Een placebo-effect bij een kennistest

Iedereen kent het placebo-effect. Het is een fenomeen uit de geneeskunde dat je misschien nog het beste kunt typeren als 'de kracht van geloof'. In sommige gevallen is het om je beter te voelen of om zelfs te genezen voldoende om een pil te slikken, ook al bevat die pil geen werkzame stof. Het effect is zo sterk dat huisartsen er regelmatig gebruik van maken. Ze schrijven dan bijvoorbeeld antibiotica voor als er sprake is van een eenvoudige virusinfectie (zie een recent artikel in de Daily Mail). De patiënt keert tevreden huiswaarts, want 'de pillen zullen hun werk wel doen'.
Hoe kan het dat placebo's werken? Er zijn twee verklaringen, die beide een redelijk gelijkwaardige rol lijken te spelen. Ten eerste creëer je met het toedienen van een placebo een verwachting. Daardoor richt degene die het placebo ontvangt zich niet meer op ziekte-symptomen maar veel meer op symptomen die met genezing te maken hebben. Met de pil verleg je dus iemands aandacht. De tweede verklaring heeft met conditioneren te maken. Uit eerdere ervaringen weet je lichaam dat het slikken van pillen geassocieerd is met lichamelijk herstel. Je lichaam heeft dus geleerd hoe het reageert op pillen, en wat voor pil je ook slikt, er volgt een herstelreactie.

Ulrich Weger

Zou het placebo-effect alleen optreden bij het slikken van pillen, of zou het ook in andere situaties kunnen optreden, bijvoorbeeld als het gaat om kennis? Die intrigerende vraag is het onderwerp van een onderzoek dat recent is gepubliceerd in The Quarterly Journal of Experimental Psychology. Het is een samenwerkingsproject van Ulrich Weger en Stephen Loughnan, verbonden aan universiteiten in Duitsland en Australië. Weger en Loughnan beschrijven een experiment dat zij uitvoerden waarin psychologiestudenten op de computer een test voor algemene kennis maakten. De test bestond uit twintig vierkeuzevragen, en de vragen waren van het niveau "Wie schilderde de Guernica?" (Picasso, Dali, Miro, of El Greco). Tweemaal twintig studenten deden mee, en zij werden willekeurig verdeeld over twee condities: een placeboconditie en een controleconditie. De crux zit natuurlijk in de experimentele procedure die studenten in beide condities ondergingen, met name de placeboconditie. Er werd een heel specifieke procedure uitgevoerd in drie stappen.

1. Opwarmfase. Net voordat voorbeeldvragen op het scherm verschenen verscheen eerst het juiste antwoord op het scherm. Als proefpersoon hoefde je dan dus eigenlijk alleen maar een check uit te voeren.
2. Callibratiefase. De tijd dat het juiste antwoord op het scherm verscheen werd geleidelijk ingekort, naar zo kort dat de antwoorden niet meer leesbaar waren. Tegen proefpersonen werd gezegd dat de woorden onbewust nog wel verwerkt werden (en daarvoor is ook bewijs vanuit de psychologische literatuur over 'priming'). Zodra dit moment bereikt was begon het echte experiment.
3. Experimentfase. Het correcte antwoord flitste voorafgaand aan elke vraag kort in beeld. Tenminste, dat dachten de goed opgewarmde en gecallibreerde proefpersonen. In werkelijkheid flitste telkens een willekeurige reeks letters in beeld voorafgaand aan elke vraag.

