de

vijfde

revolutie

omdat hersenwetenschap
onze wereld gaat veranderen

Lone Frank

Vertaald uit het Deens door
Gerre van der Kleij

Eerste druk, maart 2010

Tweede druk, april 2010

Derde druk, september 2010

Oorspronkelijke titel

Den femte revolution: Fortællinger fra hjernens tidsalder

© 2007 Lone Frank / Gyldendal, Kopenhagen

Nederlandse vertaling

© 2010 Gerre van der Kleij, Zutphen /

Maven Publishing B.V., Amsterdam

www.mavenpublishing.nl

Ontwerp omslag & binnenwerk G2K

ISBN 978 94 9057 401 7 / NUR 770

Alle rechten voorbehouden.

Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke wijze en/of door welk ander medium ook, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever.

Inhoud

Hoofdstuk 1
Op het spoor van de vijfde revolutie

Noten en literatuurverwijzingen

Hoofdstuk 1

op het

spoor

van de

vijfde revolutie

Wat een pijnlijke situatie. De tranen stromen over mijn gezicht, en ik weet zeker dat de aardige man rechts van me dat heeft gemerkt. Ik probeer het vocht uit mijn ogen weg te knipperen, dicht en open en dicht en open, zonder dat het ook maar iets uithaalt. De formaldehydedampen uit de witte plastic emmer voor me blijven mijn slijmvliezen aantasten. Ik wil bij die emmer weg, maar dat kan niet. Ik sta met een stel mensenhersenen in mijn handen – om precies te zijn halve mensenhersenen – en probeer tegelijk om geconcentreerd naar de man te luisteren, die gebaart en uitlegt en deelname verwacht. De hersenen die op mijn gestrekte rechterhand rusten zijn in de lengte doorgesneden en laten hun binnenste zien, met holtes en kronkelende structuren. De manier waarop de gehalveerde kleine hersenen over mijn hand heen bungelen heeft iets ontluisterends.

‘Je wilt een boek over de hersenen schrijven, zeg je. Dan kun je maar het beste beginnen, lijkt me zo, door een stel van dichtbij te bekijken. Herken je de anatomie? Laten we even eenvoudig beginnen: die dikke witte band hier is het corpus callosum.’

Hersenbalk, ja. ‘Deze 200.000 zenuwvezels verbinden de twee hersenhelften. Ik noem ze de Brooklyn Bridge van de hersenen.’

Het is niet voor het eerst dat George Tejada die opmerking maakt, en het zijn niet de eerste hersenen die hij van dichtbij bestudeert. Als bioloog heeft hij de leiding bij het hanteren van weefsels, hier op het Harvard Brain Tissue Ressource Center, de grootste hersenbank ter wereld. Hij heeft persoonlijk de ongeveer driehonderd menselijke hersenen door zijn vingers laten gaan die elk jaar aan de wetenschap worden geschonken, en die hier eindigen in het Mailmangebouw van het McLeanziekenhuis in Belmont bij Boston. George is een tengere man van middelbare leeftijd, gekleed in de vormeloze groene kleren die iedereen kent uit operatiekamers. Zijn peper-en-zoutkleurig bloempotkapsel en zijn afgemeten gebaren geven hem een efficiënte en ondernemende uitstraling, maar zijn Spaanse accent geeft hem een zacht randje. Kortom, een man aan wie men de zorg voor zijn nagelaten organen gerust kan toevertrouwen.

‘Dit is de hippocampus.’ George steekt zijn hand uit en laat een pink langs een ronding dicht bij de onderkant van de hersenen lopen. ‘Die zorgt ervoor dat al je herinneringen bewaard blijven. Zonder hippocampus ben je niemand.’

Theoretisch ken ik de functie van die kleine, gedraaide, worstachtige structuur prima, maar ik heb hem nooit in het echt gezien, dus ik buig me nog dieper over de hersenen. Ik zie niets bijzonders in de beige massa; ik kan eigenlijk alleen maar denken hoe sterk hersenweefsel lijkt op doorgekookte champignons. De sterke damp maakt dat ik een traan laat vallen op de hersenstam. George merkt het niet of doet alsof, keert alleen de hersenen om en nodigt me uit om te komen kijken hoe de wendingen aan de buitenkant, in de hersenschors, veel minder vol zijn dan ze zouden moeten zijn. In plaats van hard opgepompt te zijn, met een bijna glad oppervlak, hebben deze diepe dalen die ze kriskras doorkruisen zoals bij een uitgedroogde walnoot.

‘Zware atrofie.’

‘Alzheimer?’

George knikt, en ik voel me een knappe leerling. Het onverbiddelijke proces van dementie heeft het dierbare weefsel opgelost en een verschrompeld en aangetast orgaan achtergelaten. Deze vrouw, ‘de hersenen waren van een oudere vrouw’, ooit een goed functionerend mens, is dieper en dieper een duisternis zonder herinneringen binnengegaan, zonder spraak en ten slotte grotendeels zonder bewustzijn. Vanwege die ziekte is ze hier in een witte plastic emmer geëindigd, met als enige identiteit het nummer B6782. De hersenbank verzamelt zieke hersenen om weefselmonsters te kunnen sturen naar onderzoekers over de hele wereld. KENNIS BRENGT GEZONDHEID staat er op de voorkant van alle foldertjes van de hersenbank. Onderzoekers bestuderen veranderingen in het weefsel om erachter te komen wat er gebeurt bij ziekten zoals alzheimer, parkinson, schizofrenie en bipolaire stoornis, of manisch-depressiviteit zoals dit vroeger heette.

