violations):** Bewuste afwijkingen van standaardprocedures, die opzettelijk worden uitgevoerd. * **Routinematige schendingen:** Om werk of tijd te besparen (bijv. veiligheidsprocedures overslaan). * **Persoonlijke schendingen:** Om persoonlijke doelen te bereiken (bijv. voor een kick). * **Situatie-afhankelijke schendingen:** Wanneer regels in een specifieke situatie inadequaat lijken. * **Verschil met fouten:** Fouten zijn meestal onopzettelijk, terwijl schendingen opzettelijk zijn. #### 1.2.4 Latent versus acuut falen * **Latent falen:** Zwaktes in een systeem die onopgemerkt blijven en pas later consequenties hebben. Vaak het gevolg van organisatorische problemen, supervisie, precondities of specifieke handelingen. Het Zwitserse-kaasmodel illustreert hoe gaten in opeenvolgende beschermingsmechanismen een fataal ongeval kunnen veroorzaken. * **Acuut falen:** De menselijke fout leidt direct tot consequenties. #### 1.2.5 Vertrouwen op automatische systemen Automatisering in beroepen heeft de menselijke rol veranderd van uitvoerder naar monitor. Dit kan echter leiden tot een verminderd situatiebesef door: * **Veranderingen in vigilantie en genoegzaamheid:** Passieve monitoring kan leiden tot een gevoel van "genoegzaamheid". * **Passieve rol:** Operatoren worden minder actief betrokken bij de taak. * **Veranderingen in feedback:** De feedback van automatische systemen kan beperkt of anders van vorm zijn. Dit kan leiden tot gemiste detecties, met name bij zeldzame stimuli of wanneer de feedback niet duidelijk is. #### 1.2.6 Mentale vermoeidheid en actiecontrole * **Mentale vermoeidheid:** Niet primair gerelateerd aan lange arbeidsuren, maar aan een complex samenspel van motivatie (om beloningen te ontvangen en straf te vermijden) en de energetische kosten van taken. Mensen investeren energie als de baten de kosten overstijgen. * **Experiment Boksem et al. (2006):** Onderzoek naar de Error-Related Negativity (ERN) toonde aan dat vermoeidheid de verwerking van fouten vermindert (kleinere ERN-amplitude), maar dat extra motivatie (zoals een geldbeloning) dit effect deels kan compenseren. De ERN reflecteert de verwerking van predictiefouten gerelateerd aan verwachte beloning. * **Neurofysiologische mechanismen:** Mentale vermoeidheid is gerelateerd aan verminderd functioneren van dopaminerge systemen, wat leidt tot verminderde aandachtsfocus en flexibiliteit. * **Signaalfunctie:** Mentale vermoeidheid kan een regulerende functie hebben, indicerend dat langetermijndoelen onvoldoende worden bereikt. Situaties met weinig controle leiden echter tot het negeren van deze signalen, wat kan resulteren in chronische stress of burn-out. #### 1.2.7 Mentale belasting, software en gebruiksvriendelijkheid Inadequaat ontwikkelde software kan leiden tot een extra mentale belasting. Goed ontworpen software moet rekening houden met: * **Feedback en situatiebesef:** Gebruikers moeten de interne toestand van een programma kunnen begrijpen. Gebrek aan feedback kan leiden tot fouten en frustratie. Voortgangsbalken en indicaties van taakvoortgang zijn cruciaal. * **Visuele lay-out:** Informatie moet overzichtelijk gepresenteerd worden, met groepering van functies (Gestaltprincipes), balans tussen vrijheid en begeleiding, en nadruk op herkenning boven herinnering. * **Contextuele feedback:** Opties die niet beschikbaar zijn, moeten visueel worden weergegeven (bijvoorbeeld grijs gemaakt). * **Vlakke menustructuren:** Voor complexe processen zijn wizard-achtige interfaces (stapsgewijs) beter dan platte menu's. * **Minimaliseren van routinematige handelingen:** Interfaces moeten zo ontworpen zijn dat routinematige handelingen worden vermeden. Indien niet mogelijk, moet de mogelijkheid tot ongedaan maken (undo) geboden worden en mogen routinematige handelingen niet tot cruciale fouten leiden. * **Consistente protocollen:** Consistentie in formulering van vragen en dialoogvensters is cruciaal om fouten te voorkomen, vooral bij routinematig geautomatiseerde handelingen. ### 1.3 Brein-computerinterfaces en leugendetectie * **Brein-computerinterfaces (BCI's):** Ontwikkeld voor patiënten met ernstige motorische beperkingen om te communiceren via neurofysiologische signalen (EEG). * **Traditionele P300-BCI's:** Gebruiken de P300-component (een ERP die optreedt bij relevante stimuli) om letters te selecteren. Nadelen zijn ruisgevoeligheid, trage communicatiesnelheid door benodigde herhalingen, en individuele verschillen in signaaldekodeerbaarheid. * **Nieuwere BCI-systemen:** Gebruiken een hybride aanpak, combineren meerdere fysiologische markers (EEG-ritmes, activatiepatronen) en classificatiealgoritmes voor hogere betrouwbaarheid en snelheid. * **Leugendetectie en verborgen-kennistest:** * **P300-methode:** Kan potentieel worden gebruikt om verborgen kennis te detecteren. Delictgerelateerde stimuli roepen een grotere P300-component op dan neutrale stimuli. * **Betrouwbaarheid:** Er is discussie over de betrouwbaarheid. Sommigen beargumenteren dat P300-tests betrouwbaarder zijn dan klassieke polygraaf-tests en minder gevoelig voor misleiding. Anderen tonen aan dat simpele cognitieve strategieën (bijvoorbeeld een mentale respons na elke stimulus genereren) het P300-verschil kunnen wegwerken. * **Reactietijd-methode:** Recent onderzoek suggereert dat verborgen kennis kan leiden tot tragere reactietijden, zelfs zonder fysiologische metingen. ### 1.4 Fouten in ruimtelijke navigatie * **Wandelen in cirkels:** Op onbekend terrein, zonder externe referentie (zoals de zon of maan), lopen mensen vaak onbewust in cirkels. De beschikbaarheid van een externe referentie helpt om een rechte lijn aan te houden. * **Theorieën:** Afwijkingen worden niet primair veroorzaakt door biomechanica (zoals beenlengteverschillen), maar door accumulatie van ruis in het sensomotorische systeem en de integratie van meerdere zintuigen. Afwijkingen van de rechte lijn kunnen periodes van willekeurige afwijkingen afwisselen met cirkelbewegingen. --- # mentale vermoeidheid en de invloed ervan op prestaties Hier is een gedetailleerde samenvatting over mentale vermoeidheid en de invloed ervan op prestaties, gebaseerd op de verstrekte documentatie. ## 2. Mentale vermoeidheid en de invloed ervan op prestaties Mentale vermoeidheid, een gevolg van langdurige mentale inspanning, kan leiden tot significante achteruitgang in prestaties door het verminderen van motivatie en aandacht, met name met betrekking tot het verwerken van fouten. ### 2.1 De aard van mentale vermoeidheid Mentale vermoeidheid is geen direct gevolg van het aantal arbeidsuren, maar eerder van de balans tussen de inspanning die een taak vereist en de beloning die ermee geassocieerd wordt. Wanneer de kosten van een taak de baten overstijgen, neemt de motivatie af, wat zich manifesteert als mentale vermoeidheid. Dit proces wordt beïnvloed door twee complementaire motivationele mechanismen: de motivatie om beloningen te ontvangen en de motivatie om straf of negatieve gevolgen te vermijden. > **Tip:** Mentale vermoeidheid is een signaal dat de huidige inspanning mogelijk niet meer efficiënt is ten opzichte van de te behalen baten. #### 2.1.1 Invloed van controle op mentale vermoeidheid Situaties met weinig controle in de werkomgeving verergeren mentale vermoeidheid. Wanneer werknemers geen invloed kunnen uitoefenen op hun werkomstandigheden, worden signalen van mentale vermoeidheid vaak genegeerd. Langdurig negeren van deze signalen kan leiden tot chronische stress, vermoeidheid of zelfs burn-out. ### 2.2 Experimenteel onderzoek naar mentale vermoeidheid Onderzoek naar mentale vermoeidheid richt zich vaak op de effecten ervan op foutenverwerking. #### 2.2.1 De studie van Boksem et al. (2006) In een studie uitgevoerd door Boksem et al. (2006) voerden proefpersonen een letterdiscriminatietaak uit. Na een periode die mentale vermoeidheid moest opwekken, werd de *error-related negativity* (ERN) gemeten met behulp van event-related potentials (ERP's). De ERN is een hersensignaal dat optreedt na een fout en reflecteert hoe het brein een fout verwerkt en hoeveel aandacht eraan wordt besteed. **Experimentele opzet:** * **Taak:** Een complexe letterdiscriminatietaak gedurende ruim twee uur. * **Meten van vermoeidheid:** Analyse van de ERN in ERP's tijdens de laatste 20 minuten van de taak. * **Manipulatie:** Na een uur kreeg een deel van de proefpersonen extra motivatie in de vorm van een geldbeloning bij goede prestaties. **Resultaten:** * Vermoeide proefpersonen zonder extra motivatie vertoonden een kleinere ERN-amplitude, wat duidt op minder breinactiviteit en aandacht voor fouten. * Proefpersonen met extra motivatie vertoonden een toegenomen ERN-amplitude, wat suggereert dat beloning het effect van vermoeidheid op foutenverwerking deels kon compenseren. **Interpretatie:** De ERN reflecteert de verwerking van predictiefouten, met name in relatie tot verwachte beloning. Mentale vermoeidheid vermindert de activiteit van het brein bij foutenverwerking, maar dit effect kan tijdelijk worden omgekeerd door motivatie en de verwachting van beloning. #### 2.2.2 Neurofysiologische mechanismen Mentale vermoeidheid wordt geassocieerd met verminderd functioneren van dopaminerge systemen, die cruciaal zijn voor motivatie. Betrokken hersengebieden zijn onder andere het striatum, de thalamus en de cortex, inclusief de nucleus accumbens die input levert aan de anterior cingulate cortex en daarmee cognitieve controleprocessen beïnvloedt. Dit leidt tot verminderde aandachtsfocus, flexibiliteit en adequate foutcorrectie. > **Tip:** Mentale vermoeidheid kan gezien worden als een beschermingsmechanisme dat de energie conserveert wanneer de baten van voortdurende inspanning niet meer opwegen tegen de kosten. ### 2.3 Invloed van mentale vermoeidheid op cognitieve functies Mentale vermoeidheid heeft diverse negatieve effecten op cognitieve prestaties: * **Verminderde aandacht:** Het vermogen om zich te concentreren op de taak neemt af. * **Minder effectieve foutverwerking:** De reactie van het brein op fouten (gemeten via ERN) wordt zwakker, wat betekent dat fouten minder goed worden opgemerkt en gecorrigeerd. * **Afname van motivatie:** De drijfveer om de taak voort te zetten en te voltooien neemt af. * **Belemmering van cognitieve controle:** Het vermogen om impulsen te beheersen, flexibel te reageren en strategieën aan te passen, wordt aangetast. * **Verhoogd risico op fouten:** Door bovenstaande factoren neemt de kans op het maken van fouten toe, wat kan leiden tot verminderde prestaties en potentiële ongelukken in kritieke beroepen. ### 2.4 Mentale belasting en softwareontwerp De toenemende nadruk op mentale arbeid op de werkvloer, mede door computergebruik, heeft geleid tot een grotere focus op mentale belasting. Inadequaat ontworpen software kan een extra mentale belasting veroorzaken, omdat de interface onvoldoende rekening houdt met de gebruiker. #### 2.4.1 Feedback en situatiebesef bij softwaregebruik Een cruciaal principe bij softwareontwerp is het bieden van adequate feedback, zodat de gebruiker een mentale representatie kan vormen van de interne toestand van het programma. Gebrek aan feedback, of vertraagde feedback, kan leiden tot onzekerheid, frustratie en fouten. * **Voortgangsindicatoren:** Het gebruik van voortgangsbalken of visuele indicaties bij langdurige processen helpt de gebruiker om te begrijpen wat er gebeurt. * **Beschikbaarheidsindicatoren:** Het tonen van welke functies wel of niet beschikbaar zijn (bijvoorbeeld door opties grijs te maken) voorkomt verwarring en fouten. #### 2.4.2 Visuele lay-out en gebruikersvriendelijkheid Een overzichtelijke visuele lay-out is essentieel. Principes zoals groepering van functies, balans tussen vrijheid en begeleiding, en het faciliteren van herkenning boven herinnering dragen bij aan een gebruiksvriendelijke interface. #### 2.4.3 Omgaan met routinematige handelingen Interfaces moeten zo ontworpen zijn dat routinematige handelingen, die door automatisering tot fouten kunnen leiden, geminimaliseerd of beschermd worden. Mogelijkheden om handelingen ongedaan te maken (undo-functie) en het plaatsen van knoppen met verschillende functies op veilige afstand zijn hierbij belangrijk. Consistentie in protocollen en de formulering van vragen is cruciaal om te voorkomen dat automatische antwoorden leiden tot catastrofale fouten. --- Mentale vermoeidheid en de invloed ervan op prestaties Mentale vermoeidheid, net als fysieke vermoeidheid, kan aanzienlijke gevolgen hebben voor de prestaties en de kans op fouten. Het is niet primair gerelateerd aan het aantal arbeidsuren, maar eerder aan de balans tussen de kosten en baten van het investeren van energie in een taak, en wordt sterk beïnvloed door motivatie. ## 2. Mentale vermoeidheid en prestaties Mentale vermoeidheid wordt intuïtief vaak geassocieerd met lange aaneengesloten werkuren. Echter, onderzoek toont aan dat dit niet altijd het geval is. Korte periodes van mentale inspanning kunnen al leiden tot vermoeidheid, terwijl lange werkuren zonder significante mentale inspanning of met hoge beloning (zoals extra financiële compensatie) niet noodzakelijk tot mentale vermoeidheid leiden. Dit suggereert een sterke link tussen mentale vermoeidheid en beloning, en minder met het aantal gewerkte uren op zich. ### 2.2 Motivationele mechanismen en energieverbruik Mentale vermoeidheid is gekoppeld aan twee complementaire motivationele mechanismen: de motivatie om beloningen te ontvangen en de motivatie om straf of negatieve gevolgen te vermijden. Beide mechanismen stimuleren doelgericht gedrag, maar vereisen energetische kosten. * **Energiebalans:** Het gevoel van vermoeidheid ontstaat door een proces dat afweegt of het zinvol is om energie te spenderen (wanneer de baten nog hoog zijn) of juist te sparen (wanneer de kosten oplopen en de baten afnemen). Mensen zijn geneigd energie te investeren in taken waarbij de verwachte baten de kosten overstijgen. * **Afname van motivatie:** Naarmate taken langer duren, kan de geïnvesteerde energie accumuleren. Op een gegeven moment kunnen de kosten de baten overstijgen, wat leidt tot een afname van de motivatie om de taak voort te zetten, omdat deze niet langer de beoogde beloningen oplevert. ### 2.3 Experimenteel onderzoek naar mentale vermoeidheid (Boksem et al., 2006) Dit experiment onderzocht de invloed van mentale vermoeidheid op de verwerking van fouten, en de rol van motivatie hierin. * **Taak:** Proefpersonen voerden een letterdiscriminatietaak uit gedurende 2 uur en 20 minuten. Het eerste deel van de taak was ontworpen om mentale vermoeidheid op te wekken. De taak was relatief complex en leidde tot fouten, waardoor de impact van vermoeidheid op foutenverwerking bestudeerd kon worden aan de hand van de *error-related negativity* (ERN) in event-related potentials (ERP's). * **Meting van vermoeidheid:** De ERN, een hersensignaal dat optreedt na een fout, werd gemeten. De sterkte van de ERN weerspiegelt hoe het brein een fout verwerkt en de aandacht die aan de fout wordt besteed. * **Manipulatie van motivatie:** Na één uur kreeg een deel van de proefpersonen extra motivatie in de vorm van een geldbedrag als ze tot de beste 50% behoorden. Dit diende om de invloed van motivatie op de relatie tussen vermoeidheid en foutenverwerking te onderzoeken. * **Resultaten:** * Vermoeide proefpersonen zonder extra motivatie vertoonden een kleinere ERN-amplitude, wat duidt op een verminderde reactie van het brein op fouten en minder aandacht voor deze fouten. * Proefpersonen die extra motivatie ontvingen, vertoonden een toegenomen ERN-amplitude, zelfs in vermoeide toestand. * **Interpretatie:** De ERN weerspiegelt de verwerking van fouten in relatie tot verwachte beloning. Mentale vermoeidheid leidt tot een minder actieve verwerking van fouten, maar extra motivatie kan dit effect deels compenseren. De ERN correleert met de verwerking van predictiefouten die afhankelijk zijn van verwachte beloning en is gerelateerd aan motivatie. ### 2.4 Neurofysiologische mechanismen van mentale vermoeidheid Mentale vermoeidheid wordt geassocieerd met een verminderd functioneren van dopaminerge systemen, die een cruciale rol spelen in motivatie. * **Betrokken hersengebieden:** Het striatum, thalamus en cortex zijn betrokken. De nucleus accumbens, onderdeel van het dopaminerge systeem, levert input aan de anterior cingulate cortex, wat invloed heeft op cognitieve controleprocessen. * **Effecten:** Verminderde aandachtsfocus, verminderde flexibiliteit, en minder adequate correctie van fouten. * **Signaalfunctie:** Ondanks de negatieve gevolgen, kan mentale vermoeidheid ook een regulerende functie hebben. Het signaleert dat huidige langetermijndoelen, ondanks inspanning, onvoldoende worden bereikt. Dit kan leiden tot de noodzaak om tijdelijk kortetermijndoelen na te streven die uiteindelijk bijdragen aan de langetermijndoelen. * **Rol van controle:** Mentale vermoeidheid treedt vooral op in situaties met weinig controle. Wanneer werknemers weinig controle hebben, worden de signalen van mentale vermoeidheid vaak genegeerd, wat leidt tot een onbalans tussen inspanning en doelbereik. Langdurige negering van deze signalen kan chronische stress, chronische vermoeidheid of een burn-out veroorzaken. > **Tip:** Mentale vermoeidheid is dus niet simpelweg een gevolg van te lang werken, maar van een complexe interactie tussen motivatie, beloning, kosten en de ervaren controle over de taak. ### 2.5 Invloed op prestaties Mentale vermoeidheid leidt direct tot verminderde cognitieve prestaties, waaronder: * **Verhoogde foutenkans:** Verminderde aandacht en motivatie om fouten te corrigeren, zoals aangetoond door de verkleinde ERN. * **Verminderde cognitieve flexibiliteit:** Moeilijkheden om zich aan te passen aan veranderende omstandigheden. * **Tragere reactietijden:** Als gevolg van verminderde efficiëntie in informatieverwerking. * **Besluitvormingsproblemen:** Moeilijkheden bij het maken van adequate keuzes, mede door een verstoorde balans tussen kosten en baten. --- Mentale vermoeidheid, hoewel intuïtief geassocieerd met lange werkuren, is primair gerelateerd aan motivationele factoren en de balans tussen inspanning en beloning, met significante gevolgen voor prestaties en foutgevoeligheid. ### 2.1 Wat is mentale vermoeidheid? Mentale vermoeidheid wordt vaak ten onrechte gelijkgesteld aan lange continue arbeidsuren. In werkelijkheid kan mentale vermoeidheid al na korte periodes van mentale inspanning optreden, terwijl lange werkuren niet altijd tot mentale vermoeidheid leiden, vooral wanneer de geassocieerde beloning hoog is. Dit suggereert een sterke link tussen mentale vermoeidheid en motivationele mechanismen. ### 2.2 Motivationele mechanismen en mentale vermoeidheid Mentale vermoeidheid is gerelateerd aan twee complementaire en interacterende motivationele mechanismen: de motivatie om beloningen te ontvangen en de motivatie om straf of negatieve gevolgen te vermijden. Beide motiveren doelgericht gedrag, maar zijn geassocieerd met energetische kosten. Het gevoel van vermoeidheid ontstaat als gevolg van een proces dat bepaalt of energie besteed moet worden (wanneer baten nog hoog zijn) of gespaard moet worden (wanneer de taak langdurig duurt). Mensen zijn geneigd energie te spenderen aan taken waarvan de kosten relatief laag zijn en de