Zijn wij onze hersenen?

Een algemene inleiding op het thema Lichaam en Geest

Zijn wij onze hersenen?

Drs. A. Bos Huisarts, Amsterdam

In dit artikel worden enkele opvattingen tegen het licht gehouden die in de neurowetenschappen populair zijn geworden en die het best kunnen worden samengevat met de uitspraak: ‘Wij zijn onze hersenen.’ Er worden argumenten gegeven om de rest van het lichaam evenzeer serieus te nemen voor onze identiteit. En verder om de hersenen als een orgaan te zien waar wij gebruik van maken, net als andere organen. Ons ‘zelf’ omvat daarom meer dan ons lichaam. Wij ontwikkelen ons en dat zou niet interessant zijn als dat niet meer inhield dan het veranderen van onze hersencircuits.

Sinds de zeventiende eeuw, zo wil het cliche´, gaan wij gebukt onder het verfoeilijke cartesiaanse dualisme dat een tegenstelling poneert tussen lichaam en geest: het lichaam kent, als stoffelijk object, afmetingen, ‘uitgebreidheid’, en de geest niet. Ze verschillen volgens Descartes dus van elkaar in kwaliteit. Neurowetenschappers en neurofilosofen vertellen ons dat de moderne neurowetenschappen aan deze opvatting een eind hebben gemaakt. De manier waarop dat is gelukt wordt het best duidelijk gemaakt aan de hand van de volgende uitspraak van de Amsterdamse neurowetenschapper Dick Swaab: ‘Wij zijn onze hersenen.’1 Wat bedoelt hij daarmee? Als hij het letterlijk bedoelt (en daar lijkt het op), is dat een wel erg radicale reductie van wat er allemaal aan een mens kleeft. Zo worden we van subject in eéń zin object. De

BSL - BIJ - 3090r2_BIJ

‘verdinglijking’ (naar het Duitse Verdinglichung) van het bewustzijn vindt hier zijn sluitstuk.2 Ben ik slechts een wandelend brein of heeft mijn intuı¨tieve zelfbeeld, namelijk dat mijn hersenen gewoon een orgaan zijn dat ik gebruik, zoals ik mijn ogen gebruik, wel degelijk reden van bestaan? De uitspraak ‘Ik ben mijn brein’ brengt in ieder geval enkele filosofische en ethische problemen met zich mee en het is de vraag of de huidige kennis van de neurowetenschap onherroepelijk tot deze conclusie leidt.

Bewustzijn weggeredeneerd Swaab staat allesbehalve alleen. De Amerikaanse filosoof Daniel Dennet betoogt in zijn boek Consciousness explained uit 1991 dat

008


het cartesiaanse dualisme tot elke prijs vermeden moet worden omdat het aanvaarden ervan hetzelfde is als de moed opgeven (om bewustzijn te kunnen begrijpen; A.B.).3 Maar hij beschrijft niet welke afmetingen de geest heeft, of anders, hoe het lichaam zijn afmetingen inmiddels is kwijtgeraakt. Het komt er bij hem uiteindelijk op neer dat het bewustzijn als onbelangrijk bijproduct van de hersenactiviteit wordt weggemoffeld. Om die reden wordt zijn boek door tegenstanders wel ‘Consciousness explained away’genoemd. Drie jaar later sprak Francis Crick, medeontdekker van de dubbele helixstructuur van DNA, zijn lezers aldus toe: ‘Jij, je vreugden en je verdriet, je herinneringen en je ambities, je gevoel van persoonlijke identiteit en vrije wil zijn in feite niet meer dan het gedrag van een uitgebreide verzameling zenuwcellen en de daarbij betrokken moleculen.’4 En de Amerikaanse neurowetenschapper Michael Gazzaniga herhaalt het in 2005: ‘...you are your brain. The neurons interconnecting in its vast network, discharging in certain patterns modulated by certain chemicals, controlled by thousands of feedback networks – that is you.’5 Het artikel dat u nu leest, is dus door mijn hersenen geschreven. Als u het er niet mee eens bent, so what? Ik kan er niets aan doen; mijn hersenen zitten nu eenmaal zo in elkaar dat ik deze beweringen zo op papier zet. Trouwens het feit dat u het er eventueel niet mee eens bent, maakt op mijn hersenen geen enkele indruk. Waarom zouden uw hersenen betere opvattingen hebben dan de mijne?

Het hersenen-lichaamsdualisme Hoe letterlijk de reductie ‘van mij tot mijn brein’ wordt bedoeld, maakt Swaab elders duidelijk: ‘Wij zijn onze hersenen. De rest van ons lichaam dient louter om onze hersenen te voeden, ons voort te bewegen en nieuwe hersenen te maken door ons voort te planten.’6 Hier mag Descartes dan zijn overwonnen, maar er komt een nieuw dualisme tevoorschijn dat aan Mary Shelley’s Frankenstein lijkt te zijn ontleend: het hersenen-lichaamsdualisme. De Portugees-Amerikaanse neuroloog Antonio Damasio verzet zich tegen dit soort eenzijdigheid en maakt in zijn boeken duidelijk dat het lichaam onontbeerlijk is voor het


9

menselijke bewustzijn.7-9 De stemming en het gevoelsleven staan onder de allesoverheersende invloed van de gebeurtenissen in het lichaam. Evolutionair, zo betoogt Damasio, heeft het centrale zenuwstelsel allereerst tot taak gehad het eigen lichaam te representeren en pas in tweede instantie de buitenwereld. Voor het bewaren van de homeostase moeten de hersenen informatie krijgen uit het gehele lichaam. Dat blijft onbewust, maar beı¨nvloedt wel de grondstemming. Dat resulteert dan bijvoorbeeld in het gevoel: ‘Ik heb mijn dag niet vandaag.’ Wanneer de organen een sterkere dynamiek vertonen, zoals bij hartkloppingen of een toegesnoerde keel, dan wordt dat wel bewust en spreken we van gevoelens. De hartkloppingen zelf noemt Damasio emotie. Emoties zijn voor hem slechts lichamelijke gebeurtenissen; pas als ze tot het bewustzijn doordringen, spreekt hij, in navolging van de negentiende-eeuwse Amerikaanse psycholoog William James, van gevoelens.