‘Ik heb het bedrag niet exact in mijn hoofd, maar het kost duizenden dollars om een enkel stel hersenen door alle standaardprocedures te krijgen,’ zegt George. Er klinkt professionele trots door in zijn minutieuze uitleg hoe het kwetsbare orgaan meteen na de dood uit zijn voormalige eigenaar moet worden verwijderd en binnen een etmaal in handen van de hersenbank moet zijn. ‘Er heeft altijd iemand oproepdienst, altijd.’

‘Bel de hersenbank voordat de hersenen worden verwijderd,’ schrijft het protocol voor dat wordt gestuurd naar verpleegtehuizen en ziekenhuisafdelingen waar een donor verblijft. ‘De dode mag niet worden gebalsemd voordat de hersenen zijn verwijderd, en leg alstublieft de dode zo snel mogelijk in de koeling, in elk geval binnen zes uur nadat de dood is ingetreden. De hersenbank zal u de nodige materialen voor verzending sturen.’

Als de gekoelde hersenen op het McLeaninstituut aankomen worden ze meteen in tweeën gedeeld. In het laboratorium hangen foto'o van een jonge medewerker, Lou, waarop hij met een plexiglasscherm voor zijn gezicht en een grote glimlach naar de fotograaf een nog bloedig stel hersenen doorsnijdt. ‘Zie je dat hij het mes van beneden naar boven hanteert?’ zegt George. ‘Dat geeft zo'o mooie hersenstam.’

De ene helft gaat direct in de diepvries terwijl de andere in formaldehyde wordt geconserveerd. De helften zweven in de dikke vloeistof in witte plastic emmers, tot ze eruit worden gehaald, in plakjes worden gesneden en als weefselmonsters kunnen worden opgestuurd naar onderzoekers die een aanvraag hebben ingediend die door de hersenbank is goedgekeurd. Bovendien gaan de hersenen door de handen van deskundige pathologen om ervoor te zorgen dat de juiste diagnose is gesteld, en dwarsdoorsneden worden ingekleurd en beschrijvingen opgesteld. Er komt bijna dagelijks een stel hersenen binnen, tegenwoordig liggen er bijna zevenduizend opgeslagen. De hersenbank bestaat sinds 1978 en levert nog steeds nieuwe kennis op. Destijds droegen weefselmonsters van hier bij aan de identificatie van de genetische afwijkingen die bij de dragers ervan Huntingtons Chorea veroorzaken, een ongeneeslijke aftakelingsziekte die wordt veroorzaakt door het afsterven van bepaalde hersencellen. De laatste paar jaar heeft de directeur van de hersenbank, Francine Benes, het onderzoek op McLean vooral toegespitst op schizofrenie en bipolaire stoornissen. Door middel van onderzoek van gedoneerde hersenen heeft ze de hypothese kunnen weerleggen dat de twee ziekten te maken zouden hebben met afbraak en celdood, en erop gewezen dat ze eerder worden veroorzaakt door falende verbindingen in de hersenen.

‘Ik doe zelf geen onderzoek,’ zegt George; het vaste dagelijkse werk geeft hem genoeg te doen. Hij doet dit al zes jaar, en toch wordt de omgang met het dode weefsel nooit tot routine. Hij spreidt zijn armen.

‘Ik ben gek op mijn werk en wordt nooit moe erover te vertellen. Mensen raken diep gefascineerd door hersenen, en ik voel dat zelf nog steeds even sterk. Je kunt niet onberoerd blijven als je weet dat je een persoon, datgene wat die mens echt was, in je handen houdt.’

Hij heeft gelijk. Het is erg moeilijk om niet ontroerd te raken. Toegegeven, er zit een paar rubberhandschoenen tussen mij en de rechterhersenhelft van de oude vrouw, maar je zou haast geloven dat die 700 gram koud weefsel onder stroom stonden. Het is een raar gevoel, een bevend en schokkend en eigenlijk heel onaangenaam gevoel. Totaal onverwacht.

‘Je bent biologe!’ zeg ik tegen mezelf. ‘Je hebt alles ontleed, van regenwormen tot konijnen, zonder één kik. Jarenlang heb je meegedaan met het opensnijden van ratten om hun hersencellen te kweken, en je handen hebben nooit gebeefd. Je vóélde in elk geval nooit wat bijzonders.’

Maar nu is al mijn koele academische belangstelling vervlogen. Hier te staan met de overblijfselen van B6782 brengt me bijna aan het huilen – tranen die niet van de formaldehyde komen. Dunne koude naalden prikken langs mijn ruggengraat in mijn vlees, en diep onder in mijn maag borrelt het zachtjes van de zenuwen. Het is precies zoals George Tejada zegt: ik houd de essentie van een persoon in mijn handen. Deze massieve zeemleerachtige klomp was nog maar een week geleden en een heel leven lang de binnenste kern van een ander mens. Alle gedachten, gevoelens en onbewuste lusten van die mens bestonden uit elektrische impulsen die onophoudelijk heen en weer sprongen tussen het fijn vertakte netwerk van de uitlopers van individuele cellen. Het is net alsof ik een overtreding bega. Het moment is angstaanjagend intiem.

Tegelijk zijn de omgeving en de situatie zo eindeloos prozaisch. De ruimte waarin we staan is bekleed met grijs linoleum en wordt verlicht door witte neonlampen; ze is schoongeschrobd en anoniem en doet denken aan de behandelruimten in een dierenartspraktijk nadat de klanten zijn vertrokken. Aan het plafond hangt een stalen weegschaal zoals bij een slager, langs de wanden staat een rij kasten met glazen deuren, en op een van de tafels ligt een balpen recht naast een geel schrijfblok. Alles is praktisch en doelmatig en zonder versiering. Dit is een werkruimte, en George is de juiste man om mijn gedachten weer bij concrete zaken terug te krijgen.

‘Kijk! Dit gebeurt er als je te veel junkfood eet.’