baten relatief hoog. Wanneer taken langdurig worden uitgevoerd, accumuleert de geïnvesteerde energie geleidelijk. Op een gegeven moment wegen de kosten niet meer op tegen de baten, wat resulteert in een afname van de motivatie om de taak uit te voeren. > **Tip:** De link tussen mentale vermoeidheid en beloning is sterker dan de link tussen mentale vermoeidheid en het aantal arbeidsuren. ### 2.3 De invloed van mentale vermoeidheid op fouten Mentale vermoeidheid heeft een directe invloed op de prestaties door de motivatie en aandacht voor fouten te verminderen. Dit wordt geïllustreerd door experimenteel onderzoek naar de *error-related negativity* (ERN). #### 2.3.1 Het experiment van Boksem et al. (2006) In een studie van Boksem et al. voerden proefpersonen een letterdiscriminatietaak uit gedurende ruim twee uur. De eerste twee uur waren bedoeld om mentale vermoeidheid op te wekken. De laatste twintig minuten werden gebruikt om de vermoeidheid te meten via *event-related potentials* (ERPs), specifiek de ERN. De ERN is een hersensignaal dat optreedt wanneer iemand een fout maakt en reflecteert de verwerking van die fout en de bestede aandacht eraan. Een manipulatie werd toegepast: na een uur kreeg een deel van de proefpersonen extra motivatie in de vorm van een kans op een geldbedrag als ze tot de beste 50% behoorden. Dit om de invloed van motivatie op het effect van vermoeidheid te onderzoeken. De resultaten toonden aan dat: * Vermoeide proefpersonen zonder extra motivatie een kleinere ERN vertoonden, wat duidt op een minder sterke hersenreactie op fouten en minder aandacht voor fouten. * Proefpersonen die extra motivatie kregen, vertoonden een toename in de ERN, wat wijst op een sterkere hersenreactie op fouten. De interpretatie hiervan is dat de ERN de verwerking van predictiefouten weerspiegelt, die gerelateerd is aan verwachte beloning. Mentale vermoeidheid vermindert de activiteit van het brein in het verwerken van fouten, maar motivatie en verwachte beloning kunnen dit effect deels omkeren. > **Conclusie:** Mentale vermoeidheid vermindert motivatie en aandacht voor fouten. Beloning kan deze negatieve effecten tijdelijk compenseren. ### 2.4 Neurofysiologische mechanismen Mentale vermoeidheid wordt geassocieerd met een verminderd functioneren van dopaminerge systemen, die cruciaal zijn voor motivatie. Betrokken gebieden omvatten het striatum, thalamus en cortex, waaronder de nucleus accumbens die input levert aan de anterior cingulate cortex. Dit leidt tot effecten zoals verminderde aandachtsfocus, flexibiliteit en adequaatheid in het corrigeren van fouten. Op deze manier is mentale vermoeidheid een directe bron van fouten. #### 2.4.1 De signaalfunctie van mentale vermoeidheid Hoewel negatief, vervult mentale vermoeidheid mogelijk een cruciale regulerende functie voor langetermijndoelen. Het signaleert dat huidige langetermijndoelen onvoldoende worden bereikt ondanks inspanning, wat duidt op de noodzaak om tijdelijk kortetermijndoelen na te streven die uiteindelijk bijdragen aan de langetermijndoelen. #### 2.4.2 Rol van controle in het werk Mentale vermoeidheid treedt vooral op in situaties met weinig controle. Wanneer werknemers een gebrek aan controle ervaren, worden signalen van mentale vermoeidheid mogelijk genegeerd, omdat ze de situatie toch niet kunnen veranderen. Dit kan leiden tot een onbalans tussen inspanning en doelbereik die blijft bestaan. Langdurige negering van deze signalen kan leiden tot chronische stress, chronische vermoeidheid of burn-out. --- # De rol van foutcorrectiemechanismen in cognitief disfunctioneren Dit onderwerp belicht de cruciale rol van foutdetectie- en correctiemechanismen binnen de menselijke cognitie en onderzoekt hoe disfunctioneren van deze mechanismen kan leiden tot cognitieve stoornissen. ### 3.1 Foutcorrectie als kernprincipe van menselijke cognitie Het predictive coding-raamwerk, een invloedrijke theoretische ontwikkeling, stelt dat het brein continu predicties maakt over sensorische input. Deze predicties worden geïnformeerd door interne, generatieve mentale modellen van de omgeving. Wanneer de daadwerkelijke sensorische input afwijkt van de predictie, ontstaat er een 'predictiefout'. Deze predictiefouten zijn essentieel voor het actualiseren en verfijnen van de interne modellen. De groeiende invloed van dit raamwerk is zichtbaar in de toename van wetenschappelijke publicaties en de brede toepasbaarheid ervan in diverse cognitieve domeinen. #### 3.1.1 Predictie en rationaliteit Predictieve processen spelen een significante rol in redeneer- en beslissingsprocessen, wat kan worden begrepen vanuit het concept van 'bounded rationality'. Dit houdt in dat ons rationele keuzegedrag beperkt is door de beschikbare informatie en verwerkingscapaciteit. * **Bayesiaanse inferentie en keuzegedrag:** Volgens modellen, zoals die van Friston et al. en Ortega en Braun, worden beschikbare data gewogen volgens de principes van Bayesiaanse inferentie. Dit leidt tot keuzegedrag dat overeenkomt met hoe mensen complexe keuzes maken. Het brein construeert voor elke optie een intern voorspellend model, dat relevante attributen zoals verwachte beloning, onzekerheid en kosten integreert. De keuze valt op de optie waarvan het interne model de beste balans biedt tussen verwachte opbrengst en informatieverwerkingskosten. * **Thermodynamische principes:** Een vergelijkbaar idee is geformuleerd op basis van thermodynamische principes van informatieverwerking. Het brein probeert de onzekerheid over mogelijke uitkomsten te minimaliseren door de meest informatieve of 'optimale' keuze te maken, wat neerkomt op het kiezen van de toestand met de minste onduidelijkheid. #### 3.1.2 Embodied predictive coding, angst en irrationaliteit Het concept van embodied predictive coding, zoals beschreven door Pezzulo, breidt het predictive coding-idee uit door interoceptieve signalen (zoals hartslag en spierspanning) mee te nemen in de perceptuele inferentie. * **Perceptuele inferenties:** Dit zijn conclusies die het brein trekt over waarnemingen op basis van sensorische signalen. Het brein 'raadt' wat er gebeurt op basis van wat het waarneemt. * **Werkingsmechanisme:** Het brein genereert een hypothese over een waarneming en vergelijkt deze met de feitelijke sensorische input. Afwijkingen leiden tot aanpassing van de hypothese of een nieuwe keuze. * **Invloed van interoceptieve signalen:** Lichaamsinformatie beïnvloedt perceptuele inferenties. Na bijvoorbeeld een horrorfilm kan verhoogde fysiologische arousal de waarschijnlijkheid van een 'gevaarlijke' hypothese verhogen. * **Irrationele angst 's nachts:** 's Nachts, met beperkte externe signalen, weegt interoceptieve informatie zwaarder. Een 'boeman' wordt voornamelijk ervaren via interoceptieve angstgevoelens. Priming door context (zoals horrorfilms) kan de a-prioribias voor gevaarlijke concepten verhogen. * **Rationele inferentie:** De ogenschijnlijk irrationele angst is geen irrationeel proces, maar een rationeel inferentieproces waarbij interoceptieve signalen zwaar meewegen, gecombineerd met externe input en contextuele a-prioris. ### 3.2 De rol van foutcorrectiemechanismen in cognitief disfunctioneren Verstoringen in de balans tussen predictie en predictiefoutverwerking kunnen leiden tot diverse vormen van cognitief disfunctioneren, zoals hallucinaties, dromen, psychosen en symptomen van autisme. #### 3.2.1 Schizofrenie Bij schizofrenie wordt verondersteld dat het onderscheid tussen de mentale representatie van het individu zelf en die van anderen vervaagt, mede door verstoringen in het predictive coding-mechanisme dat ten grondslag ligt aan het spiegelneuronensysteem. * **Verstoorde zelf- en anderrepresentatie:** Gezonde individuen maken een duidelijk onderscheid tussen zelf- en anderrepresentaties, mogelijk door een efficiënte 'tagging' die aangeeft "dit is de ander, niet ik". * **Verminderde activatie in premotorcortex:** Schizofreniepatiënten vertonen verminderde activiteit in de ventrale premotorcortex bij het observeren van andermans acties, wat correleert met de ernst van de symptomen. Dit suggereert een slechtere simulatie van andermans acties en een minder stabiel zelfmodel. * **Hallucinaties:** Auditieve hallucinaties bij schizofreniepatiënten worden verklaard door een deficiëntie in predictiefouten. Het brein 'gelooft' zijn top-down voorspellingen zo sterk dat het de afwezige sensorische input niet registreert en de voorspelling niet bijstelt. Top-down predicties domineren de perceptuele verwerking. * **Verstoorde top-down projecties:** EEG-studies tonen verstoorde terugwaartse (top-down) projecties van hogere-orde representationele gebieden naar lagere perceptuele gebieden bij schizofrenie, wat duidt op falende predictieve controle over perceptie. * **Wanen:** Wanen kunnen eveneens verklaard worden door een verstoord predictive coding-mechanisme. Schizofreniepatiënten wisselen sneller en onregelmatiger tussen bistabiele beelden, wat correleert met de neiging tot wanen. #### 3.2.2 Autisme Autismespectrumstoornis (ASS) wordt gekenmerkt door problemen met sociale interactie en communicatie, en repetitieve handelingen. Ook hier spelen mogelijk deficiënties in predictive coding een rol. * **Overeenkomst met schizofrenie:** Beide stoornissen kenmerken zich door moeite met het onderscheid tussen zichzelf en anderen. * **Zwakke top-down voorspellingen:** Mensen met autisme maken mogelijk minder goed top-down voorspellingen, waardoor hogere-orde netwerken minder duidelijke generalisaties vormen. Dit leidt tot een grotere nadruk op details en letterlijke betekenis, wat intense sensorische ervaringen en stressreacties kan veroorzaken. * **Overmatige weging van predictiefouten:** Een alternatieve theorie stelt dat predictiefouten te zwaar worden gewogen, wat resulteert in exacte, rigide en inflexibele interne representaties. Dit belemmert flexibel leren, exploratie en de omgang met uitzonderingen. * **Ontwikkelingsaspect:** Bij jonge kinderen met autisme kan een te sterke weging van predictiefouten het doorlopen van ontwikkelingsfasen belemmeren. ### 3.3 Fouten in het arbeidsproces en human factors Menselijke fouten kunnen dramatische consequenties hebben in risicovolle beroepen. Het begrijpen van de oorzaken en consequenties van deze fouten is cruciaal voor human factors studies. * **Niet-intentionele aard van fouten:** Menselijke fouten zijn vaak niet opzettelijk, maar ontstaan uit een intentie om een probleem op te lossen, waarbij inschattingsfouten of gebrekkige training tot problemen leiden. * **Situatiebesef:** Een cruciaal aspect voor operators in risicovolle beroepen is situatiebesef, dat afhankelijk is van bewustwording van de situatie, capaciteit van het werkgeheugen en begrip van de situatie. Gebrekkige interfaces kunnen dit situatiebesef belemmeren. * **Types fouten:** * **Uitvoeringsfouten:** * **Slips:** Gerelateerd aan observeerbare acties, door aandachtsproblemen of problemen met herkenning. * **Lapses:** Geassocieerd met interne gebeurtenissen en foutief herinneren van informatie. * **Mistakes (vergissingen):** * **Regelgebaseerde vergissingen:** Een inadequaat actieplan wordt gekozen omdat de juiste regel niet wordt toegepast of de verkeerde regel wordt gekozen (bv. goede regel in verkeerde omstandigheden). * **Kennisgebaseerde vergissingen:** Een inadequaat actieplan wordt gekozen door een onvolledige mentale representatie, vaak voorkomend in nieuwe of onbekende situaties. Cognitieve biases, zoals confirmatiebias, kunnen hierbij een rol spelen. * **Schendingen (Violations):** Dit zijn bewuste afwijkingen van standaardprocedures, die routinematig (om tijd te besparen), persoonlijk (voor kick of verveling) of situatie-afhankelijk (wanneer regels inadequaat lijken) kunnen zijn. * **Latent versus acuut falen:** * **Latent falen:** Ontstaat door opgebouwde zwaktes in een systeem die eerst onopgemerkt blijven, zoals de boegdeuren die open bleven staan bij de Herald of Free Enterprise. * **Acuut falen:** De directe consequenties van een fout. * **Zwitsers-kaasmodel (Reason):** Rampen ontstaan wanneer de gaten (zwaktes of fouten) in opeenvolgende beschermingsmechanismen van een systeem op één lijn komen. #### 3.2.3 Vertrouwen op automatische systemen De verregaande computerisering in veel beroepen heeft geleid tot een verschuiving van uitvoerende naar monitorende functies. Hoewel dit de veiligheid kan verhogen, kan overmatig vertrouwen en een passieve rol leiden tot verminderd situatiebesef. * **Redenen voor verminderd situatiebesef:** * **Veranderingen in vigilantie en genoegzaamheid:** Passieve monitoring leidt tot een gevoel van 'genoegzaamheid', waardoor waarschuwingssignalen gemist kunnen worden. * **Passieve rol:** Minder actieve betrokkenheid bij de taak vermindert situatiebesef. * **Veranderingen in feedbackkwaliteit:** Beperkte of anders gevormde feedback kan het begrip van de systeemstatus bemoeilijken. #### 3.2.4 Mentale vermoeidheid en actiecontrole Moderne arbeidsomstandigheden leggen meer nadruk op mentale arbeid, wat kan leiden tot mentale vermoeidheid, een belangrijke bron van fouten. * **Oorzaak van mentale vermoeidheid:** Mentale vermoeidheid is meer gerelateerd aan motivatie en beloning dan aan het aantal arbeidsuren. Het ontstaat uit de interactie tussen motivatie om beloningen te ontvangen en de motivatie om straf te vermijden. * **Experimenteel bewijs:** Experimenten met de 'error-related negativity' (ERN) in ERP's tonen aan dat vermoeidheid de hersenrespons op fouten vermindert, terwijl extra motivatie deze respons deels kan herstellen. * **Neurofysiologische mechanismen:** Mentale vermoeidheid wordt gerelateerd aan verminderd functioneren van dopaminerge systemen, wat leidt tot verminderde aandachtsfocus, flexibiliteit en adequaat corrigeren van fouten. * **Signaalfunctie:** Mentale vermoeidheid kan een regulerende functie hebben, aangevend dat langetermijndoelen onvoldoende worden bereikt. Te weinig controle in werksituaties kan echter leiden tot het negeren van deze signalen, met chronische stress en burn-out tot gevolg. #### 3.2.5 Mentale belasting, software en gebruiksvriendelijkheid Onvoldoende ontworpen software kan leiden tot extra mentale belasting, doordat de interface geen rekening houdt met de gebruiker. * **Feedback en situatiebesef:** Gebruikers moeten een mentale representatie kunnen vormen van de interne toestand van een programma. Adequate feedback, zoals voortgangsbalken, is essentieel om fouten en frustratie te voorkomen. * **Visuele lay-out:** Een overzichtelijke presentatie van informatie, groepering van functies volgens Gestaltprincipes, balans tussen vrijheid en begeleiding, en nadruk op herkenning boven herinnering zijn belangrijk. * **Routinematige handelingen:** Interfaces moeten zo ontworpen zijn dat ze routinematige handelingen minimaliseren en de gebruiker beschermen tegen fouten die door automatisering kunnen ontstaan. Mogelijkheden om handelingen ongedaan te maken (undo) zijn cruciaal. * **Consistente protocollen:** Consistentie in de formulering van vragen en dialoogvensters is cruciaal om fouten te voorkomen, met name bij routinematig geautomatiseerde handelingen. #### 3.2.6 Brein-computerinterfaces en leugendetectie Brein-computerinterfaces (BCI's) bieden mogelijkheden voor communicatie voor patiënten met ernstige motorische beperkingen. * **Traditionele BCI's (P300-component):** Gebruiken de P300-component, een ERP die optreedt bij relevante stimuli. Beperkingen omvatten ruis, trage communicatie door de noodzaak van herhalingen, en ruisgevoeligheid. * **Nieuwere BCI's (hybride aanpak):** Combineren meerdere fysiologische markers (EEG-ritmes, schedelverdeling) en gebruiken classificatie- en patroonherkenningsalgoritmes voor betrouwbaardere en snellere communicatie. * **Leugendetectie (verborgen-kennistest):** De P300-methode kan potentieel worden gebruikt om te bepalen of iemand verborgen kennis heeft, door het verschil in P300-amplitude tussen delictgerelateerde en neutrale stimuli te meten. Er is echter discussie over de betrouwbaarheid en de mogelijkheid om de test te misleiden met cognitieve strategieën. Alternatieve methoden, zoals reactietijdmetingen, worden ook onderzocht. --- # Studiegids: De Rol van Foutcorrectiemechanismen in Cognitief Disfunctioneren De rol van foutdetectie- en correctiemechanismen is cruciaal voor het begrijpen van zowel normaal cognitief functioneren als cognitieve disfuncties. Fouten zijn een integraal onderdeel van menselijke cognitie en spelen een belangrijke rol bij het verklaren van gedrag. Foutendetectie- en correctiemechanismen vormen daarom een centraal element in moderne theorieën over menselijke cognitie, met name binnen het predictive coding-raamwerk. Dit raamwerk suggereert dat het brein continu voorspellingen maakt over de sensorische input, en deze voorspellingen actualiseert op basis van de verwerking van predictiefouten. Verstoringen in deze foutverwerking kunnen leiden tot diverse vormen van cognitief disfunctioneren. ### 3.1 Predictive coding en de rol van fouten bij angst Het predictive coding-raamwerk biedt een verklaring voor schijnbaar irrationele angsten, zoals de angst voor "de boeman", met name 's nachts. Dit fenomeen wordt binnen het 'embodied predictive coding' model van Pezzulo (2013) verklaard door de integratie van externe sensorische input met interoceptieve signalen (lichaamssensaties zoals hartslag en spierspanning). * **Perceptuele inferenties:** Het brein trekt conclusies over waarnemingen op basis van zintuiglijke signalen. * **Predictive coding:** Het brein genereert voorspellingen en vergelijkt deze met werkelijke input. Verschillen (predictiefouten) leiden tot aanpassing van de voorspellingen. * **Embodied predictive coding:** Interoceptieve signalen worden meegenomen in de inferentie. Bij verhoogde fysiologische arousal (bv. na een horrorfilm) wegen deze signalen zwaarder, wat de waarschijnlijkheid van een 'gevaarlijke' hypothese kan verhogen. * **Irrationele angst:** Deze angst is rationeel binnen dit kader, omdat interoceptieve signalen (die 's nachts dominanter zijn door beperkte externe input) zwaarder meewegen, vooral wanneer de externe signalen ambigu zijn. Priming door context (bv. horrorfilms) kan de a-priorikans op gevaarlijke hypotheses verhogen. De conclusie is dat deze ogenschijnlijk irrationele angsten voortkomen uit een rationeel inferentieproces waarin interoceptieve signalen een significante rol spelen. ### 3.2 Verstoringen in foutcorrectiemechanismen bij schizofrenie en autisme Verstoringen in de balans tussen predictie en predictiefoutverwerking binnen het predictive coding-mechanisme worden verondersteld ten grondslag te liggen aan diverse psychische stoornissen. Bij schizofrenie wordt een vervaging van het onderscheid tussen de mentale representatie van het individu zelf en de representatie van anderen verondersteld. * **Vervaging zelf-ander onderscheid:** Normaal gesproken gebruiken we gedeelde neurale mechanismen (zoals via het spiegelneuronensysteem) om anderen te representeren, maar behouden we een duidelijk onderscheid met onze eigen representatie. Bij schizofreniepatiënten lijkt dit onderscheid te vervagen. * **Hallucinaties:** Auditieve hallucinaties worden verklaard door een deficiëntie in de predictiefoutverwerking. Het brein 'gelooft' zijn top-down voorspellingen