Belichaamde geest Maar niet alleen voor gevoelens is het lichaam onmisbaar. Ook voor het denken is dat het geval. Zowel voor de (abstracte) begrippen als voor de kleuring van het denken, zo heeft men in de linguı¨stiek ontdekt. ‘Embodied cognition’ is dit gaan heten of ook wel ‘embodiment’. Veel begrippen waarmee wij ons denken formuleren, zijn afkomstig van lichamelijke functies, van de plaats die wij innemen in de ruimte en de bewegingen die wij maken. ‘De zin: ‘Ja, nu vat ik het’, duidt niet alleen op een gevoel, maar gebruikt een lichamelijke metafoor om dat begrijpen duidelijk te maken. Menselijke taal bestaat uit metaforen. We denken metaforisch en de meest elementaire metaforen die we daarvoor gebruiken, zijn afkomstig van ons lichamelijk functioneren en de positie die ons lichaam in de ruimte inneemt, zoals blijkt uit het volgende: Na een uurtje heb je het wel onder de knie’, zei onze leraar, die veronderstelde dat wij met de leerstof worstelden en wel een steuntje in de rug konden gebruiken. Het eerste uur kwamen we echter maar moeilijk op gang. We liepen steeds de opgaven na, maar kwamen er niet achter. Het ging ons boven de pet. De oplossing bleef in de lucht hangen. We konden er maar

009

10

Drs. A. Bos

niet warm voor lopen. Dat kon de leraar maar moeilijk verteren. Opeens vond eéń van ons het. Eerst bereikte hij ons niet, tot we dachten dat we het ook zagen, maar het bleek dat hij blind was geweest voor een onhoudbaar standpunt. Dat drukte ons met de neus op de feiten. Het blijkt dat we niet tot abstracte begrippen kunnen komen – toch het meest onlichamelijk soort denken dat er is – zonder het lichaam steeds als referentie te gebruiken. Anders begrijpen we deze begrippen niet. En anders begrijpen we elkaar niet.10 Er is een onderzoek gedaan waaruit blijkt dat proefpersonen wanneer ze iets zwaars in de handen hebben ook zwaarder tillen aan een probleem dat hen wordt voorgelegd.11 Vergelijkbare experimenten lieten een dergelijk verband zien tussen fysieke en psychische warmte, psychische pijn wordt in de hersenen op dezelfde manier verwerkt als lichamelijke pijn, de begrippen lang en kort worden voor tijd en plaats op dezelfde manier verwerkt, terwijl hoog en laag in ruimte en hie¨rarchie inwisselbaar blijken (de langere kandidaat wint trouwens vaker de verkiezingen).12-14 Niet alleen in de hie¨rarchie, maar ook in de muziek blijkt dat zo te zijn. Een melodie is gedefinieerd door haar intervallen, de afstanden tussen de verschillende toonhoogten. Toondove mensen (amusie) kunnen afstanden slechter schatten.15 De beroemde neurowetenschapper Vilayanur Ramachandran ontdekte dat de linker Gyrus angularis, waarvan al langer bekend is dat deze betrokken is bij het lichaamsschema (het lichaamsbewustzijn dat maakt dat u met de ogen dicht weet waar uw vingertop en waar uw neuspunt zich bevinden en u feilloos de eerste naar de tweede kunt bewegen), ook een rol speelt bij alle metaforen die wij gebruiken.16 Patie¨nten waarbij dit gebiedje als gevolg van een CVA was uitgevallen, begrepen abstracte begrippen en metaforen niet meer. Dat geeft steun aan het vermoeden dat het ontstaan van alle metaforen en abstracte begrippen zijn oorsprong heeft in ons lichaamsbewustzijn. Het is begrijpelijk dat neurowetenschappers hun onderwerp het belangrijkst vinden, maar dat zij hun terrein als pars pro toto van de mens kunnen opeisen, is dus niet terecht. De term ‘heel de mens’ is uit het modieuze spraakgebruik verdwenen, maar misschien moeten we het maar eens herformuleren.


Psychosomatiek Als huisartsen zijn wij vertrouwd met deze samenhang tussen lichaam en geest. We zien mensen na een hartinfarct of met COPD depressief worden. Dementie blijkt soms alleen het symptoom van hypothyreoı¨die te zijn. En hardlopen blijkt een depressie weer op te kunnen klaren. Maar geldt het ook andersom? De populariteit van de psychosomatiek heeft een dieptepunt gekend na de ontdekking dat maagzweren geen gevolg waren van stress, maar van de aanwezigheid van Helicobacter pylori. Het probleem is dat de invloed van de geest op het lichaam niet past in de opvatting dat de geest een onbelangrijk epifenomeen is van de hersenfunctie. Daarbij komt dat de eerste hoofdwet van de thermodynamica, de wet van behoud van energie, zich zou verzetten tegen een oorzakelijke werking op de stof door iets onstoffelijks als de geest. Er zijn eigenlijk maar twee gebieden waarop de invloed van de geest op het lichaam nooit is betwijfeld: het placebo-effect en de somatisch onbegrepen ziekten. Maar met deze beide vormen van invloed van de geest op het lichaam scoor je als patie¨nt over het algemeen niet hoog bij medici. In de richtlijnen voor bijvoorbeeld cardiovasculair risicomanagement is nog steeds weinig over psychosomatiek te vinden. In de jaren zeventig publiceerden de cardiologen Rosenman en Friedman over de type A-persoonlijkheid. Het was hen opgevallen dat de onderzoeken naar de invloed van cholesterol elkaar heel vaak tegenspraken. Zij werden er door de man die hun wachtkamer opnieuw zou stofferen op geattendeerd dat alleen de voorkant van de stoelen was versleten. ‘Wat voor soort mensen behandelt u?’, vroeg hij. Hierdoor keken zij met andere ogen naar hun patie¨nten en ontdekten dat de mensen die een hartinfarct hadden doorgemaakt, heel vaak gekenmerkt werden door geldingsdrang, vijandigheid, een chronisch gevoel van tijdnood of een combinatie hiervan.17 Dit geluid is inmiddels volledig overstemd door de cholesterolhypothese. Moleculen als oorzaak geven veel meer houvast en psychosomatiek is voor velen nog zo verschrikkelijk jaren zeventig. Toch is de psychosomatiek bezig aan een voorzichtige comeback. Er komen bijvoorbeeld steeds meer geluiden dat depressie vaak voorafgaat aan een hartinfarct, zelfs bij een normaal cholesterolgehalte.18,19 Maar de

010


vondst dat het leren van vergevingsgezindheid bij mensen met coronair lijden het optreden van ischemie van het hart bij (herinnerde) woede voorkomt (in tegenstelling tot de controlegroep), zie ik nog niet snel een plaats vinden in een richtlijn cardiovasculaire preventie.20 De psychoneuro-immunologie heeft al in de jaren tachtig laten zien hoe de immuniteit invloed ondervindt van de hersenen via de hypothalamus-hypofyse-bijnieras en het sympathische zenuwstelsel. Waarmee onder meer verklaard werd hoe stress de immuniteit kan onderdrukken. En andersom hoe cytokinen invloed hebben op het centrale zenuwstelsel doordat sommige als neurotransmitter kunnen functioneren. Maar immuunproblemen benaderen we toch maar het liefst met ‘biologicals’.