Hij trekt een stomp van een ader tevoorschijn uit de blootliggende onderkant van de hersenen, en die is lichtgeel en past niet helemaal bij het bleke en uitgewassen kleurenpalet van de rest.

‘Voel eens hoe hard die is.’

Plichtsgetrouw druk ik met twee vingers op de dikke ader en voel een bijna scherpe hardheid, als van plastic. George keert zich plotseling om, gaat weg en haalt nog een witte emmer uit de hoek, die hij met een knappend geluid opent. Vlug dompelt hij zijn handen in de vloeistof en tilt er een half stel hersenen uit, dat hij naast het ene stel houdt, zodat ik kan zien dat het andere stel groter en meer gevuld is.

‘Kijk, zo ziet een vergelijkingsexemplaar eruit.’

Een vergelijkingsexemplaar. Dus een ongeveer normaal orgaan zoals waarmee George en ik nog rondsjouwen. Ik leg de door ziekte geteisterde B6782 terug in de dikke vloeistof en voel een last van me afglijden. Het lijkt alsof George iets wil zeggen, maar hij trekt alleen maar met zijn mondhoeken.

‘De wereld kan blijkbaar niet genoeg krijgen van hersenen.’ De opmerking komt uit de richting van de deur. ‘We hebben altijd bezoek. Jij komt uit Denemarken, volgende week dinsdag komt er een groep onderzoekers van het Karolinska Institutet in Stockholm, en de week daarna krijgen we bezoek van de Duitse tv.’

Timothy Wheelock steekt zijn hand uit, en ik pel mijn natte handschoen af. Dokter Wheelock, zoals hij hier genoemd wordt, draagt een kanariegeel hemd en lijkt sprekend op Bill Clinton. Tenminste, voordat dat jongensachtige uiterlijk werd aangetast door seksschandalen en onderzoekscommissies. De dokter heeft bij de hersenbank de leiding over de afdeling histopathologie. Hij zorgt ervoor dat er micrometerdunne plakjes worden gesneden van bijzonder belangrijke onderdelen van de binnengekomen hersenen, zodat ze kunnen worden onderzocht en er een nauwkeurige beschrijving kan worden gemaakt en een diagnose kan worden gesteld. Wheelock geeft ook graag rondleidingen.

‘De mensen komen in grote reisgezelschappen. Natuurlijk hebben we voortdurend mensen van de diverse media over de vloer, maar ook groepen studenten verpleging, en een eindeloze reeks middelbare scholieren en bibliothecarissen.’

‘Bibliothecarissen?’

‘Ja, daar hebben we er veel van. Vraag me niet waarom. Maar middelbare scholieren, die zijn mijn favorieten. Die jongelui willen dolgraag alles zien wat we hebben, ze vinden het gaaf en tegelijk een tikje eng. Ze zuigen het in zich op als ik al mijn gekleurde doorsneden voor ze uitspreid, en het toppunt is een bezoek aan de opslagruimte.’

De opslagruimte is een soort visioen van de eeuwigheid. Van vloer tot plafond liggen hier hersenen van alle leeftijden in doorzichtige tupperware bakken in plakjes en kleine stukken. Weer terug, naast het microtoomapparaat waar hij zijn plakjes snijdt, rommelt Wheelock voorovergebogen in een kartonnen doos en haalt er een handvol rode balpennen uit met het telefoonnummer van de hersenbank. Er zijn ook een paar stickers en een stel kleine witte rubberhersenen met logo. Het woord Harvard verdwijnt bijna in de spleet tussen de twee helften. Een prachtspeeltje voor een kat, lijkt me.

‘Tja, ik weet niet goed… Het is vast de bedoeling dat je erin knijpt als je opgefokt bent, of zoiets. Stresshersenen.’

De kleine folders over donatie zijn openlijk over hun boodschap.

‘Een hersendonatie is een kostbaar geschenk aan de neurologische onderzoeksgemeenschap,’ stelt een brochure; en een glanzende folder in vertrouwenwekkend lichtbruin belicht de religieuze kant van donatie na het overlijden.

‘Veel mensen vinden dit een moeilijke en ingewikkelde beslissing. Het is een beslissing die veel mensen ertoe brengt serieus na te denken over hun diepste opvattingen over de dood; in hoeverre er leven is na de dood, en wat de ziel is.’

Gelukkig kunnen protestanten, katholieken, Grieks-orthodoxen, moslims, joden en boeddhisten allemaal religieuze onderbouwing vinden voor het schenken van hun hersenen aan de wetenschap. Paus Pius xii was al vroeg voorstander van weefseldonatie, en ook zijn opvolgers hebben haar hoog in het vaandel staan. De orthodoxe rabbi Moses Tendler zou hebben gezegd dat orgaandonatie onder bepaalde omstandigheden haast een plicht is. Als je er levens mee kunt redden moet je gewoon over de brug komen. Toch vindt de hersenbank het gepast om te vermelden dat de Jehovah'h Getuigen hun volgelingen niet aanmoedigen om organen af te staan.

Psychiatrische en degeneratieve ziekten hebben elk hun eigen folder, zoals er ook een is voor donateurs van normale vergelijkingsexemplaren. Achterop staat een formulier waarop iedereen voorlopig zijn belangstelling kan aangeven. ‘Als u in hersendonatie geïnteresseerd bent raden we u de volgende stappen aan: 1) Praat erover met uw familie en licht uw huisarts in. 2) Vul het bijgevoegde vragenformulier in en stuur het terug.’