van spraak te sterk, en de afwezige sensorische input wordt niet geregistreerd als een fout. De top-down voorspellingen domineren de perceptuele verwerking. * **Wanen:** Ook wanen kunnen verklaard worden door een verstoord predictive coding-mechanisme. Bij bistabiele beelden wisselen schizofreniepatiënten sneller en onregelmatiger tussen interpretaties, wat correleert met de neiging tot wanen. Autismespectrumstoornis (ASS) wordt gekenmerkt door problemen met sociale interactie, communicatie en repetitieve handelingen, en mogelijk ook door disfuncties in sensorische integratie. * **Zwakke top-down voorspellingen:** Mensen met autisme maken mogelijk minder goede top-down voorspellingen, wat leidt tot minder duidelijke generalisaties en een grotere nadruk op details. Dit kan resulteren in intense sensorische ervaringen en stressreacties. * **Overmatige weging van predictiefouten:** Een alternatieve theorie stelt dat predictiefouten te zwaar worden gewogen. Dit leidt tot te exacte, rigide en inflexibele interne representaties, wat generalisatie bemoeilijkt en omgaan met uitzonderingen lastig maakt, met name in sociale situaties. ### 3.3 Human factors en fouten in cognitieve processen Menselijke fouten kunnen dramatische consequenties hebben, vooral in beroepen met hoge risico's. Het begrijpen van de aard en oorzaken van deze fouten is essentieel voor het voorkomen ervan. #### 3.3.1 Situatiebesef Situatiebesef is cruciaal voor operators (piloten, medici, etc.) en omvat bewustwording van de situatie, beperkte werkgeheugencapaciteit en begrip van de omgeving. Falen van situatiebesef, zoals bij Air France-vlucht 447, kan dodelijk zijn wanneer de mentale representatie van de operator niet meer correspondeert met de werkelijkheid. #### 3.3.2 Verschillende typen fouten Fouten kunnen worden geclassificeerd op basis van hun onderliggende oorzaken: * **Slips:** Observerbare acties die incorrect worden uitgevoerd door aandachtsproblemen of problemen met herkenning. * **Lapses:** Geassocieerd met interne gebeurtenissen en foutieve herinnering van informatie, of problemen met selectie van relevante informatie. Dit type fout komt vaak voor bij geautomatiseerde, routinematige taken. * **Mistakes (vergissingen):** Het actieplan zelf is inadequaat. * **Regelgebaseerde vergissingen:** Een inadequate regel wordt gekozen of een correcte regel wordt niet toegepast (bv. de Air France-vlucht 447 waarbij de piloot de juiste correcties uitvoerde, maar het vliegtuig anders reageerde in 'alternate law'). * **Kennisgebaseerde vergissingen:** Een inadequate keuze van actieplan door een onvolledige mentale representatie, vaak voorkomend in nieuwe of onbekende situaties. Cognitieve biases, zoals confirmatiebias, kunnen hierbij een rol spelen. #### 3.3.3 Fouten versus schendingen * **Schendingen (violations):** Bewuste afwijkingen van standaardprocedures, die opzettelijk worden uitgevoerd. * **Routinematige schendingen:** Om werk of tijd te besparen. * **Persoonlijke schendingen:** Voor persoonlijke doeleinden of om verveling te verdrijven. * **Situatie-afhankelijke schendingen:** Wanneer regels inadequaat lijken in de specifieke situatie. Fouten zijn meestal onopzettelijk, terwijl schendingen opzettelijk zijn. #### 3.3.4 Latent versus acuut falen * **Latent falen:** Opgebouwde zwaktes in een systeem die onopgemerkt blijven totdat ze, in samenloop met omstandigheden, leiden tot een ongeval (bv. het 'Zwitserse-kaasmodel' van Reason). * **Acuut falen:** Fouten die direct leiden tot een onmiddellijk gevolg. Factoren die bijdragen aan latent falen zijn onder meer organisatie, supervisie, precondities en specifieke handelingen. #### 3.3.5 Vertrouwen op automatische systemen Verregaande automatisering kan leiden tot een verminderd situatiebesef en blind vertrouwen, waardoor fouten niet meer worden opgemerkt. Dit resulteert uit veranderingen in vigilantie, een passieve rol van de operator en beperkte feedback. #### 3.3.6 Mentale vermoeidheid Mentale vermoeidheid is een belangrijke bron van fouten en is gerelateerd aan motivationele mechanismen (motivatie voor beloningen en vermijding van straf). Het vermindert aandacht en motivatie voor fouten, wat de Error-Related Negativity (ERN) beïnvloedt. Deze vermoeidheid is gerelateerd aan het dopaminerge systeem. * **Signaalfunctie:** Mentale vermoeidheid kan ook een regulerende functie hebben, die aangeeft wanneer langetermijndoelen niet efficiënt worden nagestreefd. Weinig controle in werksituaties kan deze signalen negeren, leidend tot chronische stress of burn-out. #### 3.3.7 Mentale belasting, software en gebruiksvriendelijkheid Inadequaat ontworpen software kan leiden tot extra mentale belasting. Goed ontworpen software biedt feedback, maakt een mentale representatie van de interne toestand van het programma mogelijk, gebruikt een overzichtelijke visuele lay-out en minimaliseert routinematige handelingen om fouten te voorkomen. Consistentie in protocollen en dialoogvensters is cruciaal. ### 3.4 Toekomstperspectieven: nieuwe methoden en integratie Toekomstig onderzoek zal zich richten op geavanceerdere methoden, preregistratie van onderzoek, en de integratie van perceptie, motoriek en sociale cognitie. * **Brein-computerinterfaces (BCI's):** Methoden om patiënten met beperkte motorische controle te laten communiceren, gebruikmakend van neurofysiologische signalen uit EEG. Nieuwere systemen combineren diverse markers en gebruiken classificatie-algoritmes voor hogere betrouwbaarheid en snelheid. * **Leugendetectie:** De P300-methode, gebaseerd op hersenactiviteit, wordt onderzocht voor het detecteren van verborgen kennis. Discussie bestaat over de betrouwbaarheid en de gevoeligheid voor cognitieve strategieën. Reactietijdmetingen bieden een alternatieve, fysiologie-onafhankelijke methode. * **Perceptie, motoriek en integratie:** De rol van de motorcortex wordt herzien, met meer nadruk op dynamische systemen en de integratie van sensorische gebieden. Embodied cognition en de rol van het lichaam in cognitieve functies worden centraal gesteld. * **Hogere en sociale cognitie:** Het onderscheid tussen Systeem 1 (intuïtief) en Systeem 2 (analytisch) denken, de invloed van cultuur, en de impact van sociale media op cognitie zijn belangrijke onderzoeksgebieden. --- Foutcorrectiemechanismen spelen een cruciale rol in het begrijpen van cognitief disfunctioneren, waarbij verstoringen in deze processen kunnen leiden tot uiteenlopende psychologische en neurologische aandoeningen. ### 3.1 Predictive coding en cognitieve verstoringen Het predictive coding-raamwerk stelt dat het brein voortdurend voorspellingen genereert over sensorische input. Wanneer deze voorspellingen niet overeenkomen met de daadwerkelijke input, ontstaan er predictiefouten die het brein gebruikt om zijn interne modellen te updaten. Verstoorde verwerking van deze predictiefouten kan leiden tot verschillende vormen van cognitief disfunctioneren. #### 3.1.1 Schizofrenie en predictive coding Bij schizofrenie worden verstoringen in het predictive coding-mechanisme verondersteld een rol te spelen bij zowel hallucinaties als wanen. * **Hallucinaties:** Onderzoek suggereert dat auditieve hallucinaties bij schizofreniepatiënten kunnen ontstaan door een deficiëntie in het predictiefout-mechanisme. Het brein corrigeert de top-down voorspelling van een spraaksignaal onvoldoende met de (afwezige) sensorische input. Hierdoor domineren de top-down voorspellingen de perceptuele verwerking, wat leidt tot de ervaring van een stem die er niet is. Een verstoorde verwerking van top-down projecties van hogere naar lagere perceptuele gebieden ondersteunt dit idee. * **Wanen:** Ook wanen kunnen verklaard worden door een verstoord predictive coding-mechanisme. Bijvoorbeeld, bij het bekijken van bistabiele beelden wisselen schizofreniepatiënten sneller en onregelmatiger tussen de interpretaties dan gezonde personen. Deze instabiliteit in perceptie correleert met de neiging tot het ervaren van wanen. #### 3.1.2 Autisme en predictive coding Autismespectrumstoornis (ASS) wordt eveneens geassocieerd met deficiënties in predictive coding, wat zich op twee manieren kan manifesteren: * **Zwakke top-down voorspellingen:** Individuen met autisme maken mogelijk minder robuuste top-down voorspellingen. Dit resulteert in minder duidelijke generalisaties en een grotere nadruk op details en letterlijke betekenis. Sensorische input kan hierdoor leiden tot intense predictiefouten en sterke stressreacties. * **Overmatige weging van predictiefouten:** Een alternatieve theorie stelt dat predictiefouten bij autisme te zwaar worden gewogen. Dit leidt tot rigide en inflexibele interne representaties, waardoor gedrag voorspelbaar, maar moeilijk aanpasbaar wordt. Exploratie en flexibel leren worden belemmerd, en het omgaan met uitzonderingen, met name in sociale contexten, is problematisch. Bij jonge kinderen kan deze starre weging het doorlopen van essentiële ontwikkelingsfasen belemmeren. > **Tip:** Hoewel zowel autisme als schizofrenie gekenmerkt worden door problemen in het onderscheid tussen zelf en anderen, lijken de onderliggende mechanismen in predictive coding te verschillen: bij schizofrenie domineren top-down voorspellingen, terwijl bij autisme de verwerking van predictiefouten zelf verstoord kan zijn of top-down voorspellingen zwakker zijn. ### 3.2 Fouten, schendingen en menselijke factoren Naast de interne cognitieve mechanismen spelen ook de omstandigheden en de aard van de taken een rol in het ontstaan van fouten. #### 3.2.1 Soorten fouten en schendingen Fouten kunnen worden onderverdeeld in: * **Slips:** Gerelateerd aan observeerbare acties die incorrect worden uitgevoerd door aandachtsproblemen, zoals het niet herkennen van belangrijke zaken of moeite met het richten van aandacht. * **Lapses:** Geassocieerd met interne gebeurtenissen en het foutief herinneren van informatie, zoals problemen met het onthouden of selecteren van relevante taakaspecten. * **Regelgebaseerde vergissingen:** Een inadequaat actieplan wordt gekozen door het toepassen van de verkeerde regel, een goede regel in de verkeerde context, of het niet toepassen van de juiste regel. Dit komt voor bij bekende problemen. * **Kennisgebaseerde vergissingen:** Een inadequaat actieplan wordt gekozen door een onvolledige mentale representatie van de situatie. Dit treedt op bij nieuwe of onbekende situaties en vereist langzame, gecontroleerde verwerking, wat gevoelig is voor cognitieve biases zoals de confirmatiebias. **Schendingen (violations)** zijn bewuste afwijkingen van standaardprocedures en kunnen routinematig (om tijd te besparen), persoonlijk (voor eigen gewin) of situatie-afhankelijk (wanneer regels inadequaat lijken) zijn. > **Tip:** Het onderscheid tussen fouten (onopzettelijk) en schendingen (opzettelijk) is cruciaal bij het analyseren van incidenten. #### 3.2.2 Latent en acuut falen * **Latent falen:** Ontstaat door opgebouwde zwaktes in een systeem die aanvankelijk onopgemerkt blijven. Deze zwaktes kunnen voortkomen uit organisatorische factoren, supervisie, precondities of specifieke handelingen. Het Zwitserse-kaasmodel illustreert hoe een opeenvolging van latente fouten tot een ramp kan leiden. * **Acuut falen:** Is het directe gevolg van een menselijke fout met onmiddellijke consequenties. #### 3.2.3 Vertrouwen op automatische systemen en situatiebesef Automatisering heeft geleid tot een verschuiving van uitvoerende naar monitorende functies. Dit kan echter leiden tot verminderd situatiebesef door: * **Veranderingen in vigilantie en genoegzaamheid:** Passieve monitoring kan resulteren in een gevoel van genoegzaamheid, waarbij waarschuwingssignalen worden gemist. * **Aannemen van een passieve rol:** Minder actieve betrokkenheid vermindert situatiebesef. * **Veranderingen in de kwaliteit of vorm van feedback:** Beperkte feedback kan het begrip van de interne toestand van een systeem bemoeilijken. #### 3.2.4 Mentale vermoeidheid en fouten Mentale vermoeidheid, in plaats van uitsluitend gerelateerd aan arbeidsuren, is sterk gekoppeld aan motivationele mechanismen. Het beïnvloedt de verwerking van fouten, zoals gemeten door de error-related negativity (ERN), en kan de aandacht en motivatie voor het corrigeren van fouten verminderen. Dopaminerge systemen spelen een rol bij mentale vermoeidheid. > **Tip:** Mentale vermoeidheid kan een signaalfunctie hebben, die aangeeft dat de huidige strategieën onvoldoende zijn om langetermijndoelen te bereiken. ### 3.3 Gebrekkige interfaces en cognitieve belasting Inadequaat ontworpen software kan leiden tot een extra mentale belasting voor gebruikers, doordat de interface onvoldoende rekening houdt met cognitieve principes. * **Feedback en situatiebesef:** Gebruikers moeten in staat zijn een mentale representatie te vormen van de interne toestand van een programma. Onvoldoende of vertraagde feedback kan leiden tot misverstanden, frustratie en fouten. * **Visuele lay-out:** Een overzichtelijke presentatie van informatie, gebaseerd op principes zoals groeperen, balans tussen vrijheid en begeleiding, en herkenning boven herinnering, is essentieel. * **Routinematige handelingen:** Interfaces moeten zo ontworpen zijn dat ze de gebruiker beschermen tegen fouten die voortkomen uit de automatisering van routinehandelingen, bijvoorbeeld door de mogelijkheid van een 'undo'-functie te bieden en cruciale fouten te voorkomen. * **Consistente protocollen:** Consistentie in de formulering van vragen en dialoogvensters is cruciaal om fouten te voorkomen, vooral bij routinematig geautomatiseerde handelingen. ### 3.4 Brein-computerinterfaces en verborgen kennis Brein-computerinterfaces (BCI's) bieden mogelijkheden voor communicatie bij patiënten met ernstige motorische beperkingen. Traditionele methoden, zoals de P300-component, zijn echter beperkt door ruis en lage communicatiesnelheid. Nieuwere hybride benaderingen combineren verschillende neurofysiologische markers en geavanceerde algoritmes voor hogere betrouwbaarheid en snelheid. De P300-methode wordt ook onderzocht voor leugendetectie, door te kijken of delictgerelateerde stimuli een grotere P300-component oproepen dan neutrale stimuli. Hoewel potentieel veelbelovend, is de betrouwbaarheid van deze methode onderwerp van discussie, aangezien cognitieve strategieën het verschil in P300-amplitude kunnen beïnvloeden. Recent onderzoek suggereert zelfs dat vertraagde reactietijden op stimuli met verborgen kennis mogelijk een alternatieve methode kunnen zijn voor leugendetectie, onafhankelijk van fysiologische metingen. --- # Brein-computerinterfaces en hun toepassingen Brein-computerinterfaces (BCI's) bieden een cruciaal communicatiemiddel voor personen die door neurologische aandoeningen hun vrijwillige motorische controle hebben verloren, maar nog wel cognitieve functies en sensorische input behouden. ### 7.1 Voorbeelden van alternatieve communicatie * **Hector Salamanca (Breaking Bad):** Na een beroerte was Salamanca verlamd en kon enkel communiceren via een belletje op zijn rolstoel. Gesloten vragen werden beantwoord met 'ja' (rinkelend belletje) of 'nee' (stilte). Voor complexere boodschappen werd een alfabetkaart gebruikt, waarbij de verpleegster letter voor letter overliep totdat Salamanca door middel van het belletje de gewenste letter aangaf. Dit illustreert het gebruik van externe hulpmiddelen die reageren op minimale signalen. * **Jean-Dominique Bauby (Le scaphandre et le papillon):** Lijdend aan het locked-in-syndroom kon Bauby alleen nog zijn ogen bewegen. Ondanks het verlies van motorische controle bleef het somatosensorische zenuwstelsel intact, waardoor zintuiglijke input nog steeds werd ontvangen. Communicatie vond plaats door middel van oogbewegingen, waarbij de beperkte motorische controle nog steeds een interface vormde. ### 7.2 Brein-computerinterfaces De ontwikkeling van BCI's heeft patiënten met ernstig beperkte motorische functies de mogelijkheid geboden om te communiceren door middel van neurofysiologische signalen uit het elektro-encefalogram (EEG). #### 7.2.1 Traditionele methode: P300-BCI De traditionele methode maakt gebruik van de P300-component, een positieve ERP-component die optreedt wanneer een stimulus relevant is voor de proefpersoon. * **Werkwijze:** De patiënt denkt aan een specifieke letter. Vervolgens wordt een reeks letters gepresenteerd. Wanneer de beoogde letter verschijnt, ontstaat een P300-respons. De EEG-data worden online geanalyseerd en een vergrote P300-component leidt tot de selectie van de corresponderende letter. * **Beperkingen:** * **Ruis en kleine signaalsterkte:** ERP's hebben een geringere amplitude dan het achtergrond-EEG, waardoor voor een betrouwbare meting van de P300-component gemiddeld veel herhalingen van dezelfde stimulus nodig zijn. Dit resulteert in een trage communicatiesnelheid, aangezien het gehele alfabet meerdere keren moet worden gepresenteerd voor elke letterselectie. * **Communicatiesnelheid:** Pogingen om de snelheid te verhogen door per individuele trial te schatten of er een P300 aanwezig is, zijn gevoelig voor ruis en grote individuele verschillen in de decodeerbaarheid van neurale signalen. #### 7.2.2 Nieuwere en betrouwbaardere BCI-systemen Om de beperkingen van de P300-methode te overwinnen, maken moderne BCI's gebruik van hybride benaderingen: * **Combinatie van meerdere fysiologische markers:** In plaats van uitsluitend de P300 te gebruiken, worden meerdere signalen gecombineerd, zoals verschillende EEG-ritmes en patronen van activatieverdelingen over de schedel. Dit verhoogt de betrouwbaarheid en detectienauwkeurigheid. * **Toepassing:** BCI's gebaseerd op deze EEG-ritmes kunnen worden ingezet voor het aansturen van complexe robotsystemen en reageren op neurale input uit bijvoorbeeld de motorcortex of spraakcentra. * **Classificatie- en patroonherkenningsalgoritmes:** Deze aanpak gebruikt classificatiealgoritmes om verschillende neurofysiologische markers te analyseren. Software wordt getraind om specifieke neurale patronen te koppelen aan specifieke gedachten, woorden of intenties van de patiënt. ### 7.3 Leugendetectie en de verborgen-kennistest Het principe achter de P300-methode kan ook worden toegepast om te detecteren of iemand informatie achterhoudt. * **Basisidee:** Stimuli die relevant of belangrijk zijn voor een proefpersoon roepen een P300-component op, terwijl neutrale stimuli dat niet doen. * **Werking van de verborgen-kennistest met P300:** 1. Een verdachte krijgt een reeks foto's te zien, bestaande uit delictgerelateerde beelden (bv. moordwapen, slachtoffer) en delictneutrale beelden. 2. De verdachte hoeft alleen maar te kijken. 3. Bij herkenning van delictgerelateerde objecten ontstaat een meetbare P300-respons. 