De controleconditie was in dit experiment vrijwel gelijk aan de experimentconditie, op 1 detail na: de studenten in deze conditie kregen niet te horen dat ze 'onbewust geprimed' zouden worden met het juiste antwoord, maar dat ze alleen een korte flits zouden zien voorafgaan aan een vraag om zo de vraag aan te kondigen. De verwachting van de onderzoekers was dat als er een succesvol placebo-effect zou optreden, studenten in de experimentconditie hoger zouden scoren dan studenten in de controleconditie. Net zoals een pil zonder werkzame stof invloed kan hebben op het herstelproces zou een instructie zonder werkzaam bestanddeel dan invloed op de cognitieve prestatie hebben. Dat is precies wat zij vonden. Studenten in de experimentconditie scoorden op de test gemiddeld 9,85 (standaarddeviatie 1,87) en studenten in de controleconditie gemiddeld 8,37 (standaarddeviatie1,77), een statistisch significant verschil. (overigens, de onderzoekers zeggen hier niets over, maar ik vind de behaalde scores in beide condities aan de lage kant!)
Weger en Laughnan verklaren in hun discussie dit mooie resultaat door te wijzen op het verminderen van inhibitie in de placebo-conditie. Normaal zijn mensen terughoudend als ze twijfelen over het juiste antwoord op een vraag. Als je het idee hebt 'ik ben geprimed!', dan zou die terughoudendheid wel eens minder kunnen worden. Het zou aardig zijn om te onderzoeken of je dit effect kunt repliceren in andere situaties waarin verwachtingen over je eigen prestaties een rol spelen, bijvoorbeeld het bekende 'stereotype threat'.
Aantonen dat de verwachting van een proefpersoon invloed heeft op de resultaten op een kennistoets is een interessante en waardevolle bevinding. Wat  echter naar mijn idee vooral waardevol is aan het onderzoek van Weger en Loughnan is niet per se het onderzoek zelf, maar meer de vragen die het oproept. Zij openen een nieuwe weg naar onderzoek naar verwachtingseffecten met hun onderzoekstaak (bijvoorbeeld: hoe lang blijft zo'n placebo-effect 'hangen', en: naar welke cognitieve taken kun je dit nog uitbreiden?). De experimentele manipulatie die de onderzoekers introduceren geeft onderwijsonderzoekers een krachtig instrument in handen.

Bronnen

• de Bruyckere, P. (26-3-2013). Placebo-effect leidt tot betere schoolresultaten. http://xyofeinstein.wordpress.com/2013/03/26/placebo-effect-leidt-tot-betere-schoolresultaten-onderzoek/
• Daily Mail (28-3-2013). Nearly ALL doctors have given patients a placebo - either to keep them happy or reassure them. http://www.dailymail.co.uk/health/article-2296437/Nearly-ALL-doctors-given-patients-placebo-psychological-benefits.html
• De Bruyckere, P., & Hulshof, C.D. (2013). Jongens zijn slimmer dan meisjes. Antwerpen: LannooCampus. http://www.lannoocampus.be/jongens-zijn-slimmer-dan-meisjes
• Weger, U.W., & Loughnan, S. (2013). Mobilizing unused resources: Using the placebo concept to enhance cognitive performance. The Quarterly Journal of Experimental Psychology, 66(1), 23-28. doi: 10.1080/17470218.2012.751117

Neurowetenschap en onderwijs: je lichaam centraal

Ook al is het ook in de uitgeverswereld crisis, er is gelukkig nog ruimte om zo nu en dan een nieuw wetenschappelijk tijdschrift te starten. Een relatief nieuwe ster aan het firmament is het journal Trends in Neuroscience in Education. De trotse hoofdredacteur Manfred Spitzer verdedigt in de inleiding van het eerste nummer zijn stelling 'To understand learning is to understand the brain'. Hij geeft toe dat neurowetenschap eigenlijk nog maar aan het begin staat. Maar net zoals gebrek aan kennis de gebroeders Wright er niet van weerhield om te proberen een provisorisch vliegtuig te bouwen, zo moet de wetenschapper vooral pogingen doen de grenzen van de kennis op te zoeken. Hij waarschuwt voor te grote stappen in één keer (een kwaliteit waar vooral beleidsmakers in uitblinken) maar betreurt het dat er vaak wat lacherig over het vertalen van fundamenteel onderzoek naar concrete toepassingen wordt gedaan. Oftewel: dit nieuwe journal is met een stevige ambitie opgezet.