Behaviorisme Er is nog een reden om de geest onbelangrijk te vinden. In het behaviorisme is ‘de geest’, bijvoorbeeld door de Amerikaanse psycholoog B.F. Skinner (1904-1990), afgeschaft als wetenschappelijk bruikbaar begrip. Je kunt nu eenmaal nooit weten wat er in een ander omgaat. Het enige onderwerp dat onderzocht kan worden, is gedrag. En daarvan zul je de achtergrond dus nooit leren kennen. Ook in deze opvatting worden wij dus van subject object. En zoals dat in de wetenschap niet ongebruikelijk is voor onderwerpen die niet goed zijn te onderzoeken, betekende dat voor Skinner dat de geest dus niet bestond. Dit was de doodsteek voor de erkenning van zoiets als empathie. De ontdekking van de spiegelneuronen, waarover later meer, heeft duidelijk gemaakt dat wij wel degelijk kunnen ervaren wat er in een ander omgaat.

Onbewustzijn Er waren tijdens de hoogtijdagen van het behaviorisme meer redenen in de wetenschap om de geest onbelangrijk te vinden. Neurofysiologisch onderzoek uit 1963 toonde namelijk aan dat het bewustzijn van onze handelingen enige milliseconden achter het sein tot handelen vanuit onze hersenen, de ‘bereidheidspotentiaal’, komt aanhinken. In een beroemd en eigenlijk ook wel geestig experi-


11

ment liet de Britse neurochirurg W. Grey Walter patie¨nten naar dia’s kijken terwijl er elektroden direct op hun motorische cortex waren aangesloten. Bij geopende schedel dus, hij was ze toch juist aan het opereren. De patie¨nten konden naar believen, als vrije beslissing, op een knop drukken als ze een volgende dia wilden zien. Wat ze niet wisten was dat deze knop loos was, maar dat de projector reageerde op een elektrische signaal in de aangebrachte elektroden. Tot hun verbijstering liep de projector vooruit op hun beslissing. Niet alleen voordat ze de knop aanraakten, maar net voordat ze besloten op de knop te drukken verscheen de volgende dia reeds. Ze waren zelfs bang dat ze door de druk op de knop een dia zouden overslaan.21 Door dit resultaat ontstond twijfel over het bestaan van de vrije wil. Twintig jaar later vond een minstens even beroemd experiment plaats. B. Libet liet proefpersonen naar een klok kijken die met een constante snelheid ronddraaide.22 Zij moesten via deze klok het exacte tijdstip aangeven waarop zij besloten dat zij hun hand zouden optillen. Van de bereidheidspotentiaal was al bekend dat deze 500 milliseconden optreedt voó´r de handeling. Het bleek dat het bewuste besluit slechts 200 milliseconden voor de beweging optrad, dus 300 milliseconden na de bereidheidspotentiaal. ‘De hersenen bereidden de beweging dus al voor voordat de proefpersonen zich bewust waren van de eigen wil dit te doen.’ Toch verwerpt Libet de vrije wil niet. Er bestaat volgens hem in deze milliseconden nog genoeg ruimte om te besluiten de hand niet te bewegen. Bij Libet heeft de vrije wil in ieder geval vetorecht. De conclusie is duidelijk: onze hersenen bereiden onbewust voor wat pas later als gedrag in ons bewustzijn terechtkomt. Dat betekent dat we voor ons gedrag motieven kunnen hebben waar we ons niet van bewust zijn en dat we dat gedrag pas achteraf rationaliseren met ‘verzonnen’ motieven. De psycholoog Ap Dijksterhuis heeft een boek gewijd aan dit fenomeen: Het slimme onbewuste.23 Daarin betoogt hij ook, net als Damasio, dat we bij beslissingen beter op ons gevoel kunnen vertrouwen dan op ons bewust redelijk overwegen. Hij laat verder met veel voorbeelden zien dat ons gedrag onbewust is gemotiveerd, wat betekent dat we manipuleerbaar zijn met methoden die het onbewuste wel bereiken, maar het bewustzijn niet. Methoden die de recla-

011

12

Drs. A. Bos

me-industrie met graagte toepast. De paradox is dat dit duidelijk maakt hoe belangrijk het bewustzijn is. Als de reclametrucs wel in het bewustzijn terecht zouden komen, zou je er immers beter tegen gewapend zijn.

rassing voor me. Ik herken ze als mı´jn gedachten en als mı´jn woorden. En verder geeft mijn zelfbewustzijn mij alsnog vetorecht over gedrag dat ik niet verkies. Ik kan de verantwoordelijkheid voor mijn gedrag niet op iets of iemand anders afschuiven.