4. Een grotere P300-amplitude bij delictgerelateerde foto's ten opzichte van neutrale foto's kan erop wijzen dat de verdachte kennis heeft van het misdrijf en informatie achterhoudt. * **Betrouwbaarheid en discussie:** * **Argumenten vóór:** De P300-methode wordt beargumenteerd als betrouwbaarder dan klassieke leugendetectietests (zoals polygraaf-tests) en minder gevoelig voor cognitieve strategieën om de test te misleiden. * **Argumenten tegen:** Er is bewijs dat de P300-methode wel degelijk misleid kan worden. Door proefpersonen te instrueren om na elke stimulus een "geheime mentale respons" te genereren, wordt elke stimulus relevant gemaakt, waardoor het verschil in P300-amplitude tussen relevante en irrelevante stimuli verdwijnt. * **Reactietijd-methode:** Recent onderzoek suggereert dat verborgen kennis gedetecteerd kan worden door de reactietijd op stimuli te meten. Mensen reageren trager op stimuli waarover ze hun kennis willen verbergen. Deze methode kan zelfs online worden geïmplementeerd, waarbij vertragingen in reactietijden op vragen over de ware identiteit significant groter zijn dan op vragen over een aangenomen valse identiteit of irrelevante items. Dit suggereert dat verborgen kennis leidt tot vertraging in reacties, zelfs zonder fysiologische metingen. --- ## 4. Brein-computerinterfaces en hun toepassingen Brein-computerinterfaces (BCI's) bieden methoden voor communicatie voor personen met ernstige motorische beperkingen door neurofysiologische signalen te gebruiken om intenties te selecteren. ### 4.1 Brein-computerinterfaces (BCI's) BCI's stellen personen met beperkte motorische controle, zoals bij het locked-in-syndroom, in staat te communiceren met behulp van hersensignalen. #### 4.1.1 Traditionele P300-BCI's * **Basisidee:** Traditioneel maken BCI's gebruik van de P300-component, een positieve ERP-component die optreedt wanneer een stimulus relevant is voor de proefpersoon. * **Werkwijze:** De patiënt denkt aan een specifieke letter. Een reeks letters wordt gepresenteerd; wanneer de gewenste letter verschijnt, genereert dit een meetbare P300-respons. De EEG-data worden geanalyseerd om de letter te selecteren. * **Ruis en signaalsterkte:** ERP's hebben een kleine amplitude, waardoor middeling van vele herhalingen van stimuli nodig is voor berekening. Dit maakt de communicatie traag. * **Communicatiesnelheid:** Pogingen om de snelheid te verhogen door het schatten van de P300 per individuele trial zijn gevoelig voor ruis en individuele verschillen. Hierdoor blijft het gebruik van traditionele P300-BCI's gelimiteerd. #### 4.1.2 Nieuwere en betrouwbaardere BCI-systemen Moderne BCI's overbruggen de beperkingen van traditionele methoden door een hybride aanpak te hanteren. * **Hybride aanpak 1: Combinatie van fysiologische markers** * Meerdere signalen worden gecombineerd, waaronder verschillende EEG-ritmes en de schedelverdeling van activatiepatronen. * Deze BCI's kunnen complexe robotsystemen aansturen die reageren op neurale input uit bijvoorbeeld de motorcortex of spraakcentra. * **Hybride aanpak 2: Classificatie- en patroonherkenningsalgoritmes** * Neurofysiologische markers worden samengenomen en geanalyseerd met patroonherkenningsalgoritmes. * De software kan worden getraind om specifieke neurale patronen te koppelen aan specifieke gedachten, woorden of intenties van de patiënt. * Deze methoden leiden tot hogere betrouwbaarheid, minder herhalingen en snellere communicatie. ### 4.2 Leugendetectie en de verborgen-kennistest De P300-methode kan in principe worden toegepast om te detecteren of iemand informatie achterhoudt. #### 4.2.1 Basisidee van P300 voor leugendetectie * Stimuli die relevant zijn voor een persoon roepen een P300-component op, terwijl neutrale stimuli dit niet doen. Dit principe kan worden gebruikt om te bepalen of een verdachte cruciale informatie achterhoudt. #### 4.2.2 De verborgen-kennistest met P300 * **Werkwijze:** Een verdachte krijgt een reeks foto's te zien: enerzijds delictgerelateerd (moordwapen, slachtoffer) en anderzijds delictneutraal. Alleen het kijken is vereist. * **Detectie:** Als het brein een delictgerelateerd object herkent, ontstaat er een P300-respons. Een grotere P300-amplitude bij delictgerelateerde foto's kan wijzen op verborgen kennis van het misdrijf. #### 4.2.3 Betrouwbaarheidsdiscussie * **Argumenten voor betrouwbaarheid:** Sommige onderzoekers stellen dat P300-tests betrouwbaarder zijn dan klassieke polygraaf-tests en niet gevoelig zijn voor bewuste misleidingstechnieken. * **Argumenten tegen betrouwbaarheid:** Ander onderzoek toont aan dat simpele cognitieve strategieën, zoals het genereren van een mentale respons na elke stimulus, het P300-verschil kunnen uitwissen, waardoor de test misleid kan worden. #### 4.2.4 Leugendetectie zonder fysiologische metingen * **Reactietijd-methode:** Recent onderzoek suggereert dat mensen trager reageren op stimuli waarover ze kennis proberen te verbergen. * **Online verborgen-kennistest:** Een experiment waarbij proefpersonen een valse identiteit aannamen en vragen beantwoordden, toonde aan dat reactietijden significant langer waren op vragen over hun ware identiteit dan op vragen over de valse identiteit of irrelevante items. Dit suggereert dat verborgen kennis vertraging in reacties veroorzaakt, zelfs zonder fysiologische metingen. --- ## 4 Brein-computerinterfaces en hun toepassingen Brein-computerinterfaces (BCI's) bieden nieuwe mogelijkheden voor communicatie en interactie, met name voor personen met ernstig beperkte motorische functies, en hebben potentie voor toepassingen zoals leugendetectie. ### 4.1 Inleiding tot brein-computerinterfaces Patiënten die door neurologische aandoeningen hun vrijwillige motorische controle verliezen, maar wel cognitieve functies en sensomotorische input behouden, kunnen baat hebben bij alternatieve communicatievormen die verwant zijn aan brein-computerinterfaces. > **Voorbeeld:** Hector Salamanca uit *Breaking Bad* kon na een beroerte alleen communiceren via een belletje. Complexe berichten werden gevormd door rijen letters te doorlopen totdat hij aangaf dat de juiste letter was bereikt. Dit illustreert het principe van het detecteren van minimale signalen voor communicatie. > > **Voorbeeld:** Jean-Dominique Bauby, die leed aan het locked-in-syndroom, kon alleen zijn ogen bewegen. Ondanks het verlies van motorische controle bleef zijn somatosensorische zenuwstelsel intact, waardoor zintuiglijke input nog steeds kon worden verwerkt. Dit toont aan dat zelfs bij volledige verlamming communicatie mogelijk is via specifieke signalen. Deze voorbeelden tonen aan hoe patiënten met ernstig beperkte motorische functies toch kunnen communiceren door gebruik te maken van externe hulpmiddelen of interfaces die reageren op minimale signalen. ### 4.2 Brein-computerinterfaces in de praktijk Methoden zijn ontwikkeld om patiënten met een locked-in syndroom de mogelijkheid te geven te communiceren door middel van brein-computerinterfaces (BCI's). Deze BCI's maken gebruik van neurofysiologische markers uit het elektro-encefalogram (EEG) om te bepalen welke letter een patiënt wil selecteren. #### 4.2.1 Traditionele methode: de P300-BCI De traditionele methode maakt gebruik van de P300-component, een positieve ERP (event-related potential) component die optreedt wanneer een stimulus relevant is voor een proefpersoon. * **Werkwijze:** De patiënt denkt aan een specifieke letter. Vervolgens wordt een reeks letters gepresenteerd. Wanneer de gewenste letter verschijnt, ontstaat een meetbare P300-component. De EEG-data worden online geanalyseerd en bij detectie van een verhoogde P300-component wordt de bijbehorende letter geselecteerd. * **Beperkingen van de P300-BCI:** * **Ruis en lage signaalsterkte:** ERP's hebben een veel kleinere amplitude dan het achtergrond-EEG. Normaal gesproken worden ERP's berekend door het middelen van veel herhalingen van dezelfde stimulus, wat voor elke letter nodig is en leidt tot extreem trage communicatie. * **Ruisgevoeligheid en individuele verschillen:** Pogingen om de communicatiesnelheid te verhogen door per individuele trial te schatten of er een P300 aanwezig is, zijn ruisgevoelig en gevoelig voor grote individuele verschillen in de decodeerbaarheid van neurale signalen. * **Communicatiesnelheid:** Vaak kan slechts één letter per keer worden gedetecteerd, wat de communicatiesnelheid drastisch beperkt. Vanwege deze beperkingen is het gebruik van traditionele P300-BCI-methoden relatief gelimiteerd. #### 4.2.2 Nieuwere en betrouwbaardere BCI-systemen Om de beperkingen van traditionele methoden te overwinnen, maken moderne BCI's vaak gebruik van een hybride benadering. * **Hybride aanpak 1: Combinatie van meerdere fysiologische markers** In plaats van alleen de P300 worden meerdere signalen gecombineerd, zoals verschillende EEG-ritmes en verschillen in de schedelverdeling van activatiepatronen. BCI's gebaseerd op deze EEG-ritmes kunnen worden gebruikt om complexe robotsystemen aan te sturen, die reageren op neurale input uit bijvoorbeeld de motorcortex of de spraakcentra van het brein. Een andere veelgebruikte aanpak maakt gebruik van classificatiealgoritmes. Hierbij worden verschillende neurofysiologische markers samengenomen en geanalyseerd met patroonherkenningsalgoritmes. De software kan zo worden getraind om specifieke neurale patronen te koppelen aan specifieke gedachten, woorden of intenties die de patiënt formuleert. Deze geavanceerdere methoden leiden tot hogere betrouwbaarheid, minder benodigde herhalingen en snellere communicatie. ### 4.3 Leugendetectie en de verborgen-kennistest De P300-methode kan potentieel worden toegepast voor leugendetectie, door te achterhalen of iemand informatie achterhoudt. #### 4.3.1 Basisidee en werkwijze Het uitgangspunt is dat objecten of situaties die relevant zijn voor een proefpersoon een P300-component oproepen, terwijl neutrale objecten dat niet doen. * **Experimentele opzet:** Een verdachte krijgt een reeks foto's te zien, waaronder delictgerelateerde beelden (zoals een moordwapen of plaats delict) en delictneutrale beelden. De verdachte hoeft alleen te kijken. * **Indicatie van verborgen kennis:** Als het brein van de verdachte een delictgerelateerd object herkent, ontstaat er een P300-respons. Een grotere P300-amplitude bij delictgerelateerde foto's in vergelijking met neutrale foto's kan erop wijzen dat de verdachte kennis heeft van het misdrijf en informatie achterhoudt. #### 4.3.2 Betrouwbaarheid en discussie Er is discussie over de betrouwbaarheid van deze methode. * **Argumenten voor betrouwbaarheid:** Sommige onderzoekers stellen dat P300-gebaseerde testen betrouwbaarder zijn dan klassieke polygraaf-tests en niet gevoelig zijn voor bewuste strategieën om de test te misleiden. * **Argumenten tegen betrouwbaarheid:** Anderen tonen aan dat het mogelijk is om de P300-methode te misleiden. Door proefpersonen te instrueren een geheime mentale respons te genereren na elke stimulus, kunnen alle stimuli als relevant worden beschouwd, waardoor het verschil in P300-amplitude tussen relevante en irrelevante stimuli verdwijnt. Dit suggereert dat simpele mentale trucjes het P300-verschil kunnen wegwerken. #### 4.3.3 Alternatieve methode: reactietijd Recent onderzoek suggereert dat het mogelijk is om verborgen kennis te detecteren zonder gebruik te maken van fysiologische metingen. Mensen reageren doorgaans trager op stimuli waarover ze hun kennis willen verbergen. Dit principe is onderzocht met online tests waarbij proefpersonen eerst hun ware identiteit verstrekken en vervolgens een valse identiteit aannemen. De reactietijden op vragen over de ware identiteit waren significant langer dan op vragen over de valse identiteit of irrelevante items. Dit suggereert dat verborgen kennis leidt tot vertraging in reacties, zelfs zonder fysiologische metingen. --- # Nieuwe methoden en toekomstperspectieven in cognitieve psychologie Dit hoofdstuk belicht de huidige ontwikkelingen en toekomstige richtingen binnen de cognitieve psychologie, met een specifieke focus op de rol van fouten, de integratie van nieuwe methoden en de potentiële impact van technologische vooruitgang. ### 5.1 Foutdetectie en correctie als kernprincipe van menselijke cognitie Het Predictive Coding-raamwerk, dat stelt dat het brein continu predicties maakt over de omgeving en deze bijstelt op basis van predictiefouten, is een invloedrijke theoretische ontwikkeling die een grote diversiteit aan cognitieve fenomenen kan verklaren. #### 5.1.1 Predictive coding en rationaliteit * **Gebonden rationaliteit:** Dit concept, dat verklaart waarom menselijk keuzegedrag ogenschijnlijk beperkt is, wordt vanuit het Predictive Coding-raamwerk geïnterpreteerd als het optimaliseren van interne generatieve modellen binnen de grenzen van de beschikbare data. Door Bayesiaanse inferentie worden deze data gewogen, wat leidt tot keuzegedrag dat overeenkomt met dagelijkse complexe beslissingen. * **Thermodynamische principes:** Een vergelijkbaar idee is dat het brein probeert onzekerheid over mogelijke uitkomsten te minimaliseren door de meest informatieve of "optimale" keuze te maken, wat in thermodynamische termen overeenkomt met het kiezen van de toestand met de minste onduidelijkheid. #### 5.1.2 Predictive coding, angst en irrationaliteit Het concept van *embodied predictive coding* breidt het Predictive Coding-raamwerk uit door interoceptieve signalen (zoals hartslag en spierspanning) mee te nemen in perceptuele inferenties. > **Tip:** Dit verklaart waarom irrationele angsten, zoals de angst voor een "boeman" 's nachts na het zien van een horrorfilm, optreden. Een verhoogde fysiologische arousal na een beangstigende ervaring kan de waarschijnlijkheid van een "gevaarlijke" hypothese vergroten omdat deze signalen beter bij die hypothese passen. De beperkte externe zintuiglijke input 's nachts, gecombineerd met een geactiveerde context (horrorfilm), kan ertoe leiden dat interoceptieve signalen dominant worden in de inferentie, wat resulteert in ogenschijnlijk irrationele angsten. Volgens dit model is deze angst echter niet irrationeel, maar een rationeel inferentieproces waarbij interoceptieve signalen zwaar meewegen. ### 5.2 De rol van foutcorrectiemechanismen in cognitief disfunctioneren Verstoringen in de balans tussen predictie en predictiefoutverwerking kunnen leiden tot cognitieve disfunctioneren en psychopathologieën. #### 5.2.1 Schizofrenie Bij schizofrenie kunnen auditieve hallucinaties optreden als gevolg van een deficiëntie in het predictiefoutmechanisme. Het brein "gelooft" zijn top-down voorspellingen te sterk, waardoor de predictiefout gerelateerd aan de afwezige sensorische input niet wordt geregistreerd en de voorspelling niet wordt bijgesteld. Dit leidt tot een dominantie van top-down voorspellingen in perceptuele verwerking. * **Auditieve hallucinaties:** Deze worden verklaard door een verhoogde activatie in de auditieve cortex, omdat het brein de voorspelling van een spraaksignaal niet kan corrigeren met de afwezige sensorische input. * **Wanen:** Ook wanen kunnen verklaard worden door een verstoord predictive coding-mechanisme. Bij bistabiele beelden wisselen schizofreniepatiënten sneller en onregelmatiger tussen interpretaties, wat correleert met de neiging tot wanen. * **Onderscheid zelf en anderen:** Schizofreniepatiënten vertonen mogelijk een vervaging van het onderscheid tussen de mentale representatie van zichzelf en die van anderen, wat zich uit in verminderde activatie in het spiegelneuronensysteem. Dit zou leiden tot een slechtere simulatie van andermans acties en een minder stabiel zelfmodel. #### 5.2.2 Autisme Ook bij autisme zijn er deficienties in predictive coding, wat zich op twee manieren kan uiten: * **Zwakke top-down voorspellingen:** Dit leidt tot minder duidelijke generalisaties, een nadruk op details en letterlijke betekenis, en intense sensorische ervaringen door grote predictiefouten. * **Overmatige weging van predictiefouten:** Interne representaties worden te exact, rigide en inflexibel, wat leidt tot moeilijkheden met aanpassing, exploratie en leren. Kennis wordt extreem precies opgeslagen, wat generaliseren bemoeilijkt. > **Tip:** Zowel bij autisme als schizofrenie is er een probleem met het onderscheid tussen zelf en anderen. Waar dit bij schizofrenie leidt tot een vervaging van grenzen, resulteert het bij autisme in een te exacte en rigide focus door een overmatige weging van predictiefouten. ### 5.3 Human factors: cognitieve psychologie op de werkvloer Menselijke fouten kunnen dramatische consequenties hebben, vooral in risicovolle beroepen. Het begrijpen van de oorzaken en het voorkomen van deze fouten is cruciaal. #### 5.3.1 Verschillende typen fouten * **Uitvoeringsfouten (Slips en Lapses):** Deze treden op wanneer een adequaat actieplan niet correct wordt uitgevoerd. Slips zijn gerelateerd aan observeerbare acties en aandachtsproblemen, terwijl lapses geassocieerd worden met interne gebeurtenissen en foutieve herinnering. Ze komen vaak voor bij geautomatiseerde taken. * **Vergissingen (Mistakes):** Hierbij is het actieplan zelf inadequaat. * **Regelgebaseerde vergissingen:** Een adequaat geplande actie wordt uitgevoerd, maar de gekozen regel is inadequaat voor de situatie (bv. een goede regel toegepast in verkeerde omstandigheden). * **Kennisgebaseerde vergissingen:** Het actieplan is gebaseerd op een onvolledige mentale representatie, wat typisch is voor nieuwe of onbekende situaties. Cognitieve biases, zoals confirmatiebias, kunnen hierbij een rol spelen. * **Schendingen (Violations):** Dit zijn opzettelijke afwijkingen van standaardprocedures, gemotiveerd door tijdsbesparing, persoonlijke doelen, of de perceptie dat regels inadequaat zijn voor de situatie. #### 5.3.2 Latent versus acuut falen * **Latent falen:** Opgebouwde zwaktes in een systeem die aanvankelijk onopgemerkt blijven en pas fataal worden bij een samenloop van omstandigheden. Het Zwitserse-kaasmodel illustreert hoe meerdere, ogenschijnlijk kleine fouten kunnen leiden tot een ramp wanneer de gaten in opeenvolgende beschermingslagen op één lijn komen. * **Acuut falen:** De fout en de consequenties treden direct na elkaar op. #### 5.3.3 Vertrouwen op automatische systemen De verregaande automatisering op de werkvloer verandert de rol van werknemers van uitvoerder naar monitor. Dit kan leiden tot een verminderd situatiebesef door: * **Veranderingen in vigilantie en genoegzaamheid:** Passieve monitoring kan leiden tot verminderde alertheid en een vals gevoel van veiligheid. * **Passieve rol:** Minder actieve betrokkenheid bij de taak vermindert situatiebesef. * **Veranderingen in feedbackkwaliteit:** Beperkte of anders gevormde feedback kan het begrip van de systeemstatus bemoeilijken. #### 5.3.4 Mentale vermoeidheid Mentale vermoeidheid, anders dan fysieke vermoeidheid, is niet primair gerelateerd aan de duur van de arbeid, maar aan motivationele mechanismen (motivatie om beloningen te ontvangen versus motivatie om straf te vermijden). Experimenten met Error-Related Negativity (ERN) suggereren dat mentale vermoeidheid de aandacht voor en verwerking van fouten vermindert, een effect dat deels omgekeerd kan worden door verhoogde motivatie. Dopaminerge systemen spelen hierbij een centrale rol. > **Tip:** Mentale vermoeidheid fungeert mogelijk als een signaalfunctie die aangeeft dat langetermijndoelen onvoldoende worden bereikt. In situaties met weinig controle kan het negeren van deze signalen leiden tot chronische stress en burn-out. ### 5.4 Nieuwe methoden en toekomstperspectieven #### 5.4.1 Brein-computerinterfaces (BCI's) en leugendetectie * **BCI's:** Deze interfaces, die neurofysiologische signalen (zoals de P300-component) uit het EEG gebruiken, maken communicatie mogelijk voor patiënten met ernstige motorische beperkingen. Nieuwere, hybride benaderingen combineren meerdere fysiologische markers en geavanceerde