Heb je ooit in een gespannen situatie moeten optreden en totaal gefaald? Je bent niet de enige. Experimenten met apen laten zien dat ‘falen onder druk’ gepaard gaat met een afname van de activiteit in de neuronen die zich voorbereiden op beweging 1.

“Je ziet het overal: in de sport, in alle verschillende sporten en daarbuiten”, zegt Steven Chase, neurowetenschapper aan de Carnegie Mellon University in Pittsburgh, Pennsylvania. Chase en zijn collega's bestudeerden wat er in de hersenen gebeurt waardoor de prestaties afnemen en publiceerden hun bevindingen op 12 september in het tijdschriftNeuron.

Falen onder druk is niet uniek voor de mens. Net zoals een tennisser een cruciaal schot kan missen, kunnen apen ook slecht presteren in situaties met hoge beloningen.

De grote overwinning

Het onderzoeksteam zette een computergebaseerde taak op waarbij resusapen een beloning ontvingen nadat ze de cursor snel en nauwkeurig over een doelwit hadden bewogen. Bij elke proef kregen de apen signalen die aangaven of de beloning klein, middelgroot, groot of een ‘jackpot’ zou zijn. Jackpotbeloningen waren zeldzaam en onnodig groot, waardoor een situatie met een hoog risico en hoge beloningen ontstond.

Met behulp van een kleine, met elektroden uitgeruste chip die in de hersenen van de apen werd geïmplanteerd, observeerde het team hoe de neurale activiteit veranderde tussen beloningsscenario's. De chip werd in de motorcortex geplaatst, een gebied van de frontaalkwab dat verantwoordelijk is voor motorische functies.

De onderzoekers ontdekten dat in jackpotscenario's de activiteit van neuronen die verband houden met motorische voorbereiding afnam. Motorische voorbereiding is de manier waarop de hersenen berekeningen maken om een ​​beweging te voltooien - vergelijkbaar met het richten van een pijl op een doel voordat deze wordt losgelaten. Door de afname van de motorische voorbereiding waren de hersenen van de apen niet optimaal voorbereid, wat tot onderprestaties leidde.

De resultaten “helpen ons begrijpen hoe beloningsafhankelijk gedrag niet-lineair is”, zegt Bita Moghaddam, gedrags-neurowetenschapper aan de Oregon Health & Science University in Portland.

Tot op zekere hoogte “presteer je gewoon niet beter naarmate de beloning groter wordt”, legt Moghaddam uit. Het zou ook interessant zijn om te zien hoe andere hersengebieden reageren in situaties met jackpotbeloningen, voegt ze eraan toe, omdat er meerdere regio's bij betrokken kunnen zijn.

Optimale voorbereiding

De onderzoekers onderzochten vervolgens waarom de motorische voorbereiding afneemt in risicovolle scenario’s. Een analyse van hoe beloningsmotivatie en neurale voorbereiding verband hielden met de prestaties van de apen suggereerde dat neurale activiteit een punt van optimale voorbereiding bereikte naarmate de beloning groter werd. Met nog grotere beloningen begint de voorbereiding af te nemen, waardoor de hersenen voorbij hun optimale prestaties worden geduwd. De onderzoekers noemen dit de neurale bias-hypothese.

Het team is ook geïnteresseerd in de vraag of falen onder druk kan worden vermeden, zegt Chase. Hij vraagt ​​zich bijvoorbeeld af of feedback over de eigen hersenactiviteit de prestaties kan helpen optimaliseren. Maar eerst moet het fenomeen nader worden bestudeerd bij mensen, zegt hij.