Natalie Trumpp

De thema's van de artikelen in het eerste nummer lijken traditioneel: dyslexie, studiemotivatie, getallenkennis... maar de stukken hebben een andere insteek dan in andere journals. Dat komt duidelijk naar voren in een van de eerste artikelen, dat gaat over 'embodied cognition'. De titel is "Embodiment theory and education: The foundations of cognition in perception and action". De schrijvers, Markus Kiefer en Natalie Trummp, zijn verbonden aan de Universiteit van Ulm in Duitsland. Embodiment is het idee dat je cognitie niet los kunt zien van het lichaam waarin die cognitie plaatsvindt. Dat is anders dan de 'standaard'-psychologie, waarin geest en lichaam zorgvuldig van elkaar gescheiden zijn. Een korte uitleg.
Misschien ken je het 'brain in a vat'-gedachte-experiment wel (in het Nederlands 'Hersenen in een vat'). Het is het idee dat je hersenen los in een vat zou kunnen bewaren. Alle sensaties worden gesimuleerd. Het filosofische aspect zit hierin dat niemand van ons zeker weet dat hij geen stel hersenen in een vat is. Heel Descartiaans, allemaal. De cognitieve psychologie vormt in zekere zin een meer conceptuele variant van dit experiment: ons denken (cognitie) staat los van het medium waarin die cognitie plaatsvindt. De geest als software van het brein (de hardware) als het ware. Wij zijn ons brein, zegt Dick Swaab. Maar wij zijn niet alleen ons brein, wij zijn ons lichaam. Sommigen zeggen: je moet met het lichaam, en met name de zintuigen, rekening houden als je iets over de werking van onze hersenen wil weten. Dat zijn de aanhangers van 'embodied cognition'. Zij zeggen: onze zintuigen maar ook onze ledematen bepalen voor een deel onze cognitie, die daarmee dus 'embodied' is. Raar idee? Ja en nee. Als je 's nachts wakker wordt weet je zonder te bewegen waarschijnlijk feilloos waar je armen zich bevinden (probeer het eens!). Dat vermogen wordt proprioperceptie genoemd. Proprioperceptie is wat dat betreft een zesde zintuig. Daarnaast blijkt onze lichaamshouding invloed te hebben op onze mentale 'getallenlijn'. Consequentie: mensen die naar links leunen schatten de hoogte van de Eiffeltoren lager in dan mensen die naar rechts leunen (dat prachtige onderzoek werd bekroond met een Ignobel-prijs).
Het artikel van Kiefer en Trumpp gaat over de relevantie van embodied cognition voor onderwijs en leren. Het artikel gaat in op verschillende vormen van 'embodiment': bij lezen en schrijven, bij geheugen voor gebeurtenissen, en bij conceptueel geheugen van objecten en getallen. Met name lezen en schrijven zijn interessant. De auteurs beargumenteren dat leren schrijven met de hand een beter geheugen voor de vorm van letters oplevert dan typen. Dat wordt ondersteund door gegevens uit een artikel van James en Engelhardt, dat in hetzelfde tijdschrift staat. Nu weet ik dat schrijven met de hand als activiteit op scholen langzamerhand naar de achtergrond verdwijnt. Heel normaal, volgens sommige juffen (getuige dit journaalitem van 2 februari jl.), maar helemaal niet slim, dus. Met de hand leren schrijven levert meer letter- en tekstbegrip op dan typen. De andere onderwerpen in het artikel zijn ook interessant, maar meer zijdelings gerelateerd aan onderwijs. Het blijkt bijvoorbeeld zo te zijn dat het lezen van een woord dat met geluid geassocieerd is ('telefoon') tijdens het lezen ervan die sensorische hersengebieden activeert die met het daadwerkelijk horen van een telefoon te maken hebben. Voor het lezen over acties geldt hetzelfde: die brengen activatie in de motorische hersenschors teweeg. Tenslotte laat onderzoek naar ons conceptuele geheugen voor getallen zien hoe belangrijk het leren tellen met de vingers is voor een beter begrip van cijfers: hoe je als kind omgaat met het tellen op je vingers blijkt invloed te hebben op je gevoel voor getallen als volwassene! Het zijn fascinerende inkijkjes in een vakgebied dat nog een lange weg te gaan heeft, maar nu al tot toepassingen in het onderwijs kan leiden.
Al met al is Trends in Neuroscience and Education veelbelovend van start gegaan. We zullen zien hoe lang Manfred Spitzer dit vliegtuig in de lucht weet te houden. Ik zal de publicaties in volgende nummers met belangstelling blijven volgen en als dat relevant is er hier over rapporteren.

PS. Deze blog bestaat nu een jaar. Dank jullie wel voor de belangstelling!

Bronnen
James, K.H., & Engelhardt, L. (2013). The effects of handwriting experience on functional brain development in pre-literate children. Trends in Neuroscience and Education, 1, 32-42. http://dx.doi.org/10.1016/j.tine.2012.08.001

Kiefer, M., & Trummp, N.M. (2013). Embodiment theory and education: The foundations of cognition in perception and action. Trends in Neuroscience and Education, 1, 15-20. http://dx.doi.org/10.1016/j.tine.2012.07.002

Vind ik leuk: De rol van Facebook bij studieoriëntatie en -verwachtingen

Om scholieren te interesseren voor de studie Onderwijskunde besteden we veel aandacht aan voorlichting. Zo geven we onder andere presentaties aan scholieren op de algemene open dag van de Universiteit Utrecht op 16 maart, brengen we bezoeken aan scholen om daar te vertellen over onze opleiding en organiseren we meeloopdagen voor scholieren die willen proeven wat het inhoudt om Onderwijskunde te studeren. Hoewel we behoorlijk wat scholieren weten te bereiken met deze 'traditionele' vormen van studievoorlichting, zijn er ook andere wmanieren om scholieren te informeren over onze opleiding. Welke rol kunnen sociale media hier bijvoorbeeld in spelen?