classificatie-algoritmes om de betrouwbaarheid en snelheid van communicatie te verhogen. * **Leugendetectie:** De P300-methode kan potentieel worden gebruikt om te achterhalen of iemand informatie achterhoudt, door de hersenrespons op delictgerelateerde stimuli te analyseren. Er is echter discussie over de betrouwbaarheid en de gevoeligheid voor cognitieve strategieën die de test kunnen misleiden. Recent onderzoek verkent ook reactietijdmetingen als alternatieve methode voor leugendetectie, zonder fysiologische metingen. #### 5.4.2 Cognitieve psychologie in beweging * **Perceptie, motoriek en integratie:** Recente inzichten tonen aan dat de motorcortex geen onafhankelijke controller is, maar een dynamisch systeem beïnvloed door sensorische gebieden. *Embodied cognition* benadrukt de nauwe verbondenheid van cognitieve processen met het lichaam, inclusief de rol van emoties en stress. Onderzoek richt zich op de interactie tussen diverse cognitieve functies, zoals perceptie, motoriek, aandacht en emotie. * **Geheugenonderzoek:** Traditionele indelingen van geheugen worden herzien ten gunste van modellen die zich richten op onderliggende neurale processen en netwerken. De hippocampus en het striatum spelen hierbij cruciale rollen. * **Hogere en sociale cognitie:** Er is een voortdurende zoektocht naar de neurale mechanismen achter Systeem 1 en Systeem 2 denken. De invloed van cultuur en de impact van sociale media op cognitie en sociale interactie worden steeds belangrijker onderzoeksgebieden. #### 5.4.3 Nieuwe ethiek en methoden voor wetenschapsbeoefening De "replicatiecrisis" heeft geleid tot een grotere nadruk op transparantie en reproduceerbaarheid. *Preregistratie* van onderzoeksvragen, hypothesen en methoden, evenals het delen van ruwe data en analyse-scripts, worden steeds belangrijker. Online experimenten, hoewel efficiënt voor dataverzameling, brengen uitdagingen met zich mee met betrekking tot controle over proefpersonen en real-time reactietijdmetingen. De ontwikkeling van gespecialiseerde software en hardware is cruciaal om de precisie van metingen te waarborgen in het licht van moderne computersystemen. --- Hier is een samenvatting van de nieuwe methoden en toekomstperspectieven in cognitieve psychologie, gebaseerd op de verstrekte tekst. ## 5. Nieuwe methoden en toekomstperspectieven in cognitieve psychologie Dit hoofdstuk verkent recente ontwikkelingen in de cognitieve psychologie, met een focus op de rol van foutcorrectie, de integratie van nieuwe theoretische kaders zoals predictive coding, en de implicaties voor psychische stoornissen en human factors, gevolgd door een blik op de toekomstige richtingen van het vakgebied. ### 5.1 Foutcorrectie als kernprincipe van menselijke cognitie Het predictive coding-raamwerk, waarin het brein continu predicties maakt en deze actualiseert op basis van predictiefouten, is een centraal thema geworden in de cognitieve psychologie. Dit raamwerk biedt een verklaring voor diverse cognitieve fenomenen, waaronder het ontstaan van fouten en hoe we hiermee omgaan. * **Gebonden rationaliteit:** Het predictive coding-raamwerk verklaart gebonden rationaliteit door te stellen dat generatieve modellen van het brein een optimale representatie vormen gegeven de beschikbare data. Deze data zijn niet altijd volledig en correct, wat leidt tot keuzegedrag dat overeenkomt met dagelijkse besluitvorming. Bayesianse inferentie speelt hierbij een rol in het wegen van de data. * **Thermodynamische principes:** Modellen gebaseerd op thermodynamische principes van informatieverwerking suggereren dat het brein de onzekerheid over mogelijke uitkomsten minimaliseert door de meest informatieve keuze te maken, wat gelijkstaat aan het kiezen van de toestand met de minste onduidelijkheid. * **Besluitvorming:** Keuzegedrag ontstaat doordat het brein voor elke optie een intern voorspellend model construeert. Deze modellen integreren informatie over verwachte beloning, onzekerheid en kosten. De optie met het optimale model (balans tussen opbrengst en kosten) wordt gekozen. * **Embodied predictive coding:** Dit concept breidt predictive coding uit door interoceptieve signalen (hartslag, spierspanning) mee te nemen. Lichaamsinformatie beïnvloedt perceptuele inferenties. Na bijvoorbeeld een horrorfilm kan verhoogde fysiologische arousal de waarschijnlijkheid van een "gevaarlijke" hypothese verhogen. * **Irrationele angst:** De ogenschijnlijk irrationele angst, met name 's nachts of na het kijken van een horrorfilm, wordt verklaard door een verhoogd gewicht van interoceptieve signalen door beperkte externe informatie. Het concept van de "boeman" heeft weinig externe basis en wordt vooral via interoceptieve signalen ervaren. Dit is geen irrationeel proces, maar een rationele inferentie waarbij interoceptieve signalen zwaar meewegen. * **Combinatie van signalen:** Het brein combineert externe sensorische input, interoceptieve input en contextuele a-priori's om tot een conclusie te komen. Een relatief zwaar gewicht van interoceptieve signalen kan leiden tot angsten zoals die voor een inbreker. #### 5.1.3 De rol van foutcorrectiemechanismen in cognitief disfunctioneren Verstoringen in de balans tussen predictie en predictiefoutverwerking kunnen leiden tot diverse cognitieve disfunctioneren. * **Schizofrenie:** * **Vervaging zelf en ander:** Schizofrenie wordt geassocieerd met een vervaging van het onderscheid tussen de mentale representatie van het individu zelf en die van anderen. Normaal gesproken delen we neurale mechanismen voor het representeren van intenties en acties van anderen (spiegelneuronensysteem), maar gezonde individuen maken een duidelijk onderscheid. * **Verminderde activatie premotorische cortex:** Patiënten met schizofrenie vertonen verminderde activatie in de ventrale premotorische cortex tijdens sociale herkenningstaken, wat correleert met de ernst van de symptomen. Dit duidt op een slechtere simulatie van andermans acties en een minder stabiel zelfmodel, leidend tot verwarring. * **Auditieve hallucinaties:** Deze kunnen ontstaan door een deficiëntie in predictiefouten met betrekking tot verwachte spraaksignalen. Het brein "gelooft" zijn voorspelling, ook als de sensorische input ontbreekt, waardoor het predictiefout-mechanisme faalt en de top-down voorspelling dominant wordt. * **Verstoorde top-down projecties:** Terugwaartse projecties van hogere naar lagere perceptuele gebieden zijn verstoord, wat leidt tot falende predictieve controle over perceptie. * **Wanen:** Deze kunnen ook verklaard worden door een verstoord predictive coding-mechanisme, zoals blijkt uit snellere en onregelmatigere wisselingen tussen bistabiele beelden bij schizofreniepatiënten. * **Autisme (Autismespectrumstoornis - ASS):** * **Afwijkingen in predictive coding:** Individuen met autisme vertonen afwijkingen op twee manieren: * **Zwakke top-down voorspellingen:** Dit leidt tot minder duidelijke generalisaties, meer nadruk op details en letterlijke betekenis, en potentieel intense sensorische ervaringen door grote predictiefouten. * **Overmatige weging van predictiefouten:** Interne representaties worden te exact, rigide en inflexibel. Dit belemmert flexibel leren en aanpassing, en maakt omgaan met uitzonderingen en sociale informatieverwerking lastig. Bij jonge kinderen kan dit de doorloop van ontwikkelingsfasen belemmeren. * **Onderscheid zelf en ander:** Net als bij schizofrenie hebben mensen met autisme moeite met het onderscheid tussen zichzelf en anderen, wat oorspronkelijk door Bleuler werd beschreven als "autisme". ### 5.2 Human factors: Cognitieve psychologie op de werkvloer Menselijke fouten, hoewel vaak onopzettelijk, kunnen dramatische consequenties hebben, met name in risicovolle beroepen. Human factors studies richten zich op het verminderen van de consequenties van deze fouten. #### 5.2.1 Verschillende types fouten * **Uitvoeringsfouten:** * **Slips:** Gerelateerd aan observeerbare acties die incorrect worden uitgevoerd door aandachtsproblemen, problemen met herkenning, of het richten van aandacht. * **Lapses:** Geassocieerd met interne gebeurtenissen en het foutief herinneren of selecteren van cruciale informatie. * Deze fouten komen vaak voor bij sterk geautomatiseerde, routinematige taken, met name door onverwachte veranderingen in het actieplan of externe omstandigheden. * **Mistakes (vergissingen):** Het actieplan is inadequaat. * **Regelgebaseerde vergissingen:** Het kiezen van een inadequaat actieplan omdat de juiste regel niet wordt toegepast of een regel in de verkeerde context wordt gebruikt. Komt voor bij bekende problemen die met training opgelost kunnen worden. * **Kennisgebaseerde vergissingen:** Het kiezen van een inadequaat actieplan door een onvolledige mentale representatie. Komt voor bij nieuwe of onbekende situaties die langzame, gecontroleerde verwerking vereisen en vatbaar zijn voor cognitieve biases zoals confirmatiebias. * **Schendingen (violations):** Bewuste afwijkingen van standaardprocedures. * **Routinematige schendingen:** Om werk of tijd te besparen. * **Persoonlijke schendingen:** Voor persoonlijke doelen, niet taakgerelateerd. * **Situatie-afhankelijke schendingen:** Omdat de regels in de specifieke situatie inadequaat lijken. #### 5.2.2 Latent versus acuut falen * **Latent falen:** Opgebouwde zwaktes in een systeem die onopgemerkt blijven totdat een catastrofe plaatsvindt (Zwitsers kaasmodel). Factoren zijn o.a. organisatie, supervisie, precondities, en specifieke handelingen. * **Acuut falen:** Fouten met directe en onmiddellijke consequenties. #### 5.2.3 Vertrouwen op automatische systemen Automatisering verandert de menselijke rol van uitvoerder naar monitor/controleur. Dit verhoogt de veiligheid, maar kan leiden tot: * **Verminderd situatiebesef:** Door veranderingen in vigilantie, genoegzaamheid, een passieve rol, en een beperkte of veranderde kwaliteit van feedback. * **Blind vertrouwen:** Het niet meer controleren van automatische systemen kan leiden tot fouten die niet worden opgemerkt. * **Zeldzaamheidseffect:** Het minder goed detecteren van zeldzame doelstimuli, met name als er geen expliciete feedback is over gemiste items. #### 5.2.4 Mentale vermoeidheid en actiecontrole * **Mentale vermoeidheid:** Ontstaat niet alleen door lange arbeidsuren, maar is sterk gerelateerd aan beloning en motivationele mechanismen (motivatie om beloningen te ontvangen en straf te vermijden). * **Experiment Boksem et al. (2006):** Onderzoek met een letterdiscriminatietaak toonde aan dat mentale vermoeidheid de error-related negativity (ERN) vermindert (minder breinreactie op fouten). Extra motivatie (geld) kon dit effect deels omkeren, wat suggereert dat ERN verwerking van predictiefouten reflecteert, gerelateerd aan verwachte beloning. * **Neurofysiologische mechanismen:** Mentale vermoeidheid is gerelateerd aan verminderd functioneren van dopaminerge systemen, wat leidt tot verminderde aandachtsfocus, flexibiliteit en adequaat fouten corrigeren. * **Signaalfunctie:** Mentale vermoeidheid kan ook een regulerende functie hebben, door aan te geven dat kortetermijndoelen niet efficiënt worden nagestreefd en tijdelijke aanpassing van strategieën nodig is. Gebrek aan controle verergert mentale vermoeidheid en kan leiden tot chronische stress of burn-out. #### 5.2.5 Mentale belasting, software en gebruiksvriendelijkheid * **Inadequaat ontworpen software:** Kan leiden tot extra mentale belasting door interfaces die onvoldoende rekening houden met de gebruiker. * **Principes voor goed ontworpen software:** * **Feedback en situatiebesef:** Gebruikers moeten de interne toestand van een programma kunnen begrijpen (bv. voortgangsbalken). Gebrek aan feedback kan leiden tot fouten en frustratie. * **Visuele lay-out:** Overzichtelijk ontwerp met groepering van functies (Gestaltprincipes), balans tussen vrijheid en begeleiding, en nadruk op herkenning boven herinnering. * **Minimaliseren van routinematige handelingen:** Interfaces moeten zo ontworpen zijn dat ze fouten door automatisering voorkomen, met opties om handelingen ongedaan te maken en cruciale fouten te vermijden. * **Consistente protocollen:** De formulering van vragen en dialoogvensters moet consistent zijn om fouten te voorkomen, vooral bij routinematig geautomatiseerde handelingen. #### 5.2.6 Brein-computerinterfaces en leugendetectie * **Brein-computerinterfaces (BCI's):** Ontwikkeld voor patiënten met beperkte motorische controle om te communiceren via neurofysiologische signalen uit het EEG. * **Traditionele P300-BCI's:** Gebruiken de P300-component (opwekking door relevante stimuli) om letters te selecteren. Nadelen zijn ruis, lage signaalsterkte die veel herhalingen vereist (trage communicatie), en gevoeligheid voor ruis en individuele verschillen. * **Hybride benaderingen:** Combineren meerdere fysiologische markers (EEG-ritmes, schedelverdeling) of gebruiken classificatie- en patroonherkenningsalgoritmes om specifieke neurale patronen aan gedachten te koppelen, wat leidt tot hogere betrouwbaarheid en snellere communicatie. * **Leugendetectie (Verborgen-kennistest):** * **P300-methode:** Kan potentieel detecteren of iemand informatie achterhoudt door een grotere P300-respons op delictgerelateerde stimuli te meten. * **Betrouwbaarheidsdiscussie:** Hoewel sommigen de P300-methode betrouwbaarder achten dan klassieke polygraaf-tests, is er bewijs dat deze misleid kan worden met cognitieve strategieën. * **Reactietijd-methode:** Nieuwer onderzoek suggereert dat mensen trager reageren op stimuli waarover ze hun kennis willen verbergen, zelfs zonder fysiologische metingen. Dit kan online worden geïmplementeerd. #### 5.2.7 Fouten in ruimtelijke navigatie * **Circelbewegingen:** Mensen lopen op onbekend terrein, zonder externe referentie, vaak in cirkels zonder dit zelf te merken. * **Externe referentie:** Beschikbaarheid van de zon of maan helpt om een rechte lijn aan te houden. Mensen kunnen hun koers corrigeren, zelfs als de zon beweegt. * **Oorzaken:** Afwijkingen ontstaan door accumulatie van ruis in het sensomotorische systeem. Biologische oorzaken zoals asymmetrie in hersensignalen zijn onderzocht, maar de belangrijkste bevinding is dat zonder externe referentie de kans op cirkels toeneemt door willekeurige afwijkingen. ### 5.3 Toekomstperspectieven De cognitieve psychologie evolueert voortdurend, gedreven door maatschappelijke ontwikkelingen en nieuwe onderzoeksmethoden. #### 5.3.1 Een nieuwe ethiek en nieuwe methodes voor wetenschapsbeoefening * **Replicatiecrisis en preregistratie:** Het besef van problematische onderzoekspraktijken leidt tot de nadruk op preregistratie (vastleggen van onderzoeksvraag, hypothesen en methoden vóór dataverzameling) om transparantie en reproduceerbaarheid te vergroten. Platformen zoals het Open Science Framework faciliteren dit. * **Online experimenten:** Het internet biedt mogelijkheden voor snelle dataverzameling, maar kent nadelen zoals verlies van controle over proefpersonen en mogelijke vertragingen in reactietijdmetingen. * **Technologische vooruitgang in experimenten:** De ontwikkeling van personal computers heeft de meting van reactietijden verbeterd, maar moderne computers met multi-tasking kunnen vertragingen veroorzaken. Gespecialiseerde software en apparatuur worden ontwikkeld om precieze timing te garanderen. #### 5.3.2 Perceptie, motoriek en integratie * **Herziene rol motorcortex:** De motorcortex wordt niet langer gezien als een onafhankelijke controller, maar als een dynamisch systeem dat beïnvloed wordt door andere neurale structuren. Sensorische hersengebieden spelen ook een rol bij de initiatie van acties. * **Embodied cognition en lichaamsmodellen:** Cognitieve processen worden steeds meer gezien als nauw verbonden met het lichaam, inclusief de rol van emoties, stress en het waarnemen van bedreigingen voor het lichaam. * **Interacties tussen cognitieve processen:** Huidig onderzoek richt zich op de interactie tussen perceptie, motoriek, aandacht, cognitieve controle, emotie, motivatie en leerprocessen. * **Peripersoonlijke ruimte:** De directe ruimte rondom ons lichaam, met dynamische grenzen beïnvloed door diverse factoren, wordt steeds belangrijker in onderzoek naar actieselectie. #### 5.3.3 Geheugenonderzoek * **Nieuwe kijk op geheugenindelingen:** Modellen richten zich meer op onderliggende neurale processen (hersenactiviteit, netwerken) dan op klassieke geheugentypes. * **Rol van de hippocampus:** Cruciaal voor consolidatie en reconstructie van herinneringen, waarbij het actief meewerkt aan reconstructie op basis van opgeslagen geheugensporen. * **Rol van het striatum:** Naast de traditionele associatie met motorische automatisering en procedureel geheugen, wordt het striatum steeds meer erkend als centraal voor adaptief gedrag en cognitieve controle, met name het ventrale striatum en de rol in risicobereidheid. #### 5.3.4 Hogere en sociale cognitie * **Systeem 1 vs. Systeem 2:** Het onderscheid tussen intuïtief (Systeem 1) en analytisch (Systeem 2) denken is cruciaal voor het verklaren van cognitieve biases. Toekomstig onderzoek richt zich op de neurale mechanismen achter deze processen. * **Invloed van cultuur:** Cultuur beïnvloedt mentale representaties en sociale normen. Onderzoek naar de wederzijdse beïnvloeding van sociale normen en cognitieve processen is in opkomst. * **Sociale media en globale verbondenheid:** De impact van globale verbondenheid via sociale media op ontwikkeling, opinievorming, analytische vermogens en het herkennen van sociale misleiding zijn belangrijke toekomstige onderzoeksvragen. --- Hier is de studiehandleiding voor "Nieuwe methoden en toekomstperspectieven in cognitieve psychologie", gebaseerd op de verstrekte tekst van pagina 38 tot 40. Dit deel van het hoofdstuk werpt een blik op de toekomstige ontwikkelingen binnen de cognitieve psychologie, waarbij bestaande trends worden geëxtrapoleerd en potentiële doorbraken worden geschetst. ### 5.1 De evolutie van de cognitieve psychologie De cognitieve psychologie heeft zich in de afgelopen decennia aanzienlijk ontwikkeld. De klassieke computermetafoor voor cognitie wordt steeds meer vervangen door inzichten uit de biologie en neurowetenschappen, wat leidt tot een dieper begrip van de integratie van actie en perceptie, de rol van lichamelijke sensaties, en de invloed van sociale context op cognitieve processen. #### 5.1.1 Nieuwe theoretische kaders Het predictive coding-raamwerk is een invloedrijke ontwikkeling gebleken, die een verklaring kan bieden voor diverse cognitieve fenomenen door te stellen dat het brein voortdurend voorspellingen maakt over zintuiglijke input en deze actualiseert op basis van predictiefouten. Dit raamwerk vindt toepassing in het verklaren van gedrag op gebieden als rationaliteit, angst en zelfs psychopathologieën. ##### 5.1.1.1 Predictive coding en rationaliteit Modellen zoals die van Friston et al. en Ortega en Braun suggereren dat keuzegedrag voortkomt uit het interne genereren van modellen voor elke optie, waarbij het brein de optie selecteert die de beste balans biedt tussen verwachte opbrengst en informatieverwerkingskosten. Dit verklaart 'bounded rationality', waarbij keuzes optimaal zijn binnen de grenzen van de beschikbare data en verwerkingscapaciteit. ##### 5.1.1.2 Embodied predictive coding en angst Het concept van 'embodied