Ons brein-beeld verandert – deel 2

Dit is het tweede deel van Ons brein-beeld verandert.
Klik HIER voor het eerste deel.
Klik HIER voor het derde deel.


Inhoud van deel 2

4. Ons brein: product van evolutie
***Never change a winning horse ***Een conservatief bouwplan
***Van oud naar jong

5. Ons sociale brein
***Specialisatie ***Meest betrokken hersengebieden

6De organisatie van ons brein
***Een verhaaltje ***Automatische piloot ***Selectieve aandacht
***Zelforganisatie in een complex systeem

Inhoud van deel 3

7. Ons brein van embryo tot volwassenheid
8. Ons brein en ons geweten


Enkele stellingen

♦ Ons brein is het product van een evolutieproces dat al miljoenen jaren heeft geduurd. Zowel de bouwstenen als het bouwplan zijn al oeroud.

♦  Onze geavanceerde cognitieve en affectieve mogelijkheden horen bij de specialisatie van onze soort in sociale vaardigheden.

♦ Ons brein is vooral een sociaal brein. Uiteenlopende neurale systemen, zowel evolutionair oud als jong, werken daarbij samen.

♦ Ons ‘sociale brein’ beschikt over vaardigheden die cruciaal zijn voor onze gewetensfunctie

♦ De taken van ons brein zijn zó complex dat centrale sturing ervan niet mogelijk is. Door als een zelf-organiserend systeem te functioneren kunnen parallelle processen op elkaar worden afgestemd en in onderlinge samenhang worden uitgevoerd.


Ons brein: product van evolutie

Het evolutieproces heeft aan ons brein unieke eigenschappen gegeven, maar heeft daarvoor geen totaal nieuw ontwerp hoeven maken.
De ontwikkeling van ons zenuwstelsel is namelijk veel vroeger in de evolutie begonnen dan het +++++moment waarop de mensensoort zich van verwante soorten afsplitste.
Daarom vertoont ons brein ook met minder verwante soorten al grote overeenkomsten.

Never change a winning horse

Een minuscule zoetwaterpoliep heeft al een echt neuron.
De Hydra, een minuscule zoetwaterpoliep, heeft al echte neuronen en gebruikt een volwaardige neurotransmitter.

Onze neuronen zijn relatie+f goed te bestuderen, omdat hun opbouw en werking, evolutionair gezien, al oeroud zijn en dus ook bij eenvoudige organismen zijn terug te vinden.

Zo zijn er in een primitief holtediertje, de zoetwaterpoliep Hydra, al groepen van echte zenuwcellen te vinden. Voor de prikkeloverdracht gebruiken die een neurotransmitter die bijna identiek is aan twee van die chemische boodschappers die in ons eigen brein zo’n belangrijke rol spelen. 1

Dit laat zien dat het evolutieproces een conservatief karakter heeft.
Wat goed voldoet, zoals een neuron, wordt niet meer echt veranderd.
Blijkbaar zijn varianten, -die in de loop van vele miljoenen jaren ongetwijfeld wel zijn uitgeprobeerd- niet succesvoller gebleken voor de overleving.

Een conservatief bouwplan

Ons zenuwstelsel heeft dus eigenschappen gemeen met relatief eenvoudige organismen.
Het heeft, in grote lijnen, hetzelfde bouwplan als alle andere gewervelde dieren. Ons brein bestaat daarom uit drie gedeelten (of lagen) die drie stadia van zijn evolutionaire ontwikkeling representeren.

Drie delen van ons brein als gevolg van de evolutie
De evolutionaire ontwikkeling van ons brein in drie stadia: van oud (rood), via jonger (geel) naar jong (groen)

Om dit te verduidelijken spreekt men wel van het reptielen-brein (oudste deel), het zoogdieren-brein (jonger) en het mensen-brein (jongste). 2
Het eerste lijkt nog steeds op dat van de oer-reptiel. 3
Het tweede is een uitbouw van het eerste en komt bij alle zoogdieren voor.
Het derde is weer een verder doorontwikkelde versie van de twee voorafgaande en is het drie-in-één (triune) brein van de homo sapiens.

De drie gedeelten zijn nog steeds in ons brein te onderscheiden (zie hieronder), maar ze werken niet onafhankelijk van elkaar. Integendeel: dikke bundels van axonen maken zeer intensieve wederzijdse beïnvloeding en samenwerking mogelijk. Vooral bij ons mensen valt dit op. 4

5 Het evolutionair conservatisme hoeft ons niet te verbazen, want de ‘oude’ hersendelen zijn op zich al het resultaat van een langdurig evolutionair proces en hebben daarin hun nut al bewezen.
Echte ‘nieuwbouw’ zou natuurlijk, zomaar ’tijdens de rit’ van het evolutieproces, ook niet mogelijk zijn geweest.
Maar wel hebben uitbouw van bestaande structuren, toename van onderlinge verbindingen en verdere specialisatie voor veel grotere complexiteit gezorgd. Ons mensen-brein werd daardoor, bijvoorbeeld, geschikt om ook de hogere psychische functies (zie deel 1) mogelijk te maken.

Vanwege deze evolutionaire ‘strategie’ moeten we er dus rekening mee houden, dat we, in ons brein, ‘ouderwetse’, maar wel degelijk uitgeteste structuren en functies zullen tegenkomen.
Dit zal waarschijnlijk ook voor de gewetensfunctie consequenties hebben.

Van oud naar jong

Reptielenbrein: het achterste deel van ons brein
Rood gekleurd: het achterste deel, ook wel reptielenbrein genoemd, met o.a. de hersenstam en het cerebellum.

Het evolutionair oudste deel van onze hersenen zit meteen boven het ruggenmerg.
Het bestaat o.a. uit de hersenstam en de kleine hersenen (cerebellum).

De hersenstam dient vooral voor het controleren en reguleren van vitale functies. Dat gaat om bloeddruk, hartslag, ademhaling, temperatuur, slaap-/waak-ritme, waakzaamheid, e.d.
Het cerebellum zorgt voor coördinatie van bewegingen. Het heeft ook een belangrijke taak bij onbewuste leerprocessen (impliciet leren; procedural learning) die door herhaaldelijk oefenen van handelingen (fietsen, schaatsen, spreken, pianospelen etc.) op gang komen en die handelingen automatiseren.

Enkele hersenkernen produceren hormoonachtige stoffen die het hele brein kunnen beïnvloeden.

Het 'zoogdierenbrein' zit middenin de hersenen.
Het paarse deel wordt ‘zoogdierenbrein’ of ‘limbisch systeem’ genoemd. Het bevat een reeks kernen. Emoties spelen er een belangrijke rol.

In een later stadium van de evolutie  ontstonden de zoogdieren-hersenen, ook het limbisch systeem genoemd.
Hierin zijn meerdere hersenkernen te vinden, zoals delen van de thalamus (schakelcentrum), hippocampus (geheugen), de amygdala  (emoties; zie Blair). Deze kernen zijn bij veel hersenfuncties betrokken. Daarom zijn ze met een indrukwekkende hoeveelheid axonen-bundels in alle richtingen met andere kernen en schorsgebieden verbonden.

In dit deel van het brein vindt een eerste evaluatie plaats van alle binnenkomende informatie. Belangrijke informatie wordt van hier naar de daarvoor bestemde hersensystemen doorgestuurd.
In het limbische systeem worden allerlei emoties opgewekt, geïnterpreteerd en gereguleerd.

De menselijke neocortex zit vóór en boven
Het blauwe deel toont de menselijke neocortex.

In het jongste deel van ons brein vinden we de schorsgebieden van de grote hersenen (cerebrum), die in twee hersenhelften (hemisferen) zijn verdeeld.

De buitenste laag ervan, de hersenschors (neo-cortex) voert gespecialiseerde taken uit  op het gebied van motoriek, sensibiliteit, waarneming, taal, geheugen, etc. Het merendeel is bestemd voor functies waarbij contact is met de buitenwereld. 6

Het pre-frontale deel (achter het voorhoofd) speelt een hoofdrol bij veel van de hogere psychische functies. Zoals we al zagen hoort daar ook het maken van morele afwegingen bij.

Ons sociale brein

In de neurowetenschap is een toenemende belangstelling ontstaan voor de rol die ons brein speelt bij relaties met anderen.
Lange tijd lag het focus bij hersenonderzoek op cognitieve taken (waar­ne­ming, taal, den­ken, geheugen) 7
Vervolgens ontdekte men hoe belangrijk emoties daarbij zijn. 8
En daarna hoeveel van die cognitieve taken en emoties met sociale interacties te maken hebben 9 10
Hierdoor is een nieuw aandachtsgebied ontstaan: Social Neuroscience. Daarin is vaak sprake van ons ‘sociale brein’. 11 12 13 14 15 16

Specialisatie

Die constatering past bij het inzicht dat wij mensen, voor betere overlevingskansen, tot sociale dieren zijn geëvolueerd, met grote wederzijdse afhankelijkheid binnen de eigen groep. 17
Specifiek voor onze soort is de mogelijkheid om complexe vormen van  samenwerking aan te gaan met soortgenoten, niet alleen binnen maar ook buiten de eigen groep. Het evolutieproces heeft ons daartoe voorzien van geavanceerde sociale vaardigheden (zie Ons mensbeeld verandert )

Ons menselijk brein blijkt dus vooral een sociaal brein te zijn. De relatief grote omvang van onze grote hersenen kan vrijwel geheel worden verklaard door die evolutionair bepaalde specialisatie van onze soort in sociale vaardigheden. 18 19
Vooral de frontale hersenschors (grijze stof) is uitgebreid. Opvallender nog is de toename van het aantal verbindingen (witte stof) tussen al die neuronen. Het lijkt erop dat onze specialisatie meer neuronen vereiste, maar vooral een grotere complexiteit in de organisatie van de nieuwgevormde netwerken of circuits.

Meest betrokken hersensystemen

Zoals bij alle hogere psychische functies, zijn ook onze geavanceerde sociale vaardigheden niet op één locatie ondergebracht. 20 Ook hiervoor is een complex samenspel nodig en wel van zowel evolutionair jongere als oudere hersengebieden.
De meeste oudere delen liggen centraal in ons brein, namelijk in en rond het limbisch systeem.
Dat gebied kon tot voor kort moeilijk van buitenaf worden onderzocht. Door de komst van de niet-invasieve techniek van de magnetische resonantie (fMRI) is dat veranderd. Die techniek heeft al veel nieuw onderzoekmateriaal opgeleverd. Maar ook deze methode heeft beperkingen die interpretatie van de resultaten bemoeilijken. Het zal nog wel even duren voordat er echte consensus over de bevindingen wordt bereikt (zie Blair). Maar er beginnen zich toch al contouren af te tekenen.

De volgende ‘sociale’ hersensystemen, oud en jong, kunnen voor ons onderwerp, het geweten, van belang zijn.

1. Poortwachterssysteem met mensenkennis

De amygdala speelt bij sociale interacties een belangrijke rol. Aanvankelijk dacht men dat deze hersenkern alleen bij gevaar van buitenaf actief wordt en daarbij angst oproept.21 En men beschouwde de amygdala daarom vooral als een alarmsysteem voor de eigen overleving.

De subkernen van de amygdala
Het complexe samenspel van de amygdala-kernen die weer deel uitmaken van vele neurale netwerken.

Later werd duidelijk dat het amygdala-systeem (er zijn in feite twee amygdalae, een links en een rechts, die uit meerdere kernen bestaan) ook actief wordt in reactie op de nood van een ander.
Beide reacties gebeuren automatisch en onbewust. Ze kunnen worden gevolgd door onmiddellijke actie om het gevaar te weren door vechten, verstarren of vluchten. Maar het kan ook gaan om levensreddende actie ten behoeve van een ander.
Dat laatste is een empathische of pro-sociale reactie, zoals elders al is beschreven (zie Hoffman en de Waal).

Maar de amygdala bleek tot nog meer in staat. Gevonden werd dat deze, met hulp van de thalamus, in feite, als een soort poortwachter, alle binnenkomende informatie (bijvoorbeeld van de zintuigen) toetst om te beoordelen of er meteen op bewust niveau, door de cortex, aandacht aan moet worden besteed.
Het gaat dus niet alleen om gevaar, maar om alles, prettig of onprettig, dat om een of andere reden van belang is en onmiddellijke aandacht verdient. 22

Voor het inschatten van risico’s van de kant van of voor anderen, is de amygdala in staat tot sociale inschatting door het herkennen van gezichten (bekend of niet?) en van de emoties die daarop te lezen zijn.
Dat inlevingsvermogen door empathie wordt aangevuld door het actief worden van spiegelneuronen, o.a. in de motorische cortex (zie de Waal). 23 die in contact staan met de amygdala.

De beoordeling door de amygdala gebeurt waarschijnlijk aan de hand van een aantal ‘voorgeprogrammeerde’ criteria (zie Haidt). Deze worden echter, met het toenemen van de leeftijd, steeds meer door feedback vanuit de pre-frontale cortex beïnvloed, op basis van in het geheugen opgeslagen, eerder opgedane ervaringen. Deze feedback kan de oorspronkelijke, emotionele, op ‘survival’ gerichte reacties van de amygdala bijsturen (zie Blair).

Er is dus sprake van een leerproces, dat het mogelijk maakt dat, bijvoorbeeld, hulpverleners op een Intensive Care afdeling effectief hun werk kunnen doen, zonder dat ze bij iedere patiënt