Een postzegel plakken is niet nodig. Toch is het niet gemakkelijk om donoren te krijgen; vooral de ‘normalen’ weigeren afstand te doen van hun hersenen. De zieken doen minder moeilijk, want de hersenbank heeft goede contacten met patiëntenorganisaties die voorlichting geven en donatie stimuleren. De meeste normale hersenen komen van echtgenoten van zieke donoren. Ik stel me zo voor dat medewerkers bij de hersenbank zich natuurlijk allang hebben aangemeld, maar zowel George als Wheelock zwijgt als ik ernaar vraag. Beide heren lachen wat ongemakkelijk en kijken eerst naar elkaar en dan naar de tafel. Ze hebben er niet echt over nagedacht, zeggen ze, en Wheelocks stem klinkt merkwaardig onzeker.

‘Als ik parkinson zou krijgen zou het zeker niet zo raar voelen, maar nu mankeer ik niks. En jij, George?’

‘Ik wil het aan mijn familie overlaten. Die moeten tenslotte met het besluit kunnen leven.’

De hersenbank accepteert geen donaties uit het buitenland, omdat het vervoer te lang duurt. Maar als ze Deense hersenen zouden toelaten, zou ik ze dan die van mij geven? Ik heb al een gewoon donorcodicil in mijn portefeuille, zodat ze naar believen bruikbare reserveonderdelen mogen nemen, mocht ik een ongeluk krijgen. Maar met hersenen voelt het anders. Het idee alleen al, dat Timothy Wheelock ze tot in de kleinste onderdelen zal bestuderen en dat George Tejada ze in kleine stukjes zal snijden, in een weckfles zal stoppen en die in de opslagruimte zal zetten. Of nog erger: dat een of andere harteloze journalist ze zal betasten en die ervaring in zijn flutpublicatie zal beschrijven.

Neem mijn lever, mijn nieren, mijn hart, prima, het zijn maar organen. Maar mijn hersenen, dat ben ík! Ik moet bijna de opmerking van Sherlock Holmes beamen: I am a brain, my dear Watson, and the rest of me is a mere appendage.

En zo is het ook – het begint me te dagen dat we allemaal waarachtig onze hersenen zijn. Nog niet eens zo lang geleden was er veel discussie over en weerstand tegen harttransplantatie, omdat aan het hart een bijzondere betekenis werd toegekend. Tegenwoordig weten – en voelen – we allemaal dat het hart alleen maar een gespierde pomp is, die kan worden omgeruild als een carburateur in een auto. Maar ziel en hersenen worden zo zoetjes aan bijna als identiek beschouwd.

Vaak wordt gezegd dat de menselijke hersenen het meest complexe object in het universum zijn. Met hun honderden miljarden cellen, die elk tot wel tienduizend gevoelige communicatieverbindingen hebben met andere cellen, zijn de functies van de hersenen een raadsel en worden ze maar heel oppervlakkig begrepen. In veel opzichten zijn de hersenen een grote, onbekende wereld en onze fascinatie ervoor heeft in onze cultuur zo om zich heen gegrepen dat die elke dag ergens opduikt. De media hebben allang ontdekt dat hersenen een fantastisch onderwerp zijn, en ze leveren een gestage stroom aan krantenartikelen, tijdschriftthema'a en tv-programma'a. In een vrolijke versimpeling worden complexe gevoelens als liefde en jaloezie aan de leek voorgesteld als het logische gevolg van de dans tussen hormonen en signaalstoffen. Of de subtiele verschillen in hersenfunctie tussen mannen en vrouwen worden omgewerkt tot licht onderhoudende kost, waarbij met inzet van populaire presentatoren en grote gebaren voor iedereen wordt vastgesteld dat vrouwen de weg niet kunnen vinden, en dat mannen niet tot empathie in staat zijn.

Ken u zelve. Dat stond boven de ingang van het orakel in Delphi, en meer dan tweeduizend jaar later jagen we nog steeds achter hetzelfde aan. Wie ben ik en wat is een mens, vragen we. Maar we vragen het op een andere manier. Vroeger werd gespeculeerd over cultuur en over een geest, die op een rare manier werd losgekoppeld van het organisme, maar nu worden de fysieke hersenen langzaam maar zeker bron en eindstation voor al onze vragen over de menselijke natuur en ons bestaan.

Wat gebeurt er in de hersenen wanneer we elkaar liefhebben of haten, vragen we. Welke gebieden in de hersenen zijn actief wanneer mensen gokken en een drang voelen naar alcohol of cocaïne? Wat is er mis in de hersenen van zware geweldplegers? Waar zitten de gevoelens, en waar ontstaan gedachten?

De neurologie is de nieuwe filosofie, zeggen sommigen, en ongetwijfeld zijn hersenonderzoek of neurowetenschappen het meest ‘hotte’ onderwerp waar je je als wetenschapper mee bezig kunt houden en het fraaiste dat je op je businesscard kunt schrijven.

Waarom dat zo is hoorde ik een tijdje geleden de Amerikaanse filosoof Daniel Dennett onder woorden brengen. Dennett was onderweg van de ene interviewafspraak naar de volgende, maar hij had ingestemd met een ontmoeting op het vliegveld van Boston, waar hij me gul onthaalde op een maaltijd met oesters en heel veel witte wijn. Het interview ging over zijn nieuwste boek, Breaking the Spell uit 2005, waarin Dennett beargumenteert dat alle religie een natuurverschijnsel is. Er zijn geen goden maar alleen hardnekkige en irrationele ideeën die tussen onze oren zitten. Ideeën die ontstaan als vonkende elektrische signalen tussen hersencellen en die via taal en opvoeding van generatie op generatie worden doorgegeven. Ergens midden in een lange uitweiding stopte Dennett plotseling en zei toen iets wat leek op een profetie.

‘De volgende generatie genieën zal zich binnen het hersenonderzoek voordoen. Ooit trok de deeltjesfysica de knapste jonge koppen aan, en daarna dna en genetica, maar nu zijn het de neurowetenschappen. Simpelweg omdat we daar de grote vragen kunnen beantwoorden.’

De man leek met zijn witte haar en witte baard op het klassieke beeld van een Bijbelse patriarch; hij wees naar mij met zijn oestervork en keek ernstig. Ik probeerde iets slims terug te zeggen, maar aangezien hij zo vriendelijk was geweest om mijn glas witte wijn meerdere keren bij te vullen bleef het bij wat slappe bijval. Niet lang daarna moest ik weer aan het gesprek denken toen ik heel toevallig stuitte op een uittreksel van de essaybundel van Tom Wolfe, Hooking Up. Het boek verscheen al in 2000, toen alles nog in het teken van de informatietechnologie stond, maar Wolfe zag toen al de horizon achter het digitale landschap opdoemen.

‘Als ik nu student was zou ik, denk ik, de neurologie niet kunnen weerstaan,’ schrijft hij. ‘Hier vinden we de twee meest fascinerende mysteries van de 21e eeuw: het mysterie van de menselijke geest, en het mysterie wat er met die geest gaat gebeuren wanneer die zichzelf volledig zal leren kennen.’

Nu stromen de studenten inderdaad binnen. De grote prestigeuniversiteiten, van Harvard en mit tot Princeton en Cambridge, hebben allemaal allang dure neurologische centra gesticht, met scanners en speciale onderzoeksfondsen. Als de rijke mecenassen van de wereld universiteitssponsor van uitgerekend neurologische centra willen worden, zegt dat iets over hoe ‘hot’ die richting is. De begunstigde neurologische centra zelf zijn oasen van onderzoek. Plaatsen waar de grootste talenten op dat gebied worden ingekocht en gelegenheid krijgen om op alle niveaus aan hersenen te snuffelen, van het in kaart brengen van genen via het ontdekken van de functie van signaalmoleculen tot aan neuropsychologisch onderzoek van levende mensen.

Een bijzonder interessante ontwikkeling is het feit dat meer en meer andere vakgebieden hun heil zoeken bij de neurologie. Niet alleen psychologen maar ook sociologen, antropologen, religiewetenschappers en filosofen. Een goed voorbeeld daarvan is de Amerikaanse filosoof Sam Harris, die uit zijn leunstoel is gekomen en zijn ganzenveer heeft omgeruild voor een MRI-scanner. Daarmee doet hij volop onderzoek op basis waarvan hij zich uiteindelijk doctor in de neurologie zal mogen noemen, en toen ik hem onlangs ontmoette en vroeg waarom hij zo radicaal een andere weg was ingeslagen kwam het antwoord prompt en zonder enige aarzeling.

‘Oorspronkelijk was ik van plan om te promoveren in de filosofie en me te specialiseren in de filosofie van het bewustzijn. Maar ik werd doodmoe van het luisteren naar filosofen die in cirkelredeneringen over hersenen kletsten. Als ik meer wilde weten over de menselijke geest – over bewustzijn, rationaliteit, geloof en andere aspecten van ons subjectieve Ik, ja, dan was het zonneklaar dat ik meer moest weten over de hersenen.’

Tegenwoordig is hij druk bezig onze collectieve kennis uit te breiden. Harris gebruikt zijn scanner om te onderzoeken hoe begrippen als ‘ergens in geloven’, ‘ontkenning’ en ‘ergens aan twijfelen’ in feite in de hersenen zichtbaar zijn. Hij brengt de betrokken netwerken en circuits van hersencellen in kaart om inzicht te krijgen in welke processen nou precies betrokken zijn bij het ontstaan van een beeld van de werkelijkheid.

Een generatie geleden waren dergelijke vragen ondenkbaar; ze lagen buiten de reikwijdte van de natuurwetenschappen. Neurologie bracht de anatomie van de hersenen in kaart en bestudeerde de ingewikkelde biochemie van de individuele hersencellen, en details van de elektrische signalen die zich tussen cellen verplaatsten. De onderzoekers bogen zich over petrischalen en reageerbuisjes of peuterden aan kleine stukjes losgesneden weefsel. De neurologie was in feite een onderdeel van de fysiologie. Dat ze vandaag op het punt staat te veranderen in de koning der wetenschappen komt door nieuwe technologie.

Het wonderlijke van technieken die beelden opleveren – PET, MRI, SPECT – is dat ze ons rechtstreeks in levende, werkende hersenen laten kijken. Met scanners hebben we een kijkgaatje, of misschien eerder een panoramavenster gekregen naar het denkende en voelende universum tussen onze oren. Scantechnieken maken rechtstreekse vergelijkingen mogelijk tussen enerzijds activiteiten in de hersenen, en anderzijds handelingen, waarnemingen en keuzes, en zelfs zulke abstracte zaken als gedachten, gevoelens en opvattingen. Hiermee hebben we een echte spiegel van de ziel in handen.

Maar hoe staat het met al die nieuwe kennis over de hersenen? Die stortvloed aan kennis uit laboratoria en centra? Vaak lijkt die in eerste instantie esoterisch, kleine wetenschappelijke rariteiten die ronkend worden beschreven in vaktijdschriften en alleen specialisten interesseren. Toch zijn ze relevant voor ons allemaal. We staan namelijk op de drempel van een neurologische revolutie. Of zoals neuroloog Vilyanur Ramachandran van de University of California in San Diego het noemde: de vijfde revolutie. De laatste in de reeks wetenschappelijke tijgersprongen die wereldbeelden omver hebben gegooid en daarmee geestelijke en maatschappelijke vooruitgang hebben veroorzaakt.

Dat gebeurde voor het eerst in het kielzog van Copernicus in de 16e eeuw, toen hij aantoonde dat de aarde niet het middelpunt van het universum was maar slechts een van de vele planeten die onophoudelijk draaien rond een centrale ster, de zon. Dat was een mokerslag voor de toenmalige opvattingen over de wereld. Het universum was Gods schepping en de aarde was, zoals iedereen wist, het middelpunt waarop hij zijn levende schepselen had geplaatst en waar de hemellichamen in betekenisvolle banen omheen moesten draaien. Onze eigen aardkloot op een zijspoor zetten kwam neer op vraagtekens plaatsen bij de grond van het bestaan – de religieuze opvatting van de wereld. Toen zagen we de eerste confrontaties tussen de onderzoekende aard van de wetenschap en de dogmatiek van de kerk. Bovendien konden wetenschappers die de euvele moed hadden te verdedigen wat waarnemingen uitwezen, eindigen door als ketters op de brandstapel te branden.

In de 19e eeuw vertegenwoordigde Charles Darwin de tweede revolutie met zijn theorie dat alle levende wezens afstammen van dezelfde primitieve vormen en zich in miljoenen richtingen hebben ontwikkeld door aanpassing aan een voortdurend veranderende omgeving. Natuurlijk kwamen er woedende reacties van mensen van de kerk, die volhielden dat de mensheid in zijn huidige vorm door God was geschapen. Het idee van evolutie via natuurlijke selectie zorgde ervoor dat de mens zichzelf niet langer kon zien als een bijzonder begunstigd wezen. We waren opgewaardeerde apen.

De volgende schok kwam met Sigmund Freud. Die grote vaderfiguur van de psychologie introduceerde de menselijke geest als een objectieve eenheid die bestudeerd kon worden. Met de ontdekking van het onbewuste prikte hij bovendien de vastgeroeste aanname door dat we ieder afzonderlijk volledige controle hebben over onszelf. Met het duistere onbewuste was de mens niet langer één ondeelbaar zelf maar een wezen met ongekende spelonken en donkere onbegrijpelijke krachten die hun eigen spel speelden, onafhankelijk van de bewuste ratio.

Nog maar een halve eeuw geleden kantelde het wereldbeeld opnieuw. Toen werden centrale ideeën door de DNA-revolutie neergeschoten als illusies. Door hun ontdekking van de structuur van de erfelijkheid legden James Watson en Francis Crick de grondslagen voor de transformatie van biologie in een wetenschap voor ingenieurs. De 20e eeuw werd de eeuw waarin het leven zich niet langer alleen maar ontwikkelde, maar kon worden gemaakt en gemanipuleerd naar de wil en het goeddunken van de mens. Daarmee verloor het leven zelf zijn bijzondere status en werd op zijn eigen manier gelijk aan alle andere materie. Dat schokt ons. Die schok uit zich in het bijna woedende verzet tegen genetisch gemanipuleerde gewassen en levensmiddelen; hij blijkt uit de afkeer van het klonen en uit de lopende strijd tegen stamcelonderzoek op menselijke embryo'o van een paar dagen oud.

Met wat voor schok hebben we nu te maken? Tom Wolfe worstelde met de grootste en meest centrale vraag van dit moment toen hij zei: ‘Wat gebeurt er met de menselijke geest als hij zichzelf volledig zal leren kennen?’

Wat gaat dat allemaal betekenen? Hoe zal de vijfde revolutie onze kijk beïnvloeden op wat het is om mens te zijn, en op het Zelf? Welke gevolgen heeft dat? Zal het ons persoonlijke leven veranderen en mogelijk zelfs leiden tot bredere maatschappelijke veranderingen?

Hersenonderzoekers ontleden alles wat ons tot mensen maakt en zien klam celweefsel als de oorsprong van alle mogelijke verschijnselen die we tot nu toe als onstoffelijk beschouwden. Daarmee reduceren ze alles uiteindelijk tot een uitwisseling van chemische stoffen, tot elektrische signalen, en tot processen die slaafs basale natuurwetten volgen. Religie wordt een normaal neurologisch verschijnsel genoemd, morele keuzes zijn niet langer uitdrukking van geestelijke ontwikkeling en integriteit van de ziel, maar worden deels verklaard door automatische processen waarvoor een blinde en amorele evolutie in ons de kiem heeft gelegd. Nu is de jacht geopend op de grote Heilige Graal: een verklaring van het bewustzijn zelf, de basis voor de subjectieve beleving van de wereld door het individu.

We zijn onderweg naar wat we het neurocentrisme zouden kunnen noemen. Een manier van denken waarbij we de essentie van het menselijke in de hersenen plaatsen, en waar je hersenen vertellen wie je bent.

Dat vormt een contrast met het dna-centrisme, dat de laatste tientallen jaren opbloeide. Daarbij ging de aandacht uit naar de erfelijke massa en werd geloofd dat de genetische code een soort afvinklijstje was van de essentie en het potentieel van ieder afzonderlijk mens. De belangstelling voor genen kwam in een stroomversnelling als reactie op de koppige afwijzing in de jaren zeventig van het belang van erfelijkheid en biologie. Die tendens bereikte een hoogtepunt rond de millenniumwisseling en de afronding van het human genome project, toen Clinton en Blair live op tv aankondigden dat het ‘boek van het leven’ nu was ontcijferd. De weg was vrij voor een inzicht in de samenhang tussen genen en organisme, en in het openbaar werd er gesproken over genen ‘voor’ dit en genen ‘voor’ dat. Alles, van zin hebben in een peuk tot een ongelukkige voorkeur voor mannen met een neiging tot vreemdgaan, lag in de genen. Daar was uiteraard niet veel aan te doen, want de DNA-combinatie die je in de genetische loterij hebt gewonnen kan niet worden veranderd.

Ik vermoed dat de beweging richting neurocentrisme belangrijk gaat worden voor ons zelfbeeld. Simpelweg omdat de hersenen overduidelijk een oneindig dynamisch systeem zijn dat gewijzigd kán worden. Er zit veel te weinig informatie in onze krap 30.000 genen om ervoor te kunnen zorgen dat ze helemaal alleen de ontwikkeling van het netwerk en de communicatielijnen van de hersenen zouden kunnen bepalen. Die amper anderhalve kilo dicht opeengepakte cellen vormen een orgaan dat levenslang en voortdurend verandert. Cellen worden doorlopend nieuw ingericht, en de bruisende stroom indrukken van het leven leidt tot het afbreken van oude communicatielijnen en het aanleggen van nieuwe. Het is haast niet te vatten, maar elke seconde worden er ongeveer een miljoen nieuwe verbindingen gevormd. Daarnaast zijn er meer subtiele processen die ervoor zorgen dat bestaande verbindingen worden versterkt of afgezwakt zodat informatie meer of minder prioriteit krijgt. Dan zijn er nog cellen die doodgaan en feitelijk ook cellen die geboren worden. Een beter begrip van deze kolossale dynamiek, en vooral van wat die te maken heeft met onze gedachten en ons gedrag, betekent natuurlijk ook dat we processen in de hersenen zullen kunnen veranderen. Daarmee kunnen we uiteindelijk het Zelf creëren, de kern van ons eigen individuele Ik.

Nu gaan hersenonderzoekers bestuderen hoe onze leefwijze de structuur en communicatielijnen in onze hersenen verandert. Hoe onze gevoelens, onze gedachten en sociale verhoudingen onze hersenen verder ontwikkelen. Daarmee beweegt de neurologie zich op terreinen die tot nu toe ruim binnen het territorium van de menswetenschappen vielen. Hier wordt het echt interessant. Door het overschrijden van die vastgeroeste grenzen kan die opgesplitste werkelijkheid – de fysieke werkelijkheid binnen in ons waarover de natuurwetenschappen gingen, en de geest of ziel die als onstoffelijk werd gezien en door de menswetenschappen moest en kon worden bestudeerd – eindelijk samensmelten tot een eenheidswetenschap. De vraag is of dat misschien kan bijdragen aan een veel genuanceerder en vooral vollediger mensbeeld.

Als de neurologie de nieuwe filosofie is, maakt dat de neurologen tot de filosofen van deze tijd. Zij kunnen overzien wat er in de laboratoria gebeurt, en zij kunnen aanwijzen welke technieken er uit de experimenten kunnen voortkomen. Bovendien kunnen zij de uitdagingen zien.

Ze beginnen zich dan ook te uiten. In 2004 hoorden we hoe een groep zeer gerespecteerde hersenonderzoekers samen met Nobelprijswinnaar Eric Kandel waarschuwde tegen een toekomst waarin gezonde mensen onder dwang doping zouden moeten gebruiken, in de vorm van medicijnen die normale hersenfuncties vergroten of optimaal maken. Een doping die als noodzakelijk zou worden gezien in een samenleving die hersenen centraal plaatst. In datzelfde jaar schreef een groep Duitse hersenonderzoekers Das Manifest, dat richtlijnen voor onderzoek uitzette en opriep tot een maatschappelijk debat over de ontwikkelingen.¹ In zijn boek The Ethical Brain uit 2005 pleit de algemeen gerespecteerde neuroloog Michael Gazzaniga ervoor dat kennis over de hersenen zou moeten leiden tot niets minder dan een universele ethiek. Hij besluit: ‘Onze soort wil graag in iets geloven, een natuurlijke ordening, en het is de taak van de moderne wetenschap om te ontdekken hoe die ordening moet worden beschreven.’

In het algemeen groeit het besef dat neurowetenschappelijk onderzoek niet langer alleen maar gaat over het begrijpen en genezen van hersenziekten, maar dat het nog veel ingrijpender invloed gaat krijgen. Dat besef bleek toen in 2006 het tijdschrift Social Neuroscience uitkwam. In de inleiding tot het eerste nummer schreven de redacteuren Jean Decety en Julian Paul Keenan onder andere het volgende: ‘Naarmate de sociale neurowetenschappen zich ontwikkelen zullen ze gegarandeerd onze houding tegenover verantwoordelijkheid en schuld uitdagen, zoals ze ook invloed zullen hebben op sociaal beleid.’

Het wordt tijd om dieper in te gaan op de vraag welke toekomst de wetenschappers zich zien aftekenen. Ik wil graag weten hóé precies de neurologie volgens hen de samenleving zou kunnen beïnvloeden, en wat de gevolgen van die invloed zouden kunnen zijn. Ik wil dat wetenschappers grondig gaan nadenken over hoe de kennis die ze zelf produceren onze gezamenlijke mentaliteit en manier van denken kan beïnvloeden. Ik wil ook dat ze zich uitspreken over de manier waarop die nieuwe kennis concreet zal worden omgezet in technieken.

Ik heb met een groep wetenschappers afgesproken. Het zijn geen willekeurige personen met ‘neuro’ in hun titel, maar leidende figuren binnen het onderzoek, en mensen die werken aan het verwerven van inzicht in onderwerpen die er werkelijk toe doen. Mensen die vanuit hun onderzoek naar de geheimen van de hersenen vraagtekens zetten bij fundamentele verschijnselen als religie, geloof en moraal. Mensen die onze kijk op verstand en gevoel aan het wankelen brengen door te ontdekken dat rationaliteit en het onbewuste in ons binnenste slaags zijn, en dat de uitkomst daarvan onze kijk op de wereld en onze dagelijkse keuzes bepaalt. Mensen die bezig zijn te ontrafelen hoe een van de meest bepalende en verbluffende eigenschappen van de mens – empathie – ontstaat in een kleine verspreide groep neuronen.