predictive coding' breidt predictive coding uit door interoceptieve signalen (lichamelijke sensaties) mee te nemen. Dit verklaart hoe irrationele angsten, zoals de angst voor een "boeman" 's nachts, kunnen ontstaan. Verhoogde fysiologische arousal kan de waarschijnlijkheid van een "gevaarlijke" hypothese vergroten, vooral wanneer externe sensorische input beperkt is. Deze angsten zijn binnen dit raamwerk niet per definitie irrationeel, maar het gevolg van een rationeel inferentieproces waarin interoceptieve signalen zwaar meewegen. #### 5.1.2 Cognitief disfunctioneren vanuit predictive coding Verstoringen in de balans tussen predictie en predictiefoutverwerking worden geassocieerd met diverse psychische stoornissen. ##### 5.1.2.1 Schizofrenie Bij schizofrenie wordt verondersteld dat het onderscheid tussen zelfrepresentatie en de representatie van anderen vervaagt. Verminderde activatie in het spiegelneuronensysteem, geassocieerd met een slechtere simulatie van andermans acties, kan leiden tot verwarring. Auditieve hallucinaties kunnen ontstaan door een deficiëntie in het predictiefoutmechanisme, waarbij top-down voorspellingen de perceptuele verwerking domineren en niet worden gecorrigeerd door sensorische input. Ook wanen kunnen verklaard worden door verstoorde predictieve mechanismen, zoals blijkt uit snellere en onregelmatige wisselingen tussen bistabiele beelden. ##### 5.1.2.2 Autisme Bij autisme zijn er afwijkingen in predictive coding op twee manieren: zwakke top-down voorspellingen, wat leidt tot een focus op details en intense sensorische ervaringen, en een overmatige weging van predictiefouten, wat interne representaties rigide en inflexibel maakt. Dit belemmert flexibel leren en sociale informatieverwerking. Menselijke fouten kunnen dramatische consequenties hebben in risicovolle beroepen. Het is cruciaal om te begrijpen hoe deze fouten ontstaan en hoe de consequenties ervan verminderd kunnen worden. #### 5.2.1 Situatiebesef en automatisering Situatiebesef, cruciaal voor operators in risicovolle omgevingen, is afhankelijk van bewustwording van de situatie, beperkte werkgeheugencapaciteit, en begrip van de omgeving. Verregaande automatisering kan leiden tot verminderd situatiebesef door veranderingen in vigilantie, een passieve rol van de operator, en beperkte feedback van systemen. Blind vertrouwen in automatische systemen kan ertoe leiden dat fouten onopgemerkt blijven. #### 5.2.2 Soorten fouten Er wordt onderscheid gemaakt tussen verschillende soorten fouten: * **Uitvoeringsfouten**: * **Slips**: Gerelateerd aan observeerbare acties door aandachtsproblemen. * **Lapses**: Geassocieerd met interne gebeurtenissen en foutief herinneren van informatie. * **Mistakes (vergissingen)**: * **Regelgebaseerde vergissingen**: Verkeerd toepassen of niet toepassen van de juiste regel. * **Kennisgebaseerde vergissingen**: Inadequaat actieplan door onvolledige mentale representatie, vaak door cognitieve biases zoals confirmatiebias. #### 5.2.3 Schendingen Schendingen zijn bewuste afwijkingen van standaardprocedures en kunnen routinematig (tijdsbesparing), persoonlijk (persoonlijke doelen), of situatie-afhankelijk (regels lijken inadequaat) zijn. #### 5.2.4 Latent versus acuut falen * **Latent falen**: Opgebouwde zwaktes in een systeem die onopgemerkt blijven totdat omstandigheden samenvallen om een ramp te veroorzaken (bijv. Zwitsers kaasmodel). Dit kan voortkomen uit organisatie-, supervisie-, preconditie- of specifieke handelingen-factoren. * **Acuut falen**: Directe consequenties van een menselijke fout. #### 5.2.5 Mentale vermoeidheid en actiecontrole Mentale vermoeidheid, meer gerelateerd aan beloning en strafvermijding dan aan arbeidsuren, vermindert motivatie en aandacht voor fouten. De error-related negativity (ERN) in EEG-metingen kan deze effecten aantonen. Neurofysiologisch is mentale vermoeidheid gelinkt aan dopaminerge systemen en kan het een signaalfunctie hebben voor het bijstellen van doelen. Weinig controle over werksituaties kan mentale vermoeidheid versterken en leiden tot chronische stress of burn-out. #### 5.2.6 Mentale belasting, software en gebruiksvriendelijkheid Adequaat ontworpen software is cruciaal om mentale belasting te minimaliseren. Belangrijke principes voor softwareontwerp omvatten: * **Feedback en situatiebesef**: De gebruiker moet de interne toestand van het programma kunnen begrijpen, bijvoorbeeld via voortgangsbalken. * **Visuele lay-out**: Overzichtelijkheid, groepering van functies volgens Gestaltprincipes, balans tussen vrijheid en begeleiding, en nadruk op herkenning boven herinnering. * **Minimaliseren van routinematige handelingen**: Interfaces moeten ontworpen zijn om geautomatiseerde fouten te voorkomen, met mogelijkheden tot ongedaan maken en bescherming tegen cruciale fouten. * **Consistente protocollen**: Vragen en dialoogvensters moeten consistent geformuleerd zijn om verwarring bij geautomatiseerde antwoorden te voorkomen. ### 5.3 Brein-computerinterfaces en leugendetectie #### 5.3.1 Brein-computerinterfaces (BCI's) BCI's stellen mensen met ernstig beperkte motorische functies in staat te communiceren door neurofysiologische signalen uit het EEG te gebruiken. Traditionele P300-BCI's, die gebaseerd zijn op de herkenning van relevante stimuli, zijn echter beperkt door ruis, traagheid en individuele verschillen. Nieuwere hybride benaderingen combineren meerdere fysiologische markers en gebruiken geavanceerde classificatie- en patroonherkenningsalgoritmes om de betrouwbaarheid en communicatiesnelheid te verhogen. Deze systemen kunnen ook complexe robotsystemen aansturen. #### 5.3.2 Leugendetectie en verborgen-kennistesten De P300-component kan potentieel worden gebruikt om te detecteren of iemand informatie achterhoudt. Door delictgerelateerde stimuli te presenteren aan een verdachte en de P300-respons te meten, kan men indicaties krijgen van verborgen kennis. Hoewel sommigen deze methode als betrouwbaarder beschouwen dan klassieke polygraaf-tests, is er discussie over de vatbaarheid voor cognitieve strategieën om de test te misleiden. Recent onderzoek verkent ook reactietijd-methoden als alternatief, waarbij langere reactietijden op stimuli die verband houden met verborgen informatie worden gemeten. ### 5.4 Toekomstperspectieven in de cognitieve psychologie De cognitieve psychologie staat aan de vooravond van nieuwe doorbraken, gedreven door technologische vooruitgang, een groeiend begrip van de hersenen, en maatschappelijke veranderingen. #### 5.4.1 Nieuwe methoden en ethiek De replicatiecrisis heeft geleid tot een grotere nadruk op transparantie en reproduceerbaarheid. Preregistratie van onderzoeksvragen en -methoden, het delen van ruwe data en data-analyzescripts via platforms zoals het Open Science Framework, en internationale samenwerking worden steeds belangrijker. Online experimenten bieden mogelijkheden voor grootschalige dataverzameling, hoewel de realtime nauwkeurigheid van reactietijdmetingen uitdagingen kan bieden met moderne computersystemen. #### 5.4.2 Perceptie, motoriek en integratie Recent onderzoek herzien traditionele opvattingen over de rol van de motorcortex en benadrukt de dynamische interactie tussen perceptie en motoriek. Het concept van 'embodied cognition' wordt steeds centraler, waarbij de rol van het lichaam, emoties, stress en lichamelijke sensaties in cognitieve processen wordt onderzocht. Onderzoek richt zich op de integratie van perceptie, motoriek, aandacht, cognitieve controle en emotie, met specifieke aandacht voor de peripersoonlijke ruimte. #### 5.4.3 Geheugenonderzoek Nieuwe geheugenmodellen focussen meer op de onderliggende neurale processen dan op klassieke indelingen. De rol van de hippocampus bij het reconstrueren van herinneringen en de centrale rol van het striatum in adaptief gedrag en cognitieve controle worden steeds duidelijker. #### 5.4.4 Hogere en sociale cognitie Het onderscheid tussen Systeem 1 (intuïtief) en Systeem 2 (analytisch) denken blijft relevant voor het begrijpen van cognitieve biases. Toekomstig onderzoek zal zich richten op de neurale mechanismen hierachter. De invloed van cultuur op mentale representaties en sociale normen, en de impact van sociale media en globale verbondenheid op cognitie, vormen belangrijke onderzoeksgebieden. > **Tip:** Begrijpen hoe predictiefouten en de integratie van sensorische en interoceptieve informatie de cognitie beïnvloeden, is cruciaal voor het verklaren van zowel normale als abnormale mentale processen. > > **Tip:** Houd rekening met de toenemende rol van neurobiologische en embodied perspectieven in de cognitieve psychologie bij het bestuderen van toekomstige ontwikkelingen. --- # Het predictive coding raamwerk als verklaring voor menselijke cognitie Het predictive coding raamwerk biedt een verklaring voor menselijke cognitie door te stellen dat het brein constant voorspellingen genereert over sensorische input en deze voorspellingen actualiseert op basis van predictiefouten. ### 6.1 Predictive coding: een terugblik en kernprincipe Het predictive coding raamwerk is een invloedrijke theoretische ontwikkeling binnen de cognitieve neurowetenschappen. Het postuleert dat het brein interne, generatieve mentale modellen van de omgeving creëert om voorspellingen te doen over toekomstige sensorische input. Deze voorspellingen worden vervolgens vergeleken met de daadwerkelijke input, en de resulterende predictiefouten worden gebruikt om de interne modellen te updaten. Dit principe speelt een centrale rol in het begrijpen van diverse cognitieve fenomenen, van perceptie tot besluitvorming en zelfs psychopathologieën. #### 6.1.1 Perceptuele inferenties en predictive coding Perceptuele inferenties zijn de conclusies die het brein trekt over waargenomen signalen uit de zintuigen. Het predictive coding raamwerk verklaart dit proces door te stellen dat het brein voortdurend hypotheses genereert over wat het zal waarnemen. Deze hypotheses worden vergeleken met de daadwerkelijke sensorische input. Wanneer er een discrepantie is, wordt de hypothese aangepast of een nieuwe keuze gemaakt. Dit proces is essentieel voor het interpreteren van de wereld om ons heen. > **Tip:** Het brein "raadt" dus continu wat er gebeurt op basis van wat het waarneemt en hoe dit overeenkomt met eerdere verwachtingen. #### 6.1.2 Embodied predictive coding: de rol van interoceptie Embodied predictive coding breidt het predictive coding raamwerk uit door interoceptieve signalen – signalen afkomstig van het eigen lichaam (zoals hartslag, spierspanning en arousal) – mee te nemen in het perceptuele inferentieproces. Lichaamsinformatie beïnvloedt dus hoe het brein externe signalen interpreteert. ##### 6.1.2.1 Angst en irrationaliteit Een intrigerend voorbeeld hiervan is de verklaring voor irrationele angsten, zoals de angst voor een "boeman" in het donker, met name na het kijken van een horrorfilm. Na een horrorfilm is de fysiologische arousal verhoogd, wat de waarschijnlijkheid van een "gevaarlijke" hypothese kan verhogen omdat deze signalen beter passen bij die hypothese dan bij een neutrale hypothese. Bovendien, 's nachts, wanneer externe visuele informatie beperkt is, wegen interoceptieve signalen zwaarder in de inferentie. Pezzulo suggereert dat deze ogenschijnlijk irrationele angsten juist een rationeel inferentieproces zijn waarbij interoceptieve signalen zwaar meewegen, gecombineerd met externe input en contextuele "a-prioris". > **Voorbeeld:** Na een horrorfilm kan een onbekend geluid in huis sneller geïnterpreteerd worden als een potentiële bedreiging (inbreker) dan als de wind, doordat de verhoogde arousal door de film de weging van gevaarlijke hypotheses beïnvloedt. ### 6.2 Predictie en rationaliteit Het predictive coding raamwerk kan ook worden toegepast op redeneer- en beslissingsprocessen, met name in relatie tot "bounded rationality" (gebonden rationaliteit). #### 6.2.1 Bounded rationality en Bayesiaanse inferentie Friston et al. verklaren gebonden rationaliteit – de beperkingen in ons rationele keuzegedrag – vanuit het idee dat generatieve modellen een optimale representatie vormen, gegeven de beschikbare data. Wanneer beschikbare data via Bayesiaanse inferentie gewogen worden, volgt hieruit keuzegedrag dat overeenkomt met hoe mensen complexe keuzes maken. De data is echter niet altijd volledig of perfect, wat leidt tot deze "gebondenheid" in rationaliteit. Ortega en Braun beschrijven een model waarin keuzegedrag verklaard wordt op basis van thermodynamische principes van informatieverwerking. Het brein probeert de onzekerheid over mogelijke uitkomsten van een keuze te minimaliseren door de meest informatieve of "optimale" keuze te maken. #### 6.2.2 Besluitvorming vanuit predictive coding Volgens deze modellen construeert het brein voor elke mogelijke optie een intern voorspellend model. Deze modellen integreren op Bayesiaanse wijze de relevante attributen van elke optie, zoals verwachte beloning, onzekerheid en kosten. Door de modellen te vergelijken, wordt de optie gekozen waarvan het interne model de beste balans biedt tussen verwachte opbrengst en informatieverwerkingskosten. Het brein kiest dus de optie waarvan het interne model het best presteert. ### 6.3 De rol van foutcorrectiemechanismen in cognitief disfunctioneren Verstoringen in de balans tussen predictie en predictiefoutverwerking kunnen leiden tot cognitieve disfuncties en psychopathologieën. #### 6.3.1 Verstoringen tijdens slaap en waak Tijdens de slaap, wanneer de correctie door sensorische feedback verder verzwakt is, kunnen extremere perceptuele ervaringen optreden, zoals bij dromen. In wakkere toestand kunnen verstoringen in de balans tussen predictie en predictiefoutverwerking leiden tot hallucinaties, wat de neurale basis kan vormen voor psychosen, zoals bij schizofrenie. #### 6.3.2 Schizofrenie en predictieve disfuncties Schizofrenie wordt gekenmerkt door zowel positieve (hallucinaties, wanen) als negatieve symptomen. Verstoringen in de balans tussen predictie en predictiefoutverwerking worden gezien als een mogelijke oorzaak. ##### 6.3.2.1 Hallucinaties door predictieve disfuncties Bij auditieve hallucinaties, zoals gerapporteerd door Horga et al., neemt de auditieve cortex extra sterk waar wanneer er geen extern spraaksignaal is. Dit duidt erop dat het brein zijn eigen voorspelling "gelooft" en dat het predictiefout-mechanisme faalt om de afwezige sensorische input te corrigeren. Top-down predicties domineren hierdoor de perceptuele verwerking. Fogelson et al. suggereren dat terugwaartse (top-down) projecties van hogere-orde representationele gebieden naar lagere perceptuele gebieden verstoord zijn bij schizofrenie, wat het falen van predictieve controle over perceptie ondersteunt. ##### 6.3.2.2 Wanen door verstoord predictive coding Wanen kunnen eveneens worden verklaard door een verstoord predictive coding-mechanisme. Bij bistabiele beelden (die op twee manieren geïnterpreteerd kunnen worden) wisselen schizofreniepatiënten sneller en onregelmatiger tussen de twee mogelijke percepties dan gezonde mensen. Deze instabiliteit correleert met de neiging om wanen te ervaren. ##### 6.3.2.3 Verstoord onderscheid tussen zelf en anderen Ebisch en Gallese suggereren dat bij schizofrenie het onderscheid tussen de mentale representatie van het individu zelf en die van anderen vervaagt. Activiteit in de ventrale premotorcortex, die deel uitmaakt van het spiegelneuronensysteem en belangrijk is voor het simuleren van andermans acties, is verminderd bij schizofreniepatiënten. Dit suggereert een slechtere simulatie van andermans acties en een minder stabiel zelfmodel, wat kan leiden tot verwarring. #### 6.3.3 Autisme en predictive coding Autisme spectrum stoornis (ASS) wordt eveneens geassocieerd met deficiënties in predictive coding. ##### 6.3.3.1 Zwakke top-down voorspellingen Mensen met autisme kunnen minder goed top-down voorspellingen maken. Dit leidt tot minder duidelijke generalisaties door hogere-orde netwerken, waardoor er meer nadruk ligt op details en letterlijke betekenis. Sensorische input kan hierdoor leiden tot grote predictiefouten en intense zintuiglijke ervaringen, wat stressreacties kan veroorzaken. ##### 6.3.3.2 Overmatige weging van predictiefouten Een alternatieve theorie is dat bij autisme predictiefouten te zwaar gewogen worden. Dit resulteert in interne representaties die te exact, rigide en inflexibel zijn. Hierdoor is gedrag vaak regelmatig, voorspelbaar en moeilijk aan te passen, wat exploratie en flexibel leren belemmert. Het omgaan met uitzonderingen is lastig, wat problemen veroorzaakt bij sociale informatieverwerking. Bij jonge kinderen met autisme belemmert deze starre weging van predictiefouten het doorlopen van ontwikkelingsfasen. ### 6.4 Human factors: cognitieve psychologie op de werkvloer Menselijke fouten kunnen dramatische consequenties hebben in beroepen met hoge risico's. Het predictive coding raamwerk biedt inzicht in de mechanismen achter deze fouten en hoe ze verminderd kunnen worden. #### 6.4.1 Situationeel bewustzijn en fouten Situationeel bewustzijn (Endsley) is cruciaal voor operators in risicovolle beroepen. Het omvat bewustzijn van de situatie, beperkte werkgeheugencapaciteit en begrip van de situatie. Een gebrek hieraan, zoals geïllustreerd door het voorbeeld van Air France-vlucht 447, kan leiden tot fatale ongelukken. In dit geval maakte het vliegtuigprogramma foutieve aanpassingen die niet overeenkwamen met de verwachting van de piloot, wat resulteerde in een verstoord situatiebesef. > **Tip:** Menselijke fouten zijn vaak niet intentioneel, maar ontstaan door inschattingsfouten of gebrekkige training, vanuit de intentie om een probleem op te lossen. ##### 6.4.1.1 Verschillende typen fouten Fouten kunnen worden onderverdeeld in: * **Uitvoeringsfouten:** * **Slips:** Gerelateerd aan observeerbare acties die verkeerd worden uitgevoerd door aandachtsproblemen, zoals het niet herkennen van belangrijke zaken of moeite met aandacht richten. * **Lapses:** Vooral geassocieerd met interne gebeurtenissen en foutief herinneren van informatie, zoals problemen met het herinneren van relevante aspecten van een taak of het selecteren ervan. * **Mistakes (vergissingen):** Het actieplan zelf is inadequaat. * **Regelgebaseerde vergissingen:** Een inadequate regel wordt gekozen, bijvoorbeeld door een goede regel in verkeerde omstandigheden toe te passen of een correcte regel niet toe te passen. * **Kennisgebaseerde vergissingen:** Een inadequate actieplan wordt gekozen vanwege een onvolledige mentale representatie, vaak voorkomend in nieuwe of onbekende situaties. Cognitieve biases, zoals confirmatiebias, kunnen hierbij een rol spelen. ##### 6.4.1.2 Schendingen (violations) Naast fouten zijn er schendingen, wat bewuste afwijkingen van standaardprocedures zijn. Deze kunnen routinematig zijn (tijdbesparing), persoonlijk (voor eigen plezier) of situatie-afhankelijk (wanneer regels inadequaat lijken). Schendingen zijn opzettelijk, in tegenstelling tot de meeste fouten. ##### 6.4.1.3 Latent versus acuut falen * **Latent falen:** Opgebouwde zwaktes in een systeem die eerst onopgemerkt blijven. Het Zwitserse-kaasmodel van Reason illustreert hoe fouten pas tot een ongeluk leiden als meerdere zwaktes op één lijn komen. * **Acuut falen:** Directe menselijke fouten die onmiddellijk gevolgen hebben. #### 6.4.2 Vertrouwen op automatische systemen Computerisering heeft de rol van werknemers vaak veranderd van uitvoerende naar monitorerende functies. Hoewel dit de veiligheid heeft verhoogd, kan het leiden tot verminderd situatiebesef door een passieve rol, blind vertrouwen en veranderingen in vigilantie en feedback. ##### 6.4.2.1 Gevolgen van automatisering Automatisering kan leiden tot: * **Veranderingen in vigilantie en genoegzaamheid:** Operators worden minder alert wanneer systemen ogenschijnlijk correct functioneren of bij hoge aantallen valse alarmen. * **Passieve rol:** Minder actieve betrokkenheid leidt tot afname van situatiebesef. * **Veranderingen in feedback:** Beperkte of anders gevormde feedback kan interpretatie bemoeilijken. #### 6.4.3 Mentale vermoeidheid en fouten Mentale vermoeidheid, in plaats van fysieke vermoeidheid, is een groeiende bron van fouten door de toegenomen nadruk op mentale arbeid. ##### 6.4.3.1 Mechanismen van mentale vermoeidheid Mentale vermoeidheid is gerelateerd aan motivationele mechanismen: de motivatie om beloningen te ontvangen en straf te vermijden. Mensen spenderen energie aan taken waarvan de baten de kosten overstijgen. Wanneer taken langdurig volgehouden worden, kunnen de kosten de baten overstijgen, wat leidt tot een afname van motivatie. ##### 6.4.3.2 Motivatie en foutenverwerking Experimenten tonen aan dat mentale vermoeidheid de Error-Related Negativity (ERN) vermindert, wat duidt op een minder sterke hersenreactie op fouten. Extra motivatie kan dit effect deels omkeren, wat suggereert dat ERN de verwerking van predictiefouten reflecteert, gerelateerd aan verwachte beloning. > **Tip:** Mentale vermoeidheid vermindert motivatie en aandacht voor fouten. Beloning kan deze negatieve effecten compenseren. ##### 6.4.3.3 Neurofysiologische mechanismen Mentale vermoeidheid is gerelateerd aan verminderd functioneren van dopaminerge systemen, wat leidt tot verminderde aandachtsfocus, flexibiliteit en minder adequate foutencorrectie. Mentale vermoeidheid kan echter ook een signaalfunctie hebben, die aangeeft dat langetermijndoelen onvoldoende worden bereikt en dat tijdelijk kortetermijndoelen nagestreefd moeten worden. ### 6.5 Mentale belasting, software en gebruiksvriendelijkheid Adequaat ontworpen software is cruciaal om mentale belasting te minimaliseren en efficiëntie te bevorderen. #### 6.5.1 Feedback en situatiebesef bij softwaregebruik Een leidend principe is dat de gebruiker altijd in staat moet zijn om een mentale representatie te vormen van de interne toestand van een programma. Voldoende en duidelijke feedback (zoals voortgangsbalken) is essentieel voor het behoud van situatiebesef en het voorkomen van fouten. > **Voorbeeld:** Een voortgangsbalk tijdens het opslaan van een bestand geeft de gebruiker visuele feedback dat het programma actief is, wat frustratie en willekeurige klikken voorkomt. #### 6.5.2 Visuele lay-out van de interface De presentatie van informatie moet overzichtelijk zijn, gebruikmakend van principes zoals groeperen van functies (Gestaltprincipes), balans tussen vrijheid en begeleiding, en herkenning boven herinnering (duidelijke iconen en labels). Opties die niet beschikbaar zijn, moeten visueel worden gedimd om verwarring te voorkomen. #### 6.5.3 Omgaan met routinematige handelingen Interfaces moeten zo ontworpen zijn dat routinematige handelingen, die tot fouten kunnen leiden door automatisering, worden geminimaliseerd. Indien dit niet mogelijk is, moet er altijd een mogelijkheid zijn om handelingen ongedaan te maken (undo). #### 6.5.4 Consistente protocollen Consistentie in de formulering van vragen en dialoogvensters is cruciaal, vooral bij routinematig geautomatiseerde handelingen, om catastrofale fouten te voorkomen. ### 6.6 Brein-computerinterfaces en leugendetectie Brein-computerinterfaces (BCI's) bieden communicatiemogelijkheden voor patiënten met ernstige motorische beperkingen en hebben ook potentieel voor leugendetectie. #### 6.6.1 Brein-computerinterfaces (BCI's) Traditionele P300-BCI's maken gebruik van de P300-component van ERP's, die optreedt wanneer een stimulus relevant is. Deze methoden zijn echter traag door de benodigde herhalingen en gevoelig voor ruis. Nieuwere BCI's gebruiken een hybride aanpak, waarbij meerdere fysiologische markers worden gecombineerd en geavanceerde classificatie- en patroonherkenningsalgoritmes worden toegepast voor betrouwbaardere en snellere communicatie. #### 6.6.2 Leugendetectie en de verborgen-kennistest De P300-methode kan potentieel gebruikt worden om verborgen kennis te detecteren, door te kijken of delictgerelateerde stimuli een grotere P300-respons oproepen dan neutrale stimuli. Er is echter discussie over de betrouwbaarheid van deze methode, aangezien cognitieve strategieën het verschil in P300-amplitude kunnen beïnvloeden. Een alternatieve methode is gebaseerd op reactietijden, waarbij mensen trager reageren op stimuli waarover ze kennis proberen te verbergen. > **Voorbeeld:** Een verdachte die een misdrijf verzwijgt, kan trager reageren op foto's van het moordwapen dan op neutrale objecten. ### 6.7 Ruimtelijke navigatie en fouten De populaire overtuiging dat mensen in cirkels lopen op onbekend terrein is onderzocht. #### 6.7.1 Cirkelbewegingen bij navigatie Onderzoek toont aan dat mensen inderdaad in cirkels kunnen lopen zonder externe referentiepunten zoals de zon of maan. Deze afwijking lijkt random te ontstaan door accumulatie van ruis in het sensomotorische systeem en niet door biomechanische factoren zoals beenlengteverschillen. Een externe referentie helpt significant om een rechte lijn aan te houden. ### 6.8 Toekomstperspectief van cognitieve psychologie Cognitieve psychologie blijft zich ontwikkelen, met nieuwe inzichten in hersenfunctioneren, gedrag en de integratie van verschillende cognitieve processen. #### 6.8.1 Nieuwe ethiek en onderzoeksmethoden De replicatiecrisis stimuleert nieuwe onderzoekspraktijken, zoals preregistratie van studies en het delen van data, wat transparantie en reproduceerbaarheid vergroot. Het internet biedt ook nieuwe mogelijkheden voor dataverzameling via online experimenten. #### 6.8.2 Perceptie, motoriek en integratie Huidig onderzoek focust op de interacties tussen perceptie, motoriek, aandacht, cognitieve controle, emotie, motivatie en leerprocessen, met een groeiende nadruk op de rol van het lichaam (embodied cognition). De peripersoonlijke ruimte wordt steeds belangrijker in actieselectie. #### 6.8.3 Hersengebieden en geheugen Nieuwe inzichten in geheugenindelingen richten zich op onderliggende neurale processen in plaats van traditionele classificaties. De rol van de hippocampus bij het reconstrueren van herinneringen en het striatum bij adaptief gedrag en cognitieve controle wordt verder onderzocht. #### 6.8.4 Hogere en sociale cognitie Het onderscheid tussen Systeem 1 (intuïtief) en Systeem 2 (analytisch) denken wordt verder verkend, evenals de invloed van cultuur en sociale media op mentale representaties en sociale interacties. --- Het predictive coding raamwerk stelt dat het brein continu voorspellingen genereert over sensorische input en deze vergelijkt met de werkelijke input, waarbij predictiefouten worden gebruikt om interne modellen bij te stellen. ### 6.1 Predictive coding en besluitvorming * **Gebonden rationaliteit:** Het predictive coding raamwerk kan het concept van gebonden rationaliteit verklaren, waarbij beslissingen optimaal zijn gegeven de beschikbare data en verwerkingscapaciteit. Generatieve modellen vormen een representatie die zo goed mogelijk past bij de beschikbare data, wat leidt tot keuzegedrag dat overeenkomt met dagelijkse besluitvorming. * **Bayesiaanse inferentie:** Beslissingen worden genomen door data te wegen volgens de principes van bayesiaanse inferentie. Dit impliceert dat het brein keuzes maakt die overeenkomen met de manier waarop mensen complexe beslissingen nemen. * **Interne modellen:** Volgens modellen van Friston et al. en Ortega en Braun wordt de verwachte utiliteit van een keuze bepaald doordat voor elke optie een intern model wordt gegenereerd. Het keuzegedrag bestaat uit het selecteren van het model dat de beste balans biedt tussen verwachte opbrengst en informatieverwerkingskosten. ### 6.2 Predictive coding, angst en irrationaliteit * **Embodied predictive coding:** Dit concept breidt predictive coding uit door interoceptieve signalen (lichaamssensaties zoals hartslag en arousal) mee te nemen in perceptuele inferenties. * **Mechanisme:** Lichaamsinformatie beïnvloedt de interpretatie van sensorische input. Verhoogde fysiologische arousal kan bijvoorbeeld de waarschijnlijkheid van een "gevaarlijke" hypothese verhogen. * **Irrationele angst:** Ogenschijnlijk irrationele angsten, zoals de angst voor een boeman 's nachts na het kijken van een horrorfilm, kunnen verklaard worden door een rationeel inferentieproces waarbij interoceptieve signalen zwaar meewegen, vooral wanneer externe sensorische input onzeker is (zoals 's nachts). Het brein combineert externe sensorische input, interoceptieve input en contextuele a-priori's. Verstoringen in de balans tussen predictie en predictiefoutverwerking kunnen leiden tot cognitieve disfuncties. #### 6.3.1 Schizofrenie Schizofrenie kan deels verklaard worden door verstoringen in het predictive coding mechanisme, met name in de balans tussen top-down voorspellingen en bottom-up sensorische input. * **Vervaging van zelf- en anderrepresentatie:** Bij schizofrenie kan het onderscheid tussen de mentale representatie van het individu zelf en die van anderen vervagen. Het predictive coding mechanisme, dat de basis vormt van het spiegelneuronensysteem, zou hierbij een rol spelen. Studies met sociale herkenningstaken tonen verminderde activiteit in de ventrale premotorcortex bij schizofreniepatiënten, wat correleert met de ernst van de symptomen. Dit suggereert een slechtere simulatie van andermans acties en een minder stabiel zelfmodel. * **Hallucinaties als gevolg van predictieve disfuncties:** * **Auditieve hallucinaties:** Bij auditieve hallucinaties is er sprake van een deficiëntie van predictiefouten met betrekking tot verwachtingen van spraaksignalen. De top-down voorspelling domineert en wordt niet bijgesteld door de (afwezige) sensorische input. Dit resulteert in verhoogde activatie in de auditieve cortex, omdat het brein de voorspelling letterlijk “gelooft”. * **Verstoorde top-down projecties:** Er zijn aanwijzingen dat bij schizofrenie de terugwaartse (top-down) projecties van hogere-orde representationele gebieden naar lagere perceptuele gebieden verstoord zijn, wat duidt op een falen van predictieve controle over perceptie. * **Wanen als gevolg van verstoord predictive coding mechanisme:** Wanen kunnen ook verklaard worden door een verstoord predictive coding mechanisme. Bij bistabiele beelden wisselen schizofreniepatiënten sneller en onregelmatiger tussen interpretaties, wat correleert met een sterkere neiging tot wanen. #### 6.3.2 Autisme Autisme spectrum stoornis (ASS) kan eveneens verklaard worden door deficiënties in predictive coding. * **Zwakke top-down voorspellingen:** Individuen met autisme kunnen minder goed top-down voorspellingen maken. Dit leidt tot minder duidelijke generalisaties vanuit hogere-orde netwerken, meer nadruk op details en letterlijke betekenis, en potentieel intense sensorische ervaringen door grote predictiefouten. * **Overmatige weging van predictiefouten:** Een alternatieve theorie stelt dat predictiefouten bij autisme te zwaar worden gewogen. Dit resulteert in te exacte, rigide en inflexibele interne representaties, wat gedrag voorspelbaar en moeilijk aanpasbaar maakt. Exploratie en flexibel leren worden belemmerd. * **Ontwikkelingsaspect:** Bij jonge kinderen met autisme wordt het gewicht van predictiefouten te sterk toegewezen, wat het doorlopen van ontwikkelingsfasen belemmert. Menselijke fouten, vaak onbedoeld, kunnen dramatische consequenties hebben in risicovolle beroepen. * **Soorten fouten:** * **Uitvoeringsfouten:** Het actieplan is adequaat, maar de uitvoering verloopt verkeerd. * **Slips:** Gerelateerd aan observeerbare acties die niet correct worden uitgevoerd door aandachtsproblemen of problemen met herkenning. * **Lapses:** Geassocieerd met interne gebeurtenissen, zoals foutief herinneren van cruciale informatie of problemen met de selectie van relevante informatie. * **Mistakes (vergissingen):** Het actieplan is inadequaat. * **Regelgebaseerde vergissingen:** Een adequate regel wordt toegepast in verkeerde omstandigheden, of een verkeerde regel wordt toegepast. Dit komt voor bij bekende problemen. * **Kennisgebaseerde vergissingen:** Een adequaat actieplan ontbreekt door een onvolledige mentale representatie. Dit komt voor bij nieuwe of onbekende situaties en wordt beïnvloed door cognitieve biases zoals confirmatiebias. * **Schendingen (violations):** Bewuste afwijkingen van standaardprocedures, die kunnen zijn: * **Routinematige schendingen:** Om werk of tijd te besparen. * **Persoonlijke schendingen:** Voor persoonlijke voldoening of om verveling te verdrijven. * **Situatie-afhankelijke schendingen:** Wanneer regels in een specifieke situatie als inadequaat worden beschouwd. * **Latent versus acuut falen:** * **Latent falen:** Zwaktes in een systeem die onopgemerkt blijven totdat ze samen met andere factoren tot een ongeluk leiden. Dit kan voortkomen uit organisatie, supervisie, precondities of specifieke handelingen. Het Zwitserse-kaasmodel van Reason illustreert hoe meerdere latente fouten op één lijn moeten komen om een ongeluk te veroorzaken. * **Acuut falen:** Directe menselijke fouten die direct tot consequenties leiden. * **Vertrouwen op automatische systemen:** Automatisering kan leiden tot een passieve rol van de operator, verminderd situatiebesef (door veranderingen in vigilantie, genoegzaamheid, actieve rol en feedback) en blind vertrouwen, waardoor fouten niet meer worden opgemerkt. * **Mentale belasting, software en gebruiksvriendelijkheid:** Inadequaat ontworpen software kan leiden tot extra mentale belasting. Goed ontworpen interfaces bieden feedback, een overzichtelijke visuele lay-out, en een balans tussen vrijheid en begeleiding. Het minimaliseren van routinematige handelingen en consistente protocollen zijn cruciaal om fouten te voorkomen. * **Mentale vermoeidheid:** Mentale vermoeidheid vermindert motivatie en aandacht voor fouten, wat de verwerking van fouten beïnvloedt (gemeten via de error-related negativity, ERN). Beloning kan dit effect deels compenseren. Mentale vermoeidheid is gerelateerd aan het dopaminerge systeem en kan signaleren dat langetermijndoelen onvoldoende worden bereikt, vooral in situaties met weinig controle. ### 6.5 Brein-computerinterfaces en leugendetectie * **Brein-computerinterfaces (BCI's):** Ontwikkeld voor patiënten met beperkte motorische controle, maken BCI's communicatie mogelijk via neurofysiologische signalen uit het EEG. * **Traditionele P300-BCI:** Gebruikt de P300-component, die optreedt wanneer een stimulus relevant is. Beperkingen zijn onder meer ruis, trage communicatiesnelheid door herhalingen, en ruisgevoeligheid. * **Nieuwere BCI-systemen:** Gebruiken een hybride aanpak, waarbij meerdere fysiologische markers worden gecombineerd (bijv. EEG-ritmes, schedelverdeling) of classificatie- en patroonherkenningsalgoritmes worden toegepast om neurale patronen te koppelen aan gedachtepatronen. Dit verhoogt betrouwbaarheid en snelheid. * **Leugendetectie (verborgen-kennistest):** De P300-methode kan potentieel worden gebruikt om te detecteren of iemand cruciale informatie achterhoudt door te kijken naar verschillen in P300-amplitude tussen delictgerelateerde en neutrale stimuli. De betrouwbaarheid hiervan is echter onderwerp van discussie, aangezien cognitieve strategieën de P300-respons kunnen beïnvloeden. Recent onderzoek suggereert dat reactietijden op stimuli waarover kennis wordt achtergehouden, ook vertraagd zijn, zelfs zonder fysiologische metingen. --- ## 6. Het predictive coding raamwerk als verklaring voor menselijke cognitie Het predictive coding raamwerk stelt dat de hersenen continu voorspellingen genereren over sensorische input, en dat fouten in deze voorspellingen cruciaal zijn voor leren en cognitie. ### 6.1 Predictive coding en rationeel gedrag #### 6.1.1 Predictive coding en gebonden rationaliteit Het predictive coding raamwerk kan gebonden rationaliteit verklaren, oftewel de beperkingen in ons rationele keuzegedrag. Generatieve modellen vormen een optimale representatie gegeven de beschikbare data, wat betekent dat onze keuzes binnen de grenzen van onze kennis en verwerkingscapaciteit vallen. Bayesian inferentie wordt gebruikt om data te wegen, wat leidt tot keuzegedrag dat overeenkomt met hoe mensen complexe keuzes maken. Het brein construeert voor elke optie een intern voorspellend model dat relevante attributen zoals verwachte beloning, onzekerheid en kosten integreert. Keuzegedrag ontstaat door het selecteren van het model dat de beste balans biedt tussen verwachte opbrengst en informatieverwerkingskosten. #### 6.1.2 Predictive coding, angst en irrationaliteit Het concept van "embodied predictive coding" breidt het predictive coding idee uit met interoceptieve signalen (lichaamsinformatie zoals hartslag en spierspanning). * **Perceptuele inferenties:** Het brein trekt conclusies over waarnemingen op basis van zintuiglijke input en interne voorspellingen. Fouten of afwijkingen tussen voorspelling en input leiden tot aanpassing van de voorspellingen. * **Embodied predictive coding en angst:** Fysiologische arousal (verhoogde hartslag, spierspanning) na bijvoorbeeld een horrorfilm kan de waarschijnlijkheid van een "gevaarlijke" hypothese verhogen, omdat deze signalen beter passen bij die hypothese. * **Irrationele angst 's nachts:** 's Nachts is externe visuele informatie beperkter, waardoor interoceptieve informatie zwaarder weegt in de inferentie. Concepten als een "boeman" hebben weinig externe sensorische basis en worden vooral via interoceptieve signalen ervaren. Priming door context (zoals horrorfilms) kan de a-prioribias voor gevaarlijke concepten verhogen. * **Rationele verklaring van angst:** De schijnbaar irrationele angst is volgens dit raamwerk niet irrationeel, maar een gevolg van een rationeel inferentieproces waarbij interoceptieve signalen zwaar meewegen. Het brein combineert externe sensorische input, interoceptieve input, en contextuele a-prioris. Wanneer interoceptieve signalen dominant zijn, kunnen schijnbaar irrationele angsten ontstaan. ### 6.2 De rol van foutcorrectiemechanismen in cognitief disfunctioneren #### 6.2.1 Hallucinaties als gevolg van predictieve disfuncties * **Tijdens slaap:** Een verzwakte correctie door sensorische feedback, zoals tijdens slaap, kan leiden tot extremere perceptuele ervaringen (dromen) die voornamelijk op introspectieve signalen sturen. * **Tijdens waak:** Verstoringen in de balans tussen predictie en predictiefoutverwerking kunnen leiden tot hallucinaties. * **Auditieve hallucinaties bij schizofrenie:** Patiënten met auditieve hallucinaties vertonen een deficiëntie in predictiefoutverwerking met betrekking tot verwachte spraaksignalen. De top-down voorspelling domineert, wordt niet bijgesteld met de (afwezige) sensorische input, en leidt tot verhoogde activatie in de auditieve cortex, alsof de hallucinatie werkelijk wordt waargenomen. * **Verstoorde top-down projecties:** Terugwaartse (top-down) projecties van hogere-orde representationele gebieden naar lagere perceptuele gebieden zijn verstoord bij schizofrenie, wat faalt in predictieve controle over perceptie. #### 6.2.2 Wanen als gevolg van verstoord predictive coding mechanisme Bij bistabiele beelden wisselen schizofreniepatiënten sneller en onregelmatiger tussen de twee mogelijke interpretaties dan gezonde individuen. Een snellere en onregelmatigere wisseling correleert met een sterkere neiging tot wanen, wat suggereert dat wanen ook verklaard kunnen worden door een verstoord predictive coding mechanisme. #### 6.2.3 Autisme en predictieve codering Individuen met autisme (ASS) kunnen verstoringen vertonen in predictieve codering op twee manieren: * **Zwakke top-down voorspellingen:** Mensen met autisme maken minder goed top-down voorspellingen, wat leidt tot minder duidelijke generalisaties en een grotere nadruk op details. Sensorische input leidt hierdoor tot grote predictiefouten, wat intense sensorische ervaringen en stress kan veroorzaken. * **Overmatige weging van predictiefouten:** Predictiefouten worden te zwaar gewogen, waardoor interne representaties te exact, rigide en inflexibel worden. Dit belemmert flexibel leren, exploratie, generalisatie en het omgaan met uitzonderingen, wat problemen veroorzaakt in sociale informatieverwerking. Bij jonge kinderen met autisme belemmert deze starre weging het doorlopen van ontwikkelingsfasen. #### 6.2.4 Schizofrenie en het vervagen van zelf- en anderrepresentatie Bij schizofrenie vervaagt het onderscheid tussen de mentale representatie van het individu zelf en de representatie van anderen. Het predictive coding mechanisme, dat de basis vormt van het spiegelneuronensysteem, genereert simulaties van andermans acties. Bij schizofreniepatiënten is de activatie in gebieden gerelateerd aan dit systeem verminderd, wat correleert met de ernst van de symptomen. Dit leidt tot slechtere simulatie van andermans acties, een minder stabiel zelfmodel, en daardoor verwarring. ### 6.3 Human factors: cognitieve psychologie op de werkvloer Menselijke fouten kunnen dramatische consequenties hebben, vooral in beroepen met hoge risico's. Deze fouten zijn vaak niet intentioneel, maar ontstaan door inschattingsfouten of gebrekkige training. #### 6.3.1 Situatiebesef Situatiebesef is cruciaal voor operators in risicovolle beroepen (piloten, chirurgen) en omvat het bewustzijn van de situatie, beperkte werkgeheugencapaciteit en een diepgaand begrip van de situatie. De omgeving, inclusief apparatuur en interfaces, moet ook bijdragen aan dit situatiebesef. Gebrekkige feedback of misleidende informatie van systemen kan leiden tot een verstoord situatiebesef. #### 6.3.2 Verschillende types fouten * **Slips:** Onjuist uitgevoerde observeerbare acties door aandachtsproblemen, zoals problemen met herkenning of het richten van aandacht. * **Lapses:** Interne gebeurtenissen en foutief herinneren van informatie, zoals problemen met het herinneren van relevante aspecten of de selectie ervan. Slips en lapses komen vaak voor bij sterk geautomatiseerde, routinematige taken en kunnen optreden door onverwachte veranderingen in het actieplan of externe omstandigheden. * **Mistakes (vergissingen):** Inadequate actieplannen. * **Regelgebaseerde vergissingen:** Keuze van een inadequaat actieplan omdat de juiste regel niet is toegepast. Dit kan voorkomen bij bekende problemen, zoals het toepassen van een goede regel in verkeerde omstandigheden (bv. Air France-vlucht 447) of het niet opmerken van indicatoren. * **Kennisgebaseerde vergissingen:** Keuze van een inadequaat actieplan door een onvolledige mentale representatie, vooral bij nieuwe of onbekende situaties. Dit vereist langzame, gecontroleerde verwerking en is gevoelig voor cognitieve biases zoals confirmatiebias. * **Schendingen (Violations):** Bewuste afwijkingen van standaardprocedures. * **Persoonlijke schendingen:** Uit wens om persoonlijke doelen te bereiken (kick, verveling verdrijven). * **Situatie-afhankelijke schendingen:** Omdat de regels in de specifieke situatie inadequaat lijken. #### 6.3.3 Latent vs. acuut falen * **Latent falen:** Zwaktes in het systeem die lange tijd onopgemerkt blijven en pas tot consequenties leiden bij samenloop van omstandigheden. * **Acuut falen:** Directe consequenties van een menselijke fout. Het **Zwitserse-kaasmodel** beschrijft hoe meerdere zwaktes (gaten in de kaas) in opeenvolgende beschermingsmechanismen een individu niet fataal hoeven te zijn, maar bij een ongelukkige uitlijning wel kunnen leiden tot een ramp. Latente fouten kunnen ontstaan in organisatie, supervisie, precondities en specifieke handelingen. #### 6.3.4 Vertrouwen op automatische systemen Automatisering heeft de rol van de mens veranderd van uitvoerder naar monitor, wat de veiligheid heeft verhoogd. Echter, een passieve rol en blind vertrouwen kunnen leiden tot verminderd situatiebesef, onopgemerkte fouten en ongelukken. Automatisering kan leiden tot verminderd situatiebesef door veranderingen in vigilantie, een passieve rol van de operator, en beperkte feedback. * **Moeite met bagagescanning:** Detectie van zeldzame doelstimuli is lastig, vooral als er geen fysieke eigenschappen gedeeld worden of als de stimulus zeer zeldzaam is. De verwachting van het vinden van de stimulus is laag, wat leidt tot een strategie van 'nee' zeggen. #### 6.3.5 Actiecontrole en mentale vermoeidheid Mentale vermoeidheid, in plaats van fysieke, is een belangrijke bron van fouten geworden. Het ontstaat niet noodzakelijk door lange arbeidsuren, maar is sterk gerelateerd aan beloning en motivationele mechanismen (motivatie om beloningen te ontvangen en straf te vermijden). * **Experiment Boksem et al. (2006):** Vermoeide proefpersonen zonder extra motivatie vertoonden een kleinere error-related negativity (ERN), wat wijst op minder aandacht voor fouten. Extra motivatie deed de ERN weer toenemen. De ERN reflecteert de verwerking van predictiefouten gerelateerd aan verwachte beloning. * **Neurofysiologische mechanismen:** Mentale vermoeidheid is gerelateerd aan het verminderd functioneren van dopaminerge systemen, wat leidt tot verminderde aandachtsfocus, flexibiliteit en minder adequate fouten. Mentale vermoeidheid dient mogelijk als een signaalfunctie die aangeeft dat langetermijndoelen onvoldoende worden bereikt. Situaties met weinig controle versterken mentale vermoeidheid en kunnen leiden tot chronische stress of burn-out indien genegeerd. #### 6.3.6 Mentale belasting, software en gebruiksvriendelijkheid Inadequaat ontworpen software kan leiden tot extra mentale belasting. Goed ontworpen software moet rekening houden met de gebruiker: * **Feedback en situatiebesef:** De gebruiker moet een mentale representatie kunnen vormen van de interne toestand van een programma. Ontbrekende of trage feedback kan leiden tot frustratie, fouten of crashes. Voortgangsbalken en visuele indicaties zijn essentieel. * **Visuele lay-out van de interface:** Gebruik van Gestaltprincipes (nabijheid, gelijkenis) voor groepering. Balans tussen vrijheid en begeleiding. Herkenning boven herinnering door duidelijke iconen en labels. Opties die niet beschikbaar zijn, moeten grijs worden weergegeven. Wizard-achtige interfaces leiden de gebruiker stap voor stap door complexe processen. * **Routinematige handelingen:** Interfaces moeten zo worden ontworpen dat routinematige handelingen (die tot fouten kunnen leiden door automatisering) worden vermeden. De mogelijkheid om handelingen ongedaan te maken ('undo') is cruciaal. Knoppen met vergelijkbare functies mogen niet naast elkaar geplaatst worden. * **Consistente protocollen:** Consistentie in formulering van vragen en dialoogvensters is cruciaal om fouten bij geautomatiseerde handelingen te voorkomen. ### 6.4 Brein-computerinterfaces en leugendetectie Brein-computerinterfaces (BCI's) maken communicatie mogelijk voor patiënten met ernstige motorische beperkingen. * **Traditionele P300-BCI:** Gebruikt de P300-component, een ERP die optreedt wanneer een stimulus relevant is. Beperkingen zijn ruis, kleine signaalsterkte die veel herhalingen vereist (trage communicatie), en ruisgevoeligheid. * **Nieuwere BCI-systemen:** Maken gebruik van een hybride benadering: * Combinatie van meerdere fysiologische markers (EEG-ritmes, schedelverdeling). * Classificatie- en patroonherkenningsalgoritmes om neurale patronen te koppelen aan gedachten of intenties. Dit leidt tot hogere betrouwbaarheid en snellere communicatie. #### 6.4.1 Leugendetectie en verborgen-ken-nis-test De P300-component kan gebruikt worden om te detecteren of iemand verborgen kennis heeft. Delictgerelateerde stimuli roepen een grotere P300-component op dan neutrale stimuli. * **Betrouwbaarheid:** Er is discussie over de betrouwbaarheid. Voorstanders stellen dat P300-tests betrouwbaarder zijn en niet te misleiden door cognitieve strategieën. Tegenstanders tonen aan dat simpele mentale trucs, zoals het genereren van een mentale respons na elke stimulus, het verschil in P300-amplitude kunnen wegnemen. * **Reactietijd-methode:** Nieuwer onderzoek suggereert dat mensen trager reageren op stimuli waarover ze hun kennis willen verbergen, zelfs zonder fysiologische metingen. Dit is online getest en toont aan dat verborgen kennis kan leiden tot vertraging in reacties. #### 6.4.2 Fouten in ruimtelijke navigatie Mensen kunnen, zonder externe referentie, in cirkels lopen, vooral in dichte bossen of bij afwezigheid van zon of maan. Dit lijkt te komen door een impliciete neiging om in één richting af te wijken, niet door biomechanische factoren. Afwijkingen ontstaan door accumulatie van ruis in het sensomotorische systeem, waarbij de integratie van verschillende zintuigen plaatsvindt. ### 6.5 Toekomstperspectief in cognitieve psychologie * **Nieuwe ethiek en methodes:** Preregistratie van onderzoeksvragen en methoden verhoogt transparantie en reproduceerbaarheid. Online experimenten en het delen van data via platforms zoals het Open Science Framework bevorderen internationale samenwerking. * **Perceptie, motoriek en integratie:** De motorcortex wordt gezien als een dynamisch systeem, en sensorische hersengebieden spelen een rol bij actie-initiatie. **Embodied cognition** benadrukt de verbinding tussen cognitie en het lichaam. Onderzoek focust op interacties tussen perceptie, motoriek, emotie, motivatie en leerprocessen. De **peripersoonlijke ruimte** is belangrijk voor actieselectie. * **Geheugenonderzoek:** Nieuwe modellen richten zich op onderliggende neurale processen in plaats van op geheugentypes. De hippocampus is cruciaal voor het reconstrueren van herinneringen, en het striatum speelt een centrale rol in adaptief gedrag en cognitieve controle. * **Hogere en sociale cognitie:** Onderzoek naar Systeem 1 (intuïtief) en Systeem 2 (analytisch) denken verklaart cognitieve biases. Cultuur en sociale media hebben een groeiende invloed op mentale representaties en sociale interacties. --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Menselijke fout | Een onbedoelde afwijking van een gepland actieplan of een inadequate keuze van een actieplan, die leidt tot een ongewenst resultaat. Dit kan voortkomen uit gebrekkige aandacht, geheugen, inschatting of training. | | Uitvoeringsfout | Een type menselijke fout waarbij het actieplan op zich adequaat is, maar de uitvoering ervan problemen ondervindt. Dit kan verder onderverdeeld worden in "slips" (observeerbare acties die niet correct worden uitgevoerd door aandachtsproblemen) en "lapses" (geassocieerd met interne gebeurtenissen en foutief herinneren van informatie). | | Mistake (vergissing) | Een type menselijke fout waarbij het actieplan zelf inadequaat is. Dit kan verder onderverdeeld worden in kennisgebaseerde vergissingen (onvolledige mentale representatie) en regelgebaseerde vergissingen (verkeerde of niet toegepaste regel). | | Schending (violation) | Een opzettelijke afwijking van standaardprocedures, in tegenstelling tot onopzettelijke fouten. Schendingen kunnen routinematig (tijdsbesparing), persoonlijk (persoonlijke doelen) of situatie-afhankelijk (meest logische optie in de situatie) zijn. | | Latent falen | Een zwakte of fout in een systeem die aanvankelijk onopgemerkt blijft, maar die, in combinatie met andere factoren of omstandigheden, kan leiden tot een ongeval. Dit ontstaat vaak door opgebouwde zwaktes in het systeem. | | Acuut falen | Falen waarbij het tijdsverloop tussen de menselijke fout en de consequenties ervan kort is. | | Situatiebesef (Situation Awareness) | Het bewustzijn van de omstandigheden waarin een operator werkt, inclusief de omgeving, de taak en de eigen cognitieve capaciteiten. Een verstoord situatiebesef kan leiden tot fouten, zoals geïllustreerd door het voorbeeld van Air France-vlucht 447. | | Predictive coding | Een theoretisch raamwerk dat stelt dat het brein voortdurend voorspellingen maakt over sensorische input en deze vergelijkt met de werkelijke input. Afwijkingen (predictiefouten) worden gebruikt om de interne modellen aan te passen. | | Embodied predictive coding | Een uitbreiding van het predictive coding-raamwerk die interoceptieve signalen (lichaamssensaties zoals hartslag en arousal) meeneemt in de perceptuele inferentie, wat invloed kan hebben op de interpretatie van externe signalen. | | Kennisgebaseerde vergissing | Een vergissing die ontstaat doordat een actieplan wordt gekozen op basis van een onvolledige mentale representatie van de situatie, vaak voorkomend bij nieuwe of onbekende situaties. | | Regelgebaseerde vergissing | Een vergissing die ontstaat doordat een actieplan wordt gekozen op basis van een verkeerde of niet toegepaste regel, vaak voorkomend bij bekende problemen waarvoor training of ervaring beschikbaar is. | | Mentale vermoeidheid | Een staat van verminderde cognitieve prestatie die niet noodzakelijk gerelateerd is aan de duur van de werkuren, maar eerder aan motivationele mechanismen en de balans tussen kosten en baten van energie-uitgaven. | | Predictiefout | Het verschil tussen de voorspelling die het brein maakt over een waarneming en de daadwerkelijke sensorische input die het ontvangt. Deze fouten zijn cruciaal voor het leren en aanpassen van interne modellen. | | Perceptuele inferentie | Het proces waarbij het brein conclusies trekt over de externe wereld op basis van de signalen die het via de zintuigen ontvangt, vaak gestuurd door interne voorspellingen. | | Situatiebesef | Het bewustzijn van de huidige omstandigheden en de relatie daartussen, essentieel voor effectieve besluitvorming en actieplanning, vooral in complexe omgevingen. | | Uitvoeringsfouten | Fouten die optreden tijdens de uitvoering van een actieplan, ondanks dat het plan zelf adequaat kan zijn. Dit omvat slips (door aandachtsproblemen) en lapses (door interne geheugenproblemen). | | Slips | Een type uitvoeringsfout dat gerelateerd is aan observeerbare acties die incorrect worden uitgevoerd, vaak als gevolg van aandachtsproblemen of problemen met het herkennen van belangrijke zaken. | | Lapses | Een type uitvoeringsfout dat vooral geassocieerd wordt met interne gebeurtenissen, zoals het foutief herinneren van cruciale informatie of het falen in het selecteren van relevante aspecten van een taak. | | Kennisgebaseerde vergissingen | Vergissingen die optreden wanneer een inadequaat actieplan wordt gekozen omdat de mentale representatie van de situatie onvolledig is, vaak in nieuwe of onbekende situaties. | | Regelgebaseerde vergissingen | Vergissingen die optreden wanneer een inadequaat actieplan wordt gekozen omdat de verkeerde regel wordt toegepast of de juiste regel niet wordt toegepast, vaak bij bekende problemen. | | Schendingen (violations) | Opzettelijke afwijkingen van standaardprocedures, in tegenstelling tot onopzettelijke fouten. Ze kunnen routinematig, persoonlijk of situatie-afhankelijk zijn. | | Generatieve modellen | Interne mentale modellen die het brein gebruikt om voorspellingen te doen over de omgeving en de waargenomen sensorische informatie te verklaren. Deze modellen worden geactualiseerd op basis van predictiefouten. | | Bayesiaanse inferentie | Een statistische methode die wordt gebruikt om de waarschijnlijkheid van hypothesen te updaten op basis van nieuwe bewijzen. In de context van predictive coding helpt het het brein om voorspellingen te wegen op basis van de beschikbare data en de onzekerheid daarin. | | Gebonden rationaliteit (Bounded rationality) | Het idee dat menselijk keuzegedrag beperkt is door de beschikbare informatie en cognitieve capaciteiten. Keuzes zijn optimaal binnen de grenzen van wat we kunnen weten en verwerken, niet noodzakelijk absoluut rationeel. | | Interoceptieve signalen | Sensorische signalen die afkomstig zijn uit het lichaam zelf, zoals hartslag, ademhaling, spierspanning en gevoelens van arousal. Deze signalen spelen een rol in de perceptie en besluitvorming. | | Negatieve symptomen (schizofrenie) | Gedragspatronen die afwezig zijn bij patiënten met schizofrenie, maar wel aanwezig zijn bij gezonde individuen. Voorbeelden zijn een vlak affect, beperkte spraak en een gebrek aan motivatie. | | Positieve symptomen (schizofrenie) | Gedragspatronen die aanwezig zijn bij patiënten met schizofrenie, maar niet bij gezonde individuen. Voorbeelden zijn wanen, verstoorde gedachten en hallucinaties. | | Hallucinaties | Perceptuele ervaringen die optreden zonder externe stimulus. Bij auditieve hallucinaties hoort men stemmen die er niet zijn, wat verklaard kan worden door een dominantie van top-down voorspellingen in het predictive coding-mechanisme. | | Wanen | Vaste, onjuiste overtuigingen die niet gebaseerd zijn op de realiteit. Deze kunnen verklaard worden door een verstoord predictive coding-mechanisme, waarbij de interpretatie van ambigu beeldmateriaal sneller en onregelmatiger wisselt. | | Term | Definitie | | Brein-computerinterface (BCI) | Een systeem dat directe communicatiepaden creëert tussen het brein en een extern apparaat, waardoor het brein externe apparaten kan besturen of communiceren zonder gebruik te maken van de gebruikelijke perifere zenuwen en spieren. | | Vergissing (mistake) | Een fout die ontstaat doordat het actieplan zelf inadequaat is. Dit kan onderverdeeld worden in "kennisgebaseerde vergissingen" (gebaseerd op onvolledige mentale representaties) en "regelgebaseerde vergissingen" (verkeerde regels toegepast of correcte regels niet toegepast). | | Uitvoeringsfouten (Slips & Lapses) | Fouten die optreden tijdens de uitvoering van een actieplan. Slips zijn gerelateerd aan observeerbare acties die niet correct worden uitgevoerd door aandachtsproblemen, terwijl lapses geassocieerd worden met interne gebeurtenissen en het foutief herinneren van informatie. | | Vergissingen (Mistakes) | Fouten die ontstaan doordat het actieplan zelf inadequaat is. Dit kan kennisgebaseerd zijn (onvolledige mentale representatie) of regelgebaseerd (verkeerde regel toegepast of niet toegepast). | | Generatief Model | Een intern mentaal model dat het brein gebruikt om voorspellingen te genereren over de omgeving en sensorische input. Deze modellen worden continu geactualiseerd op basis van predictiefouten. |