Land van oeps en liefde

Steeds geavanceerder scantechnieken brengen de activiteit van het levende brein in beeld. Emoties, gedachten, waanbeelden: het is allemaal aan te wijzen....

'LIEFDE OP het eerste gezicht' is een uitdrukking die wellicht een wetenschappelijke grondslag krijgt. Recent hebben Amerikaanse wetenschappers ontdekt dat een gebiedje in de hersenen verhoogde activiteit vertoont wanneer proefpersonen foto's zien van mensen met een aantrekkelijk gezicht.

Het is opmerkelijk dat dit hersengebied zeer snel na het waarnemen van de foto reeds op volle toeren draait. Wanneer de proefpersonen foto's van lelijke mensen kregen voorgeschoteld, duurde het langer eer het hersengebiedje oplichtte.

Onderzoekers opperen een evolutionaire verklaring voor dit fenomeen. Een aantrekkelijke verschijning suggereert gezondheid, kracht en vruchtbaarheid, allemaal begeerlijke eigenschappen. Snelle herkenning daarvan kan de overlevingskansen aanmerkelijk vergroten, luidt de redenering. Het is minstens goed voor de sociale status, maar, wie weet, bestaat er zelfs een kans op het delen van genen met de knapperd. Uit de gedragsbiologie weten onderzoekers dat de pikorde onder apen op deze manier tot stand komt.

Het foto-onderzoek met de knappe gezichten staat niet op zichzelf. De laatste jaren worden in hoog tempo allerlei hersengebieden gelokaliseerd die verhoogde activiteit vertonen wanneer proefpersonen bepaalde zaken waarnemen of handelingen uitvoeren.

Veel van de resultaten ogen spectaculair. Tot de verbeelding spreekt bijvoorbeeld de ontdekking van een zogeheten 'oeps-plek' of blundercentrum, een hersengebied dat verhoogde activiteit laat zien bij het maken van een fout. En eind vorige maand nog werd de vondst bekend van een spraakcentrum in apenhersenen.

Ook leuk zijn de hersenscans die zichtbaar maken wanneer iemand een leugen vertelt. Een bepaald gedeelte van de hersenen, in het gebied dat wordt geassocieerd met oplettendheid, vertoont een ander activiteitenpatroon dan wanneer iemand de waarheid vertelt.

Al haasten de onderzoekers te verklaren dat het nog wel enige tijd duurt voordat de vondst kan dienen om getuigenissen van criminelen op waarheid te toetsen, de claim luidt niettemin dat de 'hersenleugendetector' een stuk nauwkeuriger is dan het apparaat dat vandaag de dag leugens zou ontmaskeren door registratie van fysiologische eigenschappen als ademsnelheid, spierspanning en bloeddruk.

Genoemde nieuwe inzichten in het functioneren van het brein zijn te danken aan de moderne geavanceerde scantechnieken, waarmee sinds een jaar of tien ervaring is opgedaan. Het aloude EEG heeft een nieuw broertje in de vorm van MEG, dat niet de elektrische prikkels, maar de magnetische activiteit van het brein registreert. 'Deze technieken geven een secuur beeld van de dynamiek van de hersenen, waardoor we de processen in de tijd kunnen volgen', zegt prof. dr. Peter Hagoort van het F. C. Dondersinstituut in Nijmegen.

Dit universitaire onderzoekscentrum verricht veel onderzoek naar de werking van de hersenen en beschikt ook over zogeheten functionele MRI-scanners (MRI staat voor Magnetic Resonance Imaging). Deze scanners werken met magneetvelden die moleculen van het hersenweefsel in trilling brengen. 'Daarmee kunnen we in één meting een beeld krijgen van zowel de hersenstructuur als hersenfunctie', zegt Hagoort.

Ook de PET-scan, waarmee de doorbloeding van het brein wordt gemeten, kan zeer precies gebieden registreren waarin sprake is van verhoogde activiteit, of juist aantonen waar in de hersenen sprake is van een vermindering van functies.

Door combinatie van de nieuwe technieken denken Hagoort en zijn medewerkers de komende jaren meer te weten te komen over het complexe netwerk van de honderd miljard zenuwcellen - en een veelvoud van verbindingen daartussen - die samen het menselijk brein vormen.

De publicatie van een hersengebied dat razendsnel aantrekkelijke gezichten herkent, het blootleggen van een leugencentrum of een blunderplek is leuk en aardig, maar daarmee ben je er nog niet, tempert Hagoort al te hooggespannen verwachtingen.

'Het zijn vooral deze spectaculaire krenten uit de brij van het moderne onderzoek die de krant halen. Zonder meer belangwekkend', meent Hagoort, 'maar waar het werkelijk om draait, is de kunst om de onderliggende neurale systemen bloot te leggen, en te ontdekken hoe verschillende hersendelen samenwerken.'