Ik wil ook praten met anderen dan alleen onderzoekers. Want terwijl die bezig zijn met hun academische exercities is elders het omzetten van kennis in commercie in volle gang. In de ene hoek van de arena werkt de reclamewereld aan het afzetten van consumptiegoederen die direct op ons ontvankelijke zenuwstelsel zijn gericht. In een andere hoek proberen ijverige gangmakers om hersenscanners op de markt te zetten als de onfeilbare leugendetectoren van de toekomst. Dat roept allemaal vragen op. Vragen die we hoognodig uit het werkveld van de specialisten moeten halen en moeten uitbreiden tot een algemeen debat. Hersenonderzoek gaat ons allemaal aan, want we staan allemaal aan het begin van de vijfde revolutie.

De hersenen, een ultrakort overzicht

‘Het meest complexe object in het universum’ weegt 1300 gram en bevat honderden miljarden hersencellen – neuronen – die kriskras met elkaar zijn verbonden via honderden biljoenen communicatieverbindingen. De anatomische structuur weerspiegelt in grote lijnen de evolutiegeschiedenis. Onze hersenen zijn een samengesteld geheel waarbij in de loop van de ontwikkeling steeds geavanceerdere structuren over elkaar heen werden gelegd.

Helemaal binnenin zitten onze meest primitieve delen, de kleine hersenen en de hersenstam. Die zorgen respectievelijk voor de basale controle over de bewegingen en voor het op gang houden van de hart- en longfuncties, en samen corresponderen ze grofweg met het reptielenbrein.

het limbisch systeem

Tijdens de ontwikkeling van reptiel naar zoogdier kwamen er andere structuren bij, die tegenwoordig boven de hersenstam gestapeld liggen. De binnenste daarvan zijn de basale ganglia, die voornamelijk betrokken zijn bij het regelen en aanpassen van beweging, en daarna komt het limbisch systeem, dat vaak wordt aangeduid als het fundament van ons gevoelsleven. Dit systeem bestaat uit gespecialiseerde structuren zoals de gyrus cinguli, hippocampus en amygdala en ook de thalamus en hypothalamus. Die laatste twee ontvangen signalen van de rest van het centrale zenuwstelsel en reguleren door middel van hormonen basale driften zoals honger, dorst en seksuele opwinding. De hippocampus is verantwoordelijk voor een aantal taken in verband met het geheugen, terwijl de amygdala op verschillende manieren betrokken is bij ons repertoire aan emoties.

cortex

Om die opeenstapeling van structuren heen ligt de hersenschors of de cortex – dat karakteristieke gekronkelde oppervlak – en het is daar dat de mens zich werkelijk onderscheidt. Onze cortex maakt maar liefst 80 procent van de gezamenlijke hersenmassa uit, terwijl dat bij bijvoorbeeld ratten maar 30 procent is. De cortex wordt grofweg in vier kwabben ingedeeld: de occipitale kwab achterin, de pariëtale kwab boven op het hoofd, de temporale kwab rond de slapen en oren en de frontale kwab aan de voorkant. De indeling weerspiegelt een zekere werkverdeling en specialisatie, in de zin dat de occipitale kwab het gezichtsvermogen bestrijkt terwijl de overige zintuigen in de pariëtale en temporale kwabben worden bestuurd, die ook verantwoordelijk zijn voor de spraak. Het is hier, in de ‘directeur van het brein’, zoals de frontale kwab wordt genoemd, dat bewuste beslissingen worden genomen, en elke handeling die een element van keuze bevat ontstaat hier.

De hersenschors heeft twee helften of hemisferen, die anatomisch elkaars spiegelbeeld lijken. Grof gezegd zijn alle onderdelen in een linker- en een rechterversie aanwezig, en de twee hersenhelften communiceren intensief met elkaar via drie massieve zenuwbundels, waarvan de grootste het corpus callosum of de hersenbalk wordt genoemd. Elke hersenhelft controleert de beweging van de tegengestelde lichaamshelft. Wat betreft mentale functies is er een zekere specialisatie: grammaticale taalverwerking en lineaire wiskundige berekeningen vinden bijvoorbeeld bij voorkeur in de linkerhemisfeer plaats, terwijl meer abstracte wiskunde, ruimtelijk inzicht en geluidsaspecten van spraak, zoals intonatie, voornamelijk tot de rechterhemisfeer behoren.

Onze kennis over welke hersengebieden verantwoordelijk zijn voor wat voor soort taken is gebaseerd op talloze onderzoeken door de jaren heen. Onderzoek van personen met specifieke hersenschade en dierproeven hebben een reeks functionele gebieden aangetoond, vooral de cortex, en de verbindingen daartussen in kaart gebracht. Toch is ons inzicht in het functioneren van de hersenen in werkelijkheid nog rudimentair. Met de moderne scantechnieken en experimenten op levende hersenen zijn de mogelijkheden explosief toegenomen voor een meer diepgaand inzicht in het ontstaan van functies via een samenspel van systemen van neuronen en hersengebieden. Onderzoekers staan voor een gigantische klus, en het werk is nog maar net begonnen.

Meettechnieken

PET. Positron Emission Tomography. Een scanmethode die de straling van geïnjecteerde radioactieve stoffen meet. Kan bijvoorbeeld het glucoseverbruik van de hersenen meten als indirecte indicatie van de mate van activiteit. FMRI. Functional Magnetic Resonance Imaging. Meet met behulp van radiogolven de doorbloeding van de hersenen, en daarmee de activiteit in de verschillende delen. EEG. Electroencephalography. Meet via elektroden buiten op de schedel elektrische ontladingen van grotere groepen hersencellen of gebieden binnen de hersenen.

noten

en

literatuurverwijzingen

Hoofdstuk 1

1   Elger et al. 2004, Gehirn und Geist, vol. 6, pp. 30-39