Informatie verwerken: de limiet van ons brein

In de jaren ’50 stelde psycholoog George A. Miller een opvallende observatie vast: mensen lijken een natuurlijke grens te hebben aan het aantal informatie-eenheden dat zij tegelijkertijd kunnen onderscheiden of onthouden. Deze grens ligt gemiddeld rond de zeven. Miller’s analyse markeerde een belangrijk moment in het begrijpen van cognitieve capaciteit en leidde tot nieuwe inzichten over hoe we informatie waarnemen, onthouden en structureren.

Hoe informatie wordt gemeten

Informatie wordt gemeten in zogenaamde bits – een concept geleend uit de informatietheorie. Eén bit is nodig om te kiezen tussen twee gelijkwaardige opties. Bij vier opties heb je al twee bits nodig, bij acht drie, enzovoort. Door dit principe toe te passen op menselijke waarneming, werd onderzocht hoeveel verschillende prikkels een persoon betrouwbaar van elkaar kan onderscheiden.

Absoluut oordeel en de grens van ons onderscheidingsvermogen

Onderzoekers gaven deelnemers de opdracht om bijvoorbeeld toonhoogten of geluidssterktes direct te identificeren, zonder een referentiepunt. Deze ‘absolute oordelen’ lieten zien dat mensen gemiddeld niet meer dan vijf tot negen verschillende waarden kunnen onderscheiden – bijvoorbeeld zes verschillende toonhoogten of vijf geluidsniveaus. Dit getal bleef verrassend constant, ongeacht het type zintuiglijke input.

Visuele oordelen gaan iets verder

Bij visuele prikkels, zoals de positie van een punt op een lijn, lag de grens iets hoger: rond de tien tot vijftien mogelijke posities. Toch bleven ook deze uitkomsten binnen een vrij smalle bandbreedte. Dat suggereert dat onze hersenen een vaste bovengrens hebben voor het verwerken van eenvoudige, eendimensionale informatie.

Wat als prikkels meerdere eigenschappen hebben?

Wanneer stimuli meer dan één kenmerk bevatten – zoals kleur én helderheid – stijgt het aantal dat mensen betrouwbaar kunnen onderscheiden. Toch gebeurt dat niet proportioneel: het toevoegen van een tweede dimensie verhoogt de capaciteit, maar niet met een factor twee. Ook blijkt dat, hoe meer kenmerken tegelijk moeten worden beoordeeld, hoe minder nauwkeurig elk individueel kenmerk wordt waargenomen.

In tests met meerdere geluidskenmerken, zoals toonhoogte, volume, en richting, konden deelnemers tot ongeveer 150 unieke geluiden onderscheiden. Bij menselijke spraak komt dit overeen met het aantal klanken dat een taal gemiddeld gebruikt – niet toevallig dus.

Het geheugen als verwerkingskanaal

Als men niet meteen hoeft te reageren maar een reeks prikkels moet onthouden en daarna reproduceren, spreken we van ‘onmiddellijk geheugen’. Ook hier blijkt een opvallend constante limiet: mensen kunnen gemiddeld zeven losse elementen onthouden – of dat nu cijfers, letters of woorden zijn. Het maakt nauwelijks verschil hoeveel informatie elk element afzonderlijk bevat.

Groeperen en coderen: hoe we onze limiet omzeilen

We kunnen die geheugencapaciteit wel omzeilen door prikkels te groeperen tot grotere gehelen, ook wel ‘chunks’ genoemd. Een veelgebruikt voorbeeld is het onthouden van telefoonnummers. Door de cijfers te structureren in groepjes (zoals 06 – 1234 – 5678), kunnen we veel meer onthouden dan losse cijfers. Dit proces, recoderen genoemd, speelt ook een rol bij taalgebruik en visuele herinneringen.

Beperkingen en toepassingen

Miller’s bevindingen tonen dat onze cognitieve mogelijkheden weliswaar beperkt zijn, maar dat we technieken gebruiken om deze limieten te omzeilen. De invloed van dit onderzoek strekt zich uit van psychologie tot gebruikerservaring en informatieontwerp.

Het onderscheid tussen ‘bit’ en ‘chunk’

Terwijl het aantal bits (de hoeveelheid informatie) bepaalt hoeveel we in één keer kunnen onderscheiden, bepaalt het aantal chunks hoeveel we op korte termijn kunnen onthouden. Beide begrippen maken duidelijk dat menselijke informatieverwerking niet eindeloos schaalbaar is.

Geen toeval, maar een patroon

De terugkerende aanwezigheid van het getal zeven in verschillende domeinen van de psychologie wijst niet op toeval, maar op een structurele beperking in ons vermogen om informatie te verwerken. Door slim gebruik te maken van structuur, herhaling en betekenisgeving weten we deze grenzen deels te overstijgen.