Zonder dat we er ons van bewust zijn, werken een groot aantal verschillende hersengebieden moeiteloos samen. Recent is ontdekt dat de zenuwcellen in de verschillende hersendelen bij bepaalde activiteiten een synchroon patroon vertonen bij het verwerken van externe prikkels.

'Deze synchroniteit duidt op gedegen samenwerking bij het uitvoeren van geheel verschillende processen', zegt Hagoort. Het maakt dat mensen in een supermarkt mobiel kunnen bellen met de telefoon krampachtig in de nek, terwijl boven de vriezer de keuze voor vissticks wordt bepaald, zonder dat tegelijkertijd het winkelwagentje op de voorganger botst en het kind in het wagentje omvalt.

Maar de samenwerking tussen hersendelen is nog veel subtieler. Hagoort: 'We weten allang dat de visuele hersenschors is gespecialiseerd in kijken en zien, en dat even verderop de auditieve cortex meewerkt aan het gewaarworden van geluid en sturen van spraak. Pas van recente datum is het inzicht dat bijvoorbeeld blind geboren mensen in de visuele cortex tastzin ontwikkelen, waarmee ze hun handicap deels compenseren en bijvoorbeeld snel brailleschrift kunnen lezen.'

Hoe het brein deze overdracht van specialisatie precies flikt, is een nog onbegrepen fenomeen. Vast staat volgens Hagoort dat voor één functie meerdere hersenengebieden samenwerken. In het geval van de blind geboren persoon krijgen behalve de nieuwe functie van het visuele centrum ook het gehoorgebied en het gebied waarin de motoriek wordt geprogrammeerd, extra impulsen.

Hagoort ziet de hersenen kortom als een enorm orkest, waarbij de koperblazers soms de pauken slaan, en een symfonie even zo vrolijk wordt afgewisseld met een jazzstuk, waarin de contrabassist van zoëven nu plots basgitaar speelt.

'Dit orkest met steeds wisselende bezettingen en talloze uitvoeringen kent geen dirigent, en toch speelt het geen noot vals', zegt Hagoort. 'Dat komt door een cascade van processen, die op één of andere manier feilloos met elkaar weten samen te werken.'

Maar dit mega-orkest is kwetsbaar, weten ruim 200 duizend personen die een beroerte kregen, de 150 duizend patiënten met dementie of de 100 duizend epileptici. Een kakofonie van orkestrale klanken is er bij de 900 duizend mensen met fobieën en ook bij de 900 duizend met persoonlijksstoornissen klinken veel valse noten.

Vooral vanwege deze neurologische en psychiatrische hersenstoornissen is de maatschappelijke druk op de hersenonderzoekers groot. Daar komt bij dat de mens steeds ouder wordt, waardoor het belangrijk is meer te weten over specifieke ouderdomsaandoeningen als Alzheimer en dementie. Vandaar de noodzaak de beste technische middelen in te zetten om de geheimen van het brein te ontfutselen. In Nederland wordt er jaarlijks meer dan twintig miljard gulden uitgegeven aan gezondheidskosten en maatschappelijke kosten die met hersenstoornissen van doen hebben. 'Ter vergelijking: de kosten van kankerpatiënten bedragen ''slechts'' vier miljard gulden', zegt Hagoort.

Overal ter wereld werken onderzoekers samen om een driedimensionale atlas van 'normale' hersenen te maken. Tot nog toe gold het brein van een zestigjarige Française als een normaal, doch beperkt model. 'Er zijn namelijk minstens zoveel verschillen in hersenen als in oren, ogen of monden', zegt Hagoort, 'om maar te zwijgen over de enorme diversiteit in functies.' Om de verschillen te spreiden, geldt straks de atlas met de hersenen van zevenduizend gezonde individuen uit negen verschillende landen als 'normaal'.

Al dat scannen is monnikenwerk, maar het is nodig om afwijkingen te kunnen bepalen ten opzichte van normale hersenen, of te zien of iemand gevoelig is voor Alzheimer, of verbanden te ontdekken met de familie van verslaafden. Links en rechts zijn daar al aansprekende voorbeelden van. Zo vonden onderzoekers aan Hagoorts F. C. Dondersinstituut een fysieke grond voor de klacht van schizofrene patiënten die aan auditieve hallucinaties lijden: 'stemmen horen'. 'Als zij in onze praktijk aangaven stemmen te horen, bleek ook inderdaad het primaire auditieve hersengebied actief.'

Op vergelijkbare wijze hopen Hagoort en zijn 25 duizend collega's in de wereld meer greep te krijgen op de herstelmechanismen van de hersenen. Daarmee kan bijvoorbeeld de therapie na een hersenbloeding worden verbeterd.

'Vroeger dachten we dat een volwassen brein niet meer plastisch is, maar dat is onjuist; de hersenen kunnen zich neuraal reorganiseren na een ontsporing. Van deze rewiring moeten we meer te weten zien te komen. Daarmee kunnen we het hersensysteem maximaal prikkelen om na een aandoening herstelmechanismen te helpen bevorderen.'

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2019 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden