I

4.4 De rol van controlesystemen
De moderne digitale computer heeft een grote rol gespeeld in theorieën over de functionele
architectuur van het menselijk brein. Dit komt omdat informatieverwerking in het brein, en de
hierbij geldende regels voor het vormen van representaties en computaties, soms een zekere
gelijkenis vertonen met de wijze waarop deze processen in een computer plaatsvinden. Dit
geldt niet alleen voor basale verwerkingsmechanismen, die verbonden zijn met representaties
en computaties, maar ook voor zogeheten controleprocessen. In de computer bevindt zich
immers, naast meer elementaire verwerkingssystemen (zoals in- en uitvoer, geheugen et cetera),
ook een centrale processor, een systeem dat controle uitoefent over zaken als input en
output, rekenoperaties en het transport van informatie van en naar het geheugen.
Ook in het menselijke brein lijkt sprake te zijn van een dergelijke vorm van controle. Het onderscheid
tussen controle en computationele systemen berust hierbij vooral op een verschil in
specificiteit: computationele systemen hebben meestal een specifieke taak in het verwerken
van 'data', dat wil zeggen informatie die rechtstreeks afkomstig is van sensorische of motorische
systemen. Daarentegen is de rol van controlesystemen minder specifiek; de voornaamste
taak van deze systemen is niet specifieke informatie te verwerken maar eerder een bijstelling,
regulatie of modulatie van output afkomstig van sensorische of motorische systemen.
Figuur 4.8 Eenvoudig voorbeeld van modulatie
(een zogenaamde ‘gate’ of poortfunctie waarbij
sprake is van verzwakking of blokkering) van output
van een sensorisch-neuron, door een controleneuron.
In het voorbeeld hierboven zal input 1
via inhibitie van een interneuron geblokkeerd worden,
waardoor input 2 kan doorstromen naar het
motor- of hogere-orde neuron.
In het menselijk organisme spelen kunnen
verschillende soorten controlesystemen
worden onderscheiden. Zo zijn er
puur automatische controlesystemen, die als taak hebben de energiebehoefte van het lichaam
te regelen. Hun werking berust op regelsystemen die door middel van feedbackcircuits
een toestand van evenwicht of homeostase in het organisme bewerkstelligen. Met name de
hypothalamus heeft een rol in de regulatie van lichaamstemperatuur, maar ook in regulatie
van energiebehoefte, honger en dorst. De hypothalamus regelt tevens, via de nabijgelegen
hypofyse en het autonome zenuwstelsel, de productie van stresshormonen die door bijnieren
worden afgescheiden, zoals cortisol, adrenaline en noradrenaline. Ook in het motorisch systeem
is sprake van automatische fijnregulatie of bijstelling van beweging.
103