Vrije wil? Intentie Volgens velen betekent dit alles dat de vrije wil een illusie is. Voor de evolutiebioloog Richard Dawkins, voor wie het genoom allesbepalend is, is het duidelijk: wij hebben geen vrije wil. Alles ligt vast. Hij vindt het daarom onzinnig om misdadigers te straffen. Ze kunnen er immers niets aan doen dat ze doen wat ze doen. Je kunt net zo goed je auto een trap geven omdat hij panne heeft.24 Als hij gelijk heeft, betekent dat niet minder dan dat het leven eigenlijk nergens over gaat. Dawkins heeft ongelijk wat betreft de psychopaten. De Amerikaanse bioloog Marc Hauser doet aan de Harvard-universiteit onderzoek naar het intuı¨tieve gevoel van goed en kwaad. Hij doet dat door allerlei morele dilemma’s, liefst echt gebeurd, aan mensen voor te leggen. Hij heeft daar op internet een site voor waar iedereen, in verschillende talen waaronder ook Nederlands, zijn morele keuzen in situaties kan intoetsen.25 Het blijkt dat iedereen, van wat voor achtergrond of leeftijd, intelligentie of geslacht dan ook, ongeveer dezelfde intuı¨ties heeft. Zelfs psychopaten blijken goed te beseffen wat goed en kwaad is; het kan ze alleen niets schelen. Hauser, als bioloog, denkt daarom dat we evolutionair ontstane aanleg hebben voor dit besef. Maar dan nog. Voor Dawkins en vele anderen, zoals Dijksterhuis, is de wil alleen vrij als die van begin tot eind bewust zou zijn. Maar waarom zou dat zo moeten zijn? Alles begint immers onbewust. Ook ons bewuste denken. Wij kunnen onze neuronen toch geen instructies geven? Daar is een onbewuste regelaar aan het bewind. Gelukkig hebben we geen bewustzijn in onze fysiologie. Stel je voor dat je je hart steeds de opdracht moest geven te kloppen of dat je de gruwelijke gebeurtenissen in je spijsvertering bewust moest meebeleven. Maar mijn gedrag is wel degelijk mijn gedrag. Het is toch ook mijn onbewuste? De gedachten die ik denk en de woorden die ik uitspreek worden ook onbewust geproduceerd, maar vormen zelden een ver-


Maar hoe ben ik verantwoordelijk? Waar moeten we het begin zoeken van gedrag (of denken)? Wat is het neuronale correlaat van intentie? Waarom slaan de hersenen wel de ene en niet de andere weg in het neuronennetwerk in? Wat zet een neuron aan tot ‘vuren’? Wat is de oorzaak van het feit dat de ionenkanalen in de celwand opeens natrium binnenlaten, zodat zich een actiepotentiaal over het neuron beweegt? Het antwoord is: de actiepotentiaal van een ander neuron of anders de neurotransmitters afkomstig van een ander vurend neuron. Zo redenerend wordt de vraag alleen maar verschoven: wat is de uiteindelijke oorzaak van de opeenvolgende verschijnselen? We komen in een cirkel terecht. De veronderstelling is dat de hersenen dit alles op eigen gezag doen. Maar waar besluit dit autonome brein dat het een keer niet meedoet, zodat niet deze maar hoogstens andere neuronen gaan vuren? Hoe besluiten de hersenen aan welke taak ze zich gaan wijden en dus ook welke hersenregio aan het werk kan gaan? De beeldvormende techniek in de neurowetenschappen die dit zou kunnen laten zien, is de fMRI (functional MRI). Deze wordt gebruikt om te laten zien welke hersenregio’s zijn betrokken bij bepaalde taken. Wat deze laat zien is echter geen neuronenactiviteit, maar toename van bloedtoevoer. Dat was nooit een bezwaar, want tot voor kort betekende dat hetzelfde: actieve neuronen vragen gewoon om meer bloed. Twee onderzoekers vroegen zich echter af of dat wel waar is. Zij timeden de gebeurtenissen nog eens heel goed en kwamen erachter dat er eerst extra bloedtoevoer is voordat er ook maar enige activiteit van de neuronen in die regio is aan te tonen. ‘These findings (tested in two animals) challenge the current understanding of the link between brain haemodynamics and local neuronal activity. They also suggest the existence of a novel preparatory mechanism in the brain that brings additional arterial

012


blood to cortex in anticipation of expected tasks.’26 Ofwel: de tot nu toe bekende mechanismen komen wat de onderzoekers betreft niet in aanmerking als verklaring voor de aanzet van een bepaalde hersenactiviteit. De conclusie die kan worden getrokken, is dat het ‘andersom’ is, namelijk eerst bloedtoevoer en dan pas neuronale activiteit in de betreffende regio’s. Wat het bloed eropuit stuurt, is nog onbekend en in ieder geval onbewust. Het wordt steeds interessanter om het idee ‘heel de mens’ nieuw leven in te blazen.

Vorm en functie Uit neurologisch oogpunt kunnen we dus het begin van een hersenactiviteit niet vinden. Er zullen niet veel neurowetenschappers zijn die eraan twijfelen dat de motorische schors onze bewegingen aanzet. En er bestaat evenmin twijfel over het feit dat als een defect in de motorische schors is ontstaan, bepaalde spieren verlamd raken en dus bepaalde bewegingen niet meer mogelijk zijn. Maar hoe moeten we dan het volgende verklaren? De Nijmeegse hoogleraar neurologie Theo Mulder beschrijft in een interview hoe een patie¨nt na een beroerte nauwelijks meer kan lopen.27 Zijn been slingert en zijn arm staat in een soort vleugelstand. De man blijkt tot zijn zeventigste een hartstochtelijk schaatser te zijn geweest. De fysiotherapeut komt op het idee hem te vragen om in plaats van te lopen op sokken over de gladde vloer te schaatsen. En dat lukt wonderbaarlijk goed. Een andere patie¨nt, een oud mijnwerker, beschikt na een beroerte niet meer over rompbalans: op geen enkele manier is hij in staat zijn armen ten opzichte van zijn romp te bewegen. De vindingrijke fysiotherapeut creeërt een gang met tafels en laat een karretje bezorgen. De patie¨nt gaat er ruggelings op liggen en slaagt erin, net als vroeger in de mijn, zijn armen dingen te laten doen die hij tot dan toe op geen enkele manier voor elkaar kon brengen. En tenslotte is daar de dirigent die zijn armen, alweer na een beroerte, niet kan bewegen. Maar wat doet hij, wanneer hij zegt: ‘Vroeger kon ik dit?’ Hij maakt typisch dirigerende bewegingen met zijn armen. Als deze patie¨nten deze ‘spontane’ bewegingen maar vaak genoeg herhalen, blijken er in de hersenen weer neuronale circuits te


13

ontstaan die deze bewegingen representeren. Men spreekt dan over het zelforganiserend vermogen of de plasticiteit van de hersenen. Dat klinkt alsof het initiatief hiertoe toch nog altijd van de hersenen zelf uitgaat. ‘The brain rewires itself.’28 Maar hoe moeten we het verklaren dat de ledematen zonder de impulsen van de motorische cortex, die immers beschadigd is, bewegingen uitvoeren? De enige prikkelgeleiding die volgens huidige inzichten in zo’n geval nog voor beweging zou kunnen zorgen, is de reflexboog via het ruggenmerg. Maar vergelijking met reflexbewegingen doet absoluut onrecht aan de kwaliteit van de bewegingen uit de voorbeelden. Michael Gazzaniga stelt nog als centraal dogma in zijn boek The Social Brain uit 1985: ‘Vorm gaat vooraf aan functie.’29 Wanneer je niet de hersenstructuren voor een functie hebt, zal die functie ook nooit gerealiseerd kunnen worden. Maar bovengenoemde voorbeelden lijken daar toch mee in tegenspraak. Tenzij de reflexboog, die niet hoger gaat dan het ruggenmerg, hiervoor verantwoordelijk is. Maar het blijkt dat zelfs beschadigingen van het ruggenmerg door stevig oefenen kunnen verbeteren. In dat geval is dus zelfs de reflexboog niet intact en kan niet verantwoordelijk worden gesteld voor het oefenen. Dat is althans de bevinding bij ratten met partieel beschadigd ruggenmerg, met gedeeltelijke verlammingen, die men liet lopen en rennen in een molen.30 Wat regelt de bewegingen waar geen neuronale representatie voor beschikbaar is? Gaat hier functie vooraf aan vorm? Het is een raadsel. Eeń ding is duidelijk: hier mag de patie¨nt van geluk spreken dat hij niet zijn hersenen is. De therapeutische implicaties van dit alles zijn echter wel duidelijk. Op dit fenomeen is de therapie van de ‘forced use’, ook wel constraint-induced movement therapy genoemd, gebaseerd (bij een eenzijdige verlamming na bijvoorbeeld een beroerte). De ‘goede’ arm wordt met een spalk en een mitella geı¨mmobiliseerd, zodat de patie¨nt om iets te bereiken de verlamde arm wel moet gebruiken om eraan te ontwennen dat die niet werkt. Het leek aanvankelijk een positief effect te sorteren. Interessant was dat hierbij bleek dat vooral patie¨nten die nog over gevoel in het aangedane gebied beschikten en dus nog informatie uit de ledematen kregen, hier baat bij hadden. Inmiddels is duidelijk dat de gezonde ledematen niet ongebruikt moeten

013

14

Drs. A. Bos

blijven en wordt nu gebruikgemaakt van het NDT-concept (Neuro Developmental Treatment) waarbij overigens wel alle aandacht uitgaat naar gebruik van de aangedane helft. Gelukkig is ook hier de patie¨nt niet zijn hersenen. Hij repareert ze.

Leren Wat er dan gebeurt, wordt steeds meer bekend. De synapsen van de niet-beschadigde buurcellen worden door de herhaalde bewegingen, waar we de oorspronkelijke neurale aanzet dus niet van kennen, gestimuleerd en versterkt. Daarop sturen deze hun uitlopers, als ranken, rond om nieuwe verbindingen te maken in de buurt van de beschadiging. Vreemd genoeg komt er in de andere hersenhelft op de analoge plaats ook een sterke activering op gang. Dus niet alleen lokaal, rond de plek van de beschadiging, maar het gehele brein wordt omgebouwd. Maar dat alles gebeurt alleen wanneer de eigenaar van deze hersenen die veranderingen stimuleert door te bewegen en te oefenen. Door herhaalde prikkeloverdracht in de synapsen, de verbindingen tussen neuronen, treedt er iets op dat long term potentiation wordt genoemd of ook wel hebbiaanse plasticiteit (naar de psycholoog D.O. Hebb, die dit proces voor het eerst voorstelde).Het gaat hier om een verandering in de receptoren in de celwand die de prikkeloverdracht vergemakkelijkt.31 Verder kan het aantal synapsen tussen de neuronen toenemen. Hebb had een talent voor didactische oneliners: ‘Neurons that fire together, wire together; neurons out of synch, fail to link. ’s Nachts, vooral tijdens de diepe slaap, gaan al de overdag aangesproken verbindingen in de circuits hetzelfde nog eens overdoen en worden dan als het ware ‘definitief’ bevestigd. Replay wordt dat genoemd, het opnieuw afspelen van informatie die overdag is vergaard.32 Om goed te kunnen leren, moet je goed kunnen slapen. Wij herprogrammeren, kortom, 24 uur per etmaal onze hersenen. Wij leren ons hele leven. Wij ontwikkelen ons continu. Misschien is dat het wel waar het leven over gaat.


Spiegelen Hoe komt het eigenlijk dat mensen zo gemakkelijk kunnen leren en vooral kinderen spelenderwijs talen en allerlei vaardigheden leren? In 1996 werd door de Italiaanse wetenschappers Rizolatti en Gallese misschien wel een van de belangrijkste ontdekkingen gedaan in de neurowetenschappen. Het verhaal is al vele malen verteld hoe de rol van de neuronen van de premotorcortex van apen bij bepaalde handelingen werd onderzocht. De apen werd de handeling voorgedaan die ze geacht werden te volvoeren wanneer de test zou ingaan. Het bleek dat de neuronen al begonnen te vuren terwijl de apen alleen maar bewegingsloos toekeken. Dergelijke neuronen worden sindsdien spiegelneuronen genoemd.33,34 Ze zorgen ervoor dat het waargenomen gedrag van een ander ervaren wordt in dezelfde hersenstructuren die een rol zouden spelen als wij hetzelfde zouden doen. Deze neuronen spiegelen dus zowel de eigen als andermans bewegingen en gedrag. Dat geldt zowel voor handelingen als de intenties die daarbij spelen, zelfs voor andermans emoties en gevoelens. Door die spiegelneuronen kunnen we leren. Door innerlijk na te doen. En ze maken empathie mogelijk en ‘theory of mind’. Dat laatste betekent dat men zich kan voorstellen wat een ander denkt. Voor de behaviorist nog een absurde gedachte.

Neuroplasticiteit Onze hersenen veranderen op deze manier dus door het gedrag van anderen. Maar wij kunnen zelf nog op een andere manier onze hersenen veranderen. Het lijkt er zelfs op dat we in staat zijn grote gebieden van de hersenen te gebruiken voor andere doeleinden dan waarvoor ze oorspronkelijk zijn bedoeld. Hier lijkt Gazzaniga’s relatie tussen vorm en functie geheel zoek. Bij doven die met gebarentaal communiceren, blijkt zich een interessant fenomeen voor te doen. Het is vergelijkbaar met wat er na een herseninfarct (een beroerte) kan gebeuren. Namelijk dat een ander hersengebied de taak van het niet (meer) functionerende gebied overneemt. De twee belangrijkste taalgebieden in de hersenen zijn, zoals bekend, allereerst het gebied van Broca, het spraak-

014


centrum, dat een belangrijke rol speelt bij het spreken. Dat bevindt zich, vrij logisch, vlakbij het gebied van de motorische cortex dat de bewegingen van mond en lippen aanstuurt. Daarnaast ligt een hersendeel dat het verstaan van taal mogelijk maakt, het gebied van Wernicke, dat zich, al even logisch, bevindt in de gehoorschors. Beide gebiedjes bevinden zich in de linker hersenhelft, dat, misschien iets te simpel gesteld, het terrein is van het logisch denken, terwijl in de rechter hemisfeer het visueel-ruimtelijk inzicht wordt bepaald. Volgens deze logica zou het produceren van gebarentaal in de hersenen gelokaliseerd moeten zijn in een gebied van de motorische schors waar de armbewegingen worden gerepresenteerd, terwijl het begrijpen ervan in het rechter hersengebied plaats zou moeten vinden. Dat blijkt niet zo te zijn. Ook de gebarentaal van doven maakt gebruik van Broca en Wernicke. Een gelijksoortig verhaal betreft het gebruik van de occipitale schors door blinden. Deze primaire (ofwel als eerste door visuele informatie bereikte) visuele schors is bij zienden onder andere bij het lezen actief. Blinden die braille lezen blijken daarvoor eveneens de occipitale schors te gebruiken. Zelfs a´l hun vingertoppengevoel wordt daar gerepresenteerd en niet in het uitgebreide gebied dat de zienden voor voelen hebben gereserveerd in de primaire sensibele schors! Na enkele dagen continu geblinddoekt brailleschrift leren, gebeurt bij ziende proefpersonen hetzelfde als bij blinden. Hun vingertoppen worden gevoeliger en hun occipitale schors neemt de representatie hiervan over van de sensibele schors. Na afdoen van de blinddoek keert alles, na enige tijd zien, weer op zijn oude plaats terug en verdwijnt de extra gevoeligheid van de vingertoppen.35 Maar niet alleen voor het tasten levert de visuele cortex bij blinden extra mogelijkheden. Het feit dat blinden zich zo goed in de ruimte kunnen orie¨nteren, komt doordat ze hun visuele cortex ook aan het werk zetten bij het horen van geluiden.36 Onlangs was op de televisie een blinde te zien die met behulp van de terugkaatsing van klikgeluidjes, als sonar, in staat was behoorlijk nauwkeurig de omgeving te beschrijven. Men kan zich afvragen waarom dit zo is. Voldoet de rechter hersenhelft niet voor het herkennen van gebaren? Bij horenden wel. Is er niet genoeg plaats in de sensibele cortex


15

om braille te verwerken? Vingertoppen kunnen erg genuanceerd prikkels onderscheiden en er is een bijzonder groot gebied in de hersenen voor gereserveerd, dus ik vermoed dat er een andere reden is. Gaat het misschien niet om de weg waarlangs wordt waargenomen, maar om de aard van de waarneming zelf? Gaan Broca en Wernicke eigenlijk over communicatie en de occipitale schors over de vorm van de buitenwereld? De spectaculairste voorbeelden van neuronale plasticiteit vormen de mensen met maar eéń hersenhelft. Neem nu het meisje bij wie de linker hersenhelft op driejarige leeftijd was verwijderd. Ze spreekt op zevenjarige leeftijd vloeiend Nederlands en Turks, en vertoont slechts een lichte spasticiteit rechts.37 Misschien nog opzienbarender is het geval Roger, een afgestudeerd wiskundige, die om een bepaalde reden een hersenscan liet maken. Daarbij bleek dat hij vrijwel geen hersenweefsel meer had door een inwendige hydrocephalus. Er was alleen een flinterdun schilletje neocortex tegen de schedel en redelijk intacte basale hersenen. Zijn neuroloog schatte zijn hersenen op 5% van het normale volume. Roger functioneert normaal.38,39 Zijn deze mensen werkelijk hun hersenen?

Netwerk of soep? Waar gaat het dan om bij de hersenfunctie? Er zijn twee gezichtspunten in de neurowetenschappen die elkaar overigens niet uitsluiten. Het ene gezichtspunt benadrukt de netwerkfunctie van de neuronen, de ‘circuits’, en de andere het belang van de chemie van de neurotransmitters. De psychiater Johan A. den Boer noemt dit het circuit- en het soepstandpunt.40 De bovenstaande voorbeelden van aanzienlijk volumeverlies van de hersenen laten ons enigszins verward achter wat betreft de rol en het belang van het netwerk. Met het soepstandpunt voelen wij ons als artsen op vertrouwder terrein. We kunnen de hersenfunctie immers beı¨nvloeden met psychofarmaca? Deze beı¨nvloeden de prikkeloverdracht door neurotransmitters en hebben invloed op de aanmaak en activiteit van synapsen. Ze veranderen daarmee dus ook de circuits. Op verschillende plekken in de hersenen zijn verschillende neurotransmitters aan het werk, die allemaal een andere invloed op ons zouden hebben. Dopamine noemen

015

16

Drs. A. Bos

we de beloningsstof. Serotonine een stemmingsregulator. GABA’s geven rust en endorfinen verminderen pijn. Sommige neurotransmitters hebben een hormonale werking, zoals adrenaline. Andersom hebben hormonen weer een invloed op de hersenen, bijvoorbeeld testosteron. Onze stemming en misschien zelfs ons karakter zouden geheel worden bepaald door deze chemische stoffen. Alsof het om de menging van sappen gaat, zoals in de hippocratische geneeskunde. De slechte mengsels, de dyscrasiee¨n, zijn met de psychofarmaca te herstellen. Althans, dat is de bedoeling. Helaas weten patie¨nten het ‘beloofde verloop’ vaak niet waar te maken. Van serotonineheropnameremmers worden sommige mensen juist depressiever en andere agressief. Testosteron zou ook agressief maken. Dat heeft dieronderzoek laten zien. Maar bij mensen ligt dat toch anders. Zwitserse onderzoekers vonden bij vrouwen die al of niet at random en dubbelblind testosteron kregen dat zij verschillend op de toediening van dit hormoon reageerden. ‘Een ‘asociaal’ persoon reageert asociaal op testosteron en een ‘sociaal’ persoon sociaal.’41 Verschillende mensen doen verschillende dingen met dezelfde stof. Dat wisten we natuurlijk al, maar het betekent wel dat wij niet volledig door de chemie worden geregeerd, zoals sceptici, of misschien liever cynici, wel plegen te beweren.

Zijn de hersenen de baas in ons of zijn wij de baas in onze hersenen? Maar wat zou iemand dan tot een sociaal mens maken als dat niet door de chemie van de neurotransmitters wordt veroorzaakt? Ligt dat op een andere manier vast? Of kunnen wij ons tot een sociaal persoon ontwikkelen? De plasticiteit van de hersenen spreekt het idee tegen dat ons gedrag voor eeuwig vastligt. Wij kunnen ons ontwikkelen. Er zijn veel redenen om te veronderstellen dat het leven daarover gaat. Alle romans en biografiee¨n ontlenen tenslotte hun bestaansrecht daaraan. En die ontwikkeling wordt gestimuleerd omdat we drempels moeten overwinnen. Omdat we moeite moeten doen om een doel te bereiken. Een roman of een biografie zonder problemen wil niemand lezen. Een levensverhaal waarin alles altijd meezit, is volstrekt oninteressant. We zagen aan het


begin van dit artikel dat ziekte invloed heeft op de psyche. Dat hoeft niet alleen een negatieve invloed te zijn. Als drempel in het leven kan ziekte ook een mogelijkheid tot ontwikkeling in zich bergen. Dat is, zoals aangenomen mag worden, een uiterst impopulaire gedachte in deze tijd. Maar de manier waarop we met een ziekte leven of de manier waarop we de ziekte te boven komen, verandert iets in ons. Die ontwikkeling zou een arts kunnen steunen. Dat vraagt om meer dan protocollaire zorg. Dat veronderstelt belangstelling voor de uniciteit van de patie¨nt die tegenover je zit. Daar helpen de statistiek en de evidence niet meer, alleen de empathie. Vanouds de sterke kant van de huisartsengeneeskunde. En het interessante is dat dit de basis is van de placebowerking in de geneeskunde.

‘Ik’ Maar wat ontwikkelt zich dan? De hersenen, het lichaam? Ongetwijfeld. Maar zou dat zo interessant zijn als ‘vrucht van een leven?’ Als neurowetenschappers stellen dat wij onze hersenen zijn, wat bedoelen ze dan? Wat maakt ons tot mens? Gaat het dan om de klomp grijze en witte stof van een bepaalde afmeting of om het ‘geproduceerde’ gedrag en het bewustzijn? Dat wat geen afmetingen heeft? Als we aan ontwikkeling denken, gaat het toch hierom. Om deze onmeetbare en onweegbare kant van ons. Maar dan dreigen we toch weer terecht te komen bij iets als de geest, de individualiteit, de persoon, het ik of het zelf. En dat zou allemaal niet bestaan volgens de meeste neurowetenschappers. Er is geen ‘Ghost in the machine’, geen homunculus die toeschouwer is in het theater van het bewustzijn. Vooral niet omdat de functies van de hersenen in talrijke modules van aparte circuits en regio’s zijn verdeeld en er geen plekje in de hersenen zou zijn waar alle informatie weer bij elkaar komt. Toch kun je toeschouwer zijn van je eigen gedrag en je eigen gedachten. Daarom kun je daarin ook ingrijpen. En de meesten van ons ervaren zichzelf als eenheid. Betekent dit dan niet dat wij een ‘ik’ of een zelf hebben? De spiegelneuronen maken wat dit aangaat iets duidelijk. Doordat ik, geholpen door de spiegelneuronen, de ander als spiegel kan gebruiken, kan ik mezelf als ‘ik’ ervaren, omdat

016


ik de ander als persoon zie. Als ik alleen op de wereld was, was het begrip ‘ik’ een loze term. Dat ik mij een ‘ik’ voel, dank ik aan anderen. Het ‘ik’ is zowel een sociaal concept als een reeël bestaand begrip. Even reeël als de hersenen, maar daar niet in te vinden. Het heeft geen afmetingen, maar het bestaat. Daardoor herkennen we een ander als persoon: als subject en niet als object. De Britse psychologe Uta Frith meent dat het autisten ontbreekt aan een ‘zelf’. Om je in te leven in een ander, moet je weten wie je zelf bent.42 Dat levert de empathie op zonder welke de geneeskunde nooit zou hebben bestaan. Met introspectie kun je het ‘ik’ niet ontdekken: je bent het zelf die ‘introspecteert’. Zoals je zonder spiegel je eigen ogen niet kunt zien. Maar bij een ander zie je het onmiddellijk. Daar is een persoon, een eenheid, iemand. Hoe je dat waarneemt, is echter nauwelijks te formuleren. Dat wordt vooral duidelijk bij sollicitaties waarbij de beroemde eerste indruk achteraf altijd de beste blijkt te zijn geweest. Of bij het fenomeen van liefde op het eerste gezicht. Je weet, ondanks een onverantwoord gebrek aan informatie, wat voor iemand je voor je hebt. Dat noemen we intuı¨tie. Een begrip waar de neurowetenschap geen bevredigende verklaring voor kan bieden.

Conclusie Wij zijn niet onze hersenen. Hersenen ervaren maar eéń soort prikkel: depolarisatiegolven en hyperpolarisatiegolven. Als je er al van kunt spreken dat ze die ervaren. Hersenen nemen niet waar, wij nemen waar. Hersenen worden niet beloond, wij worden beloond. Hersenen maken geen verhaal uit onsamenhangende gegevens. Dat doen wij. Ooit gezien dat hersenen verrast zijn door wat ze waarnemen? En waar zie je dat dan aan? Omdat ze een huppelpasje maken? Hersenen voelen zelfs geen pijn. Hersenoperaties kunnen zonder narcose plaatsvinden. Net zo min als de hersens honger hebben, boos zijn of zin hebben om te rennen, doen ze aan waarnemen. Dat doen alleen personen (en andere organismen). Maar het kost veel moeite om neurowetenschappelijke literatuur te vinden waarin men zich niet schuldig maakt aan deze drogredenering en dat staat, volgens de filosofen Bennett en Hacker, als belangrijkste


17

hinderpaal een gezonde manier van denken over de relatie van de geest en de hersenen in de weg.43

Literatuur 1 Swaab D. Wij zijn onze hersenen. Trouw, 30 september 2000. 2 Lukacs G. Geschichte und Klassenbewustsein. 1923. 3 Dennet D. Consciousness explained. Penguin 1991. Vertaald als: Het bewustzijn verklaard. Contact, 1999. 4 Crick FHC. The astonishing hypothesis: the scientific search for the soul. Simon & Schuster, Londen. 1994. 5 Gazzaniga MS. The ethical brain. New YorkWashington DC: Dana Press, 2005. 6 Swaab D. Geen gedachten zonder fosfor. AMC magazine, december 2002. 7 Damasio AR. De vergissing van Descartes. Amsterdam: Wereldbibliotheek, 1995. 8 Damasio AR. Ik voel dus ik ben. Amsterdam: Wereldbibliotheek, 1999. 9 Damasio AR. Het gelijk van Spinoza. Amsterdam: Wereldbibliotheek, 2003. 10 Bos A. Hoe de stof de geest kreeg. Zeist: Christofoor, 2008. 11 Jostmann NB, Lakens D, Schubert TW. Weight as an embodiment of importance. Psychol Sci 2009; 20(9):1169-74. 12 Williams LE, Bargh JA. Experiencing physical warmth promotes interpersonal warmth. Science 2008; 322: 5901. 13 MacDonald G, Leary ML. Why does social exclusion hurt? The relationship between social and physical pain. Psychol Bull 2005;131:202-23. 14 Casasanto D, Boroditsky L. Time in the mind: Using space to think about time. Cognition 2008;106:579-93. 15 Douglas KM, Bilkey DK. Amusia is associated with deficits in spatial processing. Nat Neurosci 2007;10:915-21. 16 Von Bubnoff A. Stroke patients shed light on metaphors. [email protected] 26 mei 2005. Referaat over: Grasping Metaphors: UC San Diego research ties brain areas to figures of speech. UCSDNews 2005. 17 Friedman M, Rosenman RH. Type A behavior and your heart. New York: Alfred A. Knopf, 1974. 18 Bremmer MA. Depressie en hartvaatziekten: mogelijke verstoringen in de stress- en ontstekingsresponse als verklaringen voor de onder-

017

18

Drs. A. Bos

19

20

21

22

23 24

25 26

27

28 29 30

linge relatie. Proefschrift VU medisch centrum 2008. Kamphuis MH, Geerlings MI, Tijhuis MAR, Kalmijn S, Grobber DE. Kromhout D. Depressie en hart- en vaatziekten. Hartbulletin 2009;40(1):146. Waltman MA, Russel DC, Coyle CT, Enright RD, Holter AC, Swoboda CM. The effects of forgiveness intervention on patients with coronary artery disease. Psychol Health 2009;24(1):11-27. Gray WW. Voordracht voor de Osler Society, Oxford University, 1963. In: Dennett DC. Consciousness explained. Penguin, 1991. Libet B. Time of conscious intention to act in relation to onset of cerebral activity: The unconscious initiation of a freely voluntary act. Brain. 1983;196:640-645. Geciteerd in: Boer JA den. Neurofilosofie. Amsterdam: Boom, 2003. Dijksterhuis A. Het slimme onbewuste. Denken met gevoel. Amsterdam: Bert Bakker, 2008. Dawkins R. Straf is wetenschappelijk achterhaald. NRC Handelsblad 2006, 14 en 15 januari; p. 19. http://moral.wjh.harvard.edu/index.html Sirotin YB, Das A. Anticipatory haemodynamic signals in sensory cortex not predicted by local neuronal activity. Nature 2009;457(7228):574. Maassen H, Ophey P. Flexibele hersenen. Wetenschap, Cultuur en Samenleving 1996;juli-aug:603. Crick FHC, Koch C. The problem of conciousness. Sci Am 2002;aug.:10-7. Gazzaniga MS. The social brain. New York: Basic Books, 1985. Pilcher H. Exercise may speed spinal cord repair. Running boosts nerve talk in injured rats. Nature 2003;10 november.


31 Ledoux JE. Emotion, memory and the brain. Sci Am 2002;12(1):62-71. 32 Hijmans A. Leren tijdens de slaap. AMC Magazine, juni 2004. 33 Rizzolatti G, et al. Premotor cortex and the recognition of motor actions. Cogn Brain Res 1996;3:131-41. 34 Gallese V, et al. Action recognition in the premotor cortex. Brain 1996;119:593-609. 35 Pascual-Leone A. Neuropsycholoog Boston in ‘Frontiers’. Uitzending National Geographic over neuronale plasticiteit met Alan Alda. 36 Khamsi R. Plastic brains help the blind place sounds. Brain areas for vision are co-opted for locating sound in space. http://www.nature.com/ news/2005/050125/full/news050124-6.html. 37 Borgstein J, Grootendorst C. Half a brain. Lancet 2002;359(9305):473. 38 VARA. Een geweldige tijd. Presentator: Paul Witteman. (Al in 1985 uitgezonden door de EO: ‘Heb je echt wel hersenen nodig?’) 39 Lewin R. Is your brain really necessary? Science 1980;210(4475):1232-4. 40 Boer JA den Neurofilosofie. Hersenen>bewustzijn>vrije wil. Amsterdam: Boom, 2003, 2004. 41 Eisenegger C, Naef M, Snozzi R, Heinrichs M, Fehr E. Prejudice and truth about the effect of testosterone on human bargaining behaviour. Nature 2010;462(7274), advanced online publication. (citaat uit bespreking hiervan in NRC Handelsblad 12-13 december 2009, wetenschapsbijlage, 11) 42 Frisch U. Autisme-verklaringen van het raadsel. Berchem: Uitgeverij EPO, 2005. 43 Bennet MR, Hacker PMS. Philosophical foundations of neuroscience. Oxford: Blackwell, 2003.

018

Zijn wij onze hersenen?

Recommend Documents