Inhoud Over de auteur
ix
Woord van dank
xi
Voorwoord
1
1. Fantomen in het brein
8
2. Geloven is zien
26
3. Het kunstzinnige brein
40
4. Paarse cijfers en scherpe kaas
58
5. Neurowetenschap: de nieuwe filosofie
78
Noten
103
Verklarende woordenlijst
133
Literatuurlijst
145
58
hoofdstuk 4
Paarse cijfers en scherpe kaas Je kent mijn methode, Watson. Die is gebaseerd op het observeren van triviale details. Sherlock Holmes In de negentiende eeuw merkte Francis Galton (een neef van Charles Darwin) iets heel vreemds op. Hij ontdekte dat sommige mensen in de bevolking die in alle andere opzichten volkomen normaal waren, bij een bepaalde toon altijd een vaste kleur waarnamen. Een cis was bijvoorbeeld rood. Een fis was blauw, een derde noot paars. Hij noemde deze merkwaardige vermenging van de zintuigen synesthesie. Sommigen zien ook kleuren bij getallen. Telkens wanneer ze een zwart cijfer, laten we zeggen een 5, op een witte bladzijde zien (trouwens ook een witte 5 op een zwarte bladzijde), zien ze die in kleur, bijvoorbeeld in rood. De 6 is groen, de 7 paars, de 8 geel enzovoort. Galton constateerde ook dat deze synesthesie in hele families voorkomt, iets dat onlangs bevestigd is door Simon Baron-Cohen in Cambridge. De eerlijkheid gebiedt mij te melden dat synesthesie weliswaar al een eeuw bekend is, maar grotendeels als curiosum beschouwd werd en nooit de volle aandacht van de neurowetenschap en psychologie heeft gekregen. Toch kunnen zulke afwijkingen of ‘anomalieën’ (om een term van Thomas Kuhn te gebruiken) in de wetenschap buitengewoon belangrijk zijn. Natuurlijk blijken de meeste anomalieën vals alarm, zoals telepathie, het buigen van lepels of koude fusie. Maar als je de juiste eruit pikt, kun je de richting van het onderzoek op een specifiek gebied een totaal andere wending geven en een wetenschappelijke revolutie ontketenen. Maar laten we eerst kijken naar de bekendste verklaringen die voor synesthesie geopperd zijn. Dat zijn er vier. De eerste verklaring ligt het meest voor de hand:
4 paarse cijfers en scherpe kaas het bewustzijn
60
deze mensen zijn gewoon gek. Dit is de standaardreactie van wetenschappers; past iets niet in het alom aanvaarde ‘bredere beeld’, dan wordt het onder het tapijt geveegd. De tweede verklaring luidt dat ze drugs gebruikt hebben. Deze kritiek is niet helemaal onzinnig, omdat synesthesie vaker voorkomt onder mensen die LSD gebruiken, maar in mijn optiek maakt dat het verschijnsel juist interessanter. Waarom veroorzaken bepaalde chemische stoffen synesthesie? (Als ze dat al doen.) Het derde idee is dat synestheten zich dingen uit hun jeugd herinneren. Misschien zagen ze ooit koelkastmagneetjes met een rode vijf, een blauwe zes, een groene zeven. En om de een of andere reden zitten ze gebakken aan die herinneringen. Dit snijdt voor mij geen hout, want waarom komt het verschijnsel synesthesie dan in hele families voor? (Tenzij elke volgende generatie de magneetjes erft of tenzij de neiging met magneetjes te spelen in hele families voorkomt...) De vierde verklaring is subtieler en beroept zich op sensorische metaforen. Ons dagelijks taalgebruik is doorspekt met synesthetische metaforen, met vermenging van zintuiglijke ervaringen. Bijvoorbeeld: ‘Cheddar is een scherpe kaas.’ Nou, Cheddar is niet scherp maar zacht. We bedoelen dat de smaak scherp is. Scherp is hier gebruikt als metafoor. Maar dit is een cirkelredenering; want waarom gebruiken we een adjectief dat te maken heeft met de tast (scherp) voor een smaaksensatie? In de wetenschap is het ene mysterie niet te verklaren door een ander mysterie. De bewering dat synesthesie puur een metafoor is, verklaart niets, want we weten niet wat een metafoor is en hoe die in de hersenen gerepresenteerd wordt. Ik denk zelfs dat precies het tegenovergestelde waar is, dat synesthesie een zintuiglijk verschijnsel is waarvan de neurale basis in de hersenen te vinden is. Dat zou weer een aanknopingspunt zijn voor experimenten om meer inzicht te krijgen in de ongrijpbare aspecten van de geest, zoals de metafoor. Waarom is synesthesie zo lang genegeerd? Hier kunnen we lering trekken uit de geschiedenis van de wetenschap. In het algemeen mogen we redelijkerwijs van drie criteria uitgaan, wil een merkwaardig fenomeen, een anomalie, in de schijnwerpers van de wetenschap komen te staan. Om te beginnen moet het aantoonbaar een reëel verschijnsel zijn: het moet onder gecontroleerde condities reproduceerbaar zijn. Ten tweede moet er een mechanisme aanwezig zijn dat het verschijnsel eventueel zou kunnen verklaren in termen van al bekende principes. En ten derde moet het belangrijke implicaties hebben die zich niet tot
4 paarse cijfers en scherpe kaas 61 het bewustzijn
het verschijnsel zelf beperken. Neem telepathie. Dat heeft geweldige implicaties als het echt bestaat, dus aan het derde criterium is voldaan. Maar niet aan het eerste, want telepathie is niet onder controleerbare condities herhaalbaar. We weten niet eens of het een echt fenomeen is. Hoe meer je het probeert te meten, hoe kleiner het zelfs wordt en dat is altijd een slecht teken. Een ander voorbeeld is transformatie van bacteriën. Een paar jaar geleden ontdekte men dat wanneer men een soort van de bacterie pneumococcus samen met een andere soort kweekte, de tweede soort zich transformeerde tot de eerste. De transformatie was zelfs eenvoudig tot stand te brengen door de chemische stof te destilleren die wij tegenwoordig het DNA van de bacterie zouden noemen. De bevindingen werden gepubliceerd in een prestigieus vakblad en waren prima te reproduceren. Toch ontbrak elke belangstelling, omdat niemand een geschikt mechanisme kon bedenken. Hoe kun je erfelijkheid in een chemisch stofje coderen? Maar toen beschreven Watson en Crick de dubbele-spiraalstructuur van het DNA en kraakten ze de genetische code. Plotseling veerde de wetenschappelijke gemeenschap op en onderkende men het belang van bacteriële transformatie. Iets dergelijks heb ik geprobeerd met synesthesie te doen. Allereerst zal ik proberen aan te tonen dat het een echt verschijnsel is. Vervolgens draag ik mogelijke kandidaten voor het mechanisme aan: wat gebeurt er in de hersenen? En ten derde beschrijf ik welke heel brede implicaties synesthesie heeft. Het zou ons meer kunnen vertellen over metaforen en de ontwikkeling van taal in de hersenen, misschien zelfs het ontstaan van abstract denken waar wij mensen zo goed in zijn. In een poging om aan te tonen dat synesthesie een reëel fenomeen is, ontwikkelden mijn collega’s en ik een klinische test die synestheten ‘uit de kast’ moest laten komen. Eerst vonden we twee synestheten die getallen in kleur zagen; in hun geval was een 5 groen en een 2 rood. We zetten een gecomputeriseerde display op met kris-kras door elkaar een verzameling vijven op het scherm en daartussenin een aantal tweeën die een meetkundig patroon vormden. Een niet-synestheet kostte het wel twintig seconden om de rangschikking van alle tweeën te zien (zie figuur 1.8), maar de twee synestheten zagen in een mum van tijd de figuur van rode tweeën tegen de contrasterende groene achtergrond (schematisch weergegeven in figuur 4.1). De proefpersonen zijn duidelijk niet gek: hoe kan een gek hier beter presteren dan normale mensen? En het effect moet sensorisch van aard zijn, en niet gebaseerd op geheu-
4 paarse cijfers en scherpe kaas
Figuur 4.1 Een ‘klinische test’ voor synesthesie. Op het scherm staan tweeën tussen willekeurig geplaatste vijven. Niet-synestheten vinden het heel lastig om de verborgen driehoek te ontdekken. Synestheten die de cijfers in kleur zien, gaat dat veel beter af. (Schematisch weergegeven in deze figuur; vergelijk met figuur 1.8).
het bewustzijn
62
gen, anders zouden ze niet in staat zijn letterlijk de meetkundige figuur te zien. Met behulp van deze en soortgelijke tests hebben we aan het licht gebracht dat synesthesie veel vaker voorkomt dan men vroeger dacht. Eén op de tweehonderd mensen blijkt synestheet te zijn. Wat veroorzaakt synesthesie? In 1999 bestudeerden mijn student Ed Hubbard en ik de gyrus fusiformis in de temporaalkwabben. Deze structuur omvat het kleurengebied V4, beschreven door Semir Zeki (Zeki en Marini, 1998). Dit is het gebied dat informatie over kleuren verwerkt, maar ons viel op dat het getallengebied van de hersenen, dat visuele getallen vertegenwoordigt blijkens onderzoek met hersenimaging, eraan grenst (zie figuur 4.2). Het kan haast geen toeval zijn dat de meest voorkomende vorm van synesthesie die van getallen/kleur is, terwijl bovendien kleurengebied en getallengebied vlak naast elkaar liggen in hetzelfde deel van de hersenen. Het heeft er veel weg van dat bij deze mensen sprake is van cross-wiring, net zoals bij mijn patiënten met fantoomledematen (zie hoofdstuk 1). Het verschil is dat de oorzaak ditmaal een of andere genetische verandering in de hersenen is. Imaging-experimenten met synestheten (zie figuur 4.3) wijzen uit dat in de hersenen van proefpersonen die cijfers in zwart-wit te zien krijgen, het kleurengebied van de gyrus fusiformis geactiveerd wordt.1 Nieuw bewijsmateriaal voor de theorie van kruisactivering was afkomstig uit een zeer onverwachte observatie. Onlangs ontmoetten we een man die gedeeltelijk kleurenblind was, maar tevens volledig
4 paarse cijfers en scherpe kaas Figuur 4.3 De hersenen van een synestheet, van achteren bezien; fMR-imaging (functional magnetic resonance) laat verhoogde activiteit zien in V4 (een gebied voor verwerking van kleuren), terwijl de proefpersoon naar witte cijfers op een grijze achtergrond kijkt. Dit gebied is niet actief bij normale mensen die naar dezelfde cijfers kijken.
63 het bewustzijn
Figuur 4.2 Te zien is dat kleurengebied V4 en het zogeheten ‘cijfergrafeemgebied’ vlak naast elkaar liggen in de gyrus fusiformis van de temporaalkwabben. Kruisactivering tussen deze aangrenzende gebieden kan een neuraal substraat voor synesthesie vormen. Gebied V4 wordt aangeduid met diagonale lijnen en het cijfer-grafeemgebied is dubbelgearceerd.
4 paarse cijfers en scherpe kaas het bewustzijn
64
synestheet. Door een gebrek in de kegeltjespigmentatie in zijn netvlies kon hij niet het hele kleurenspectrum waarnemen. Maar als hij naar cijfers keek, zag hij kleuren die voor hem op geen enkele andere manier zichtbaar waren. Hij noemde die zijn ‘kleuren van Mars’. Ook al vertonen de receptoren in zijn ogen een gebrek, het kleurengebied in zijn hersenen is normaal en is indirect toegankelijk via kruisactivering van cijfers. Deze observatie is een sterk bewijs tégen de hypothese van geheugenassociaties: hoe kan hij zich iets herinneren dat hij nooit echt gezien heeft? Intrigerend is dat bij sommige synestheten zelfs een onzichtbaar cijfer een kleur kan oproepen. Als een cijfer (bijvoorbeeld de 5) aan één kant van het visuele veld wordt aangeboden, geflankeerd door twee andere cijfers (die we ‘afleiders’ noemen), dan vinden normale mensen het lastig het middelste cijfer te onderscheiden. Dit is het zogeheten crowding effect. De oorzaak is niet het minder scherpe perifere gezichtsvermogen, want hetzelfde cijfer wordt wel waargenomen wanneer de twee omringende cijfers verwijderd worden (zie figuur 4.4). Het effect ontstaat doordat de flankerende cijfers de aandacht afleiden van het middelste.
+
2 252 2
+
2 252 2
Figuur 4.4 ‘Onzichtbare cijfers’. Wanneer een normale proefpersoon naar het centrale fixatiepunt staart (hier het plusteken, +), is één cijfer rechts daarvan in het linker perifere gezichtsveld goed te zien. Maar als het cijfer omringd wordt door andere cijfers, is het voor gewone mensen niet meer waarneembaar. Een synestheet kan het middelste cijfer afleiden uit de kleur.