De laatste tijd kom ik meer en meer onderzoeksartikelen tegen die de rol van sociale media (voornamelijk Facebook) in het onderwijs onderzoeken. Eén van de interessantere artikelen is een artikel van Wohn et al. (2013) in het tijdschrift Computers & Education. Zij onderzochten welke vormen van sociaal kapitaal samenhangen met (1) het vertrouwen dat scholieren hebben in hun kennis van het toegelaten worden tot de universiteit en (2) hun verwachtingen over het succes dat ze zullen hebben op de universiteit. Daarbij onderzochten Wohn et al. of de invloed van sociaal kapitaal op deze twee variabelen verschilt studenten wiens beide ouders niet aan de universiteit studeerden (zogenaamde eerste-generatie studenten) versus studenten waarvan één of beide ouders wél aan de universiteit studeerden.

In hun onderzoek onderscheidden Wohn et al. twee bronnen van sociaal kapitaal: ondersteuning van ouders en vrienden of leeftijdsgenoten. Daarnaast onderscheidden ze nog een derde vorm van sociaal kapitaal, namelijk ondersteuning van vrienden op Facebook. Zo vroegen de onderzoekers bijvoorbeeld of scholieren vriend op Facebook zijn met iemand die aan de universiteit studeert of daar gestudeerd heeft en of ze informatie over universiteiten en studeren verzamelen via Facebook.

De uitkomsten zijn interessant en laten zien dat Facebook een rol kan spelen in de manier waarop aankomende studenten informatie verzamelen over universiteiten en het gaan studeren aan een universiteit en de verwachtingen die zij hebben over het succes dat ze zullen hebben aan de universiteit. Dit geldt echter alléén voor de eerste-generatie studenten. Met betrekking tot het vertrouwen dat studenten hebben in het toegelaten worden tot de universiteit schrijven de onderzoekers:

"For first-generation students, confidence in the application process was associated with instrumental support from Facebook Friends and information obtained from social media. For non first-generation students, support garnered through social media was not instrumental to confidence in one's application efficacy."

En wat betreft de verwachtingen die scholieren over het succes dat ze zullen hebben aan de universiteit, concluderen zij:

"For non first-generation students, close friends played a large role in terms of how successful they thought they were going to be in college. More emotional support from close friends increased their expectation of college success. Interestingly, higher frequency of Facebook use decreased expectations of college success for non first-generation students. ... For first-generation students, social media played a bigger role in predicting expectations of college success. Having Facebook Friends who were currently in, or graduated from college raised participants' expectations of success. These connections to others on Facebook may serve as positive examples of people from similar backgrounds – racially, socioeconomically, and otherwise – who successfully graduated from college, thus instilling confidence in high school students that they, too, can be successful in college. ... Frequency of Facebook use, however, was again a negative predictor, suggesting that certain types of activities on Facebook are not as beneficial."

Het lijkt dus zo te zijn dat het gebruiken van Facebook om informatie te verkrijgen over universiteiten en gaan studeren bij eerste-generatie studenten positief samenhangt met hun verwachtingen over hun succes aan de universiteit: eerste generatie-studenten die uit hun Facebook netwerk veel informatie over gaan studeren aan de universiteit kunnen halen, zijn positiever over hun kansen op succes dan studenten die dat niet kunnen. Bij beide groepen bestaat er echter ook een negatieve samenhang tussen de intensiteit van het gebruiken van Facebook en verwachtingen over succes aan de universiteit: studenten die veel tijd op Facebook doorbrengen, hebben negatievere verwachtingen.

De vraag is wel in hoeverre deze resultaten zich laten vertalen naar de Nederlandse situatie. In de Verenigde Staten is het aanmerkelijk ingewikkelder om toegelaten te worden tot een universiteit. Je examencijfers spelen een grote rol in je kansen om toegelaten te worden en daarnaast zijn er allerlei mogelijkheden om een beurs te krijgen. De implicaties van dit onderzoek liggen echter voor de hand. Voor universiteiten en opleidingen kan het dus van belang zijn om te trachten via sociale media studenten te bereiken en hen te informeren de universiteit of de studie.

Bij Onderwijskunde zijn we daar al druk mee: zie onze Facebook pagina en ons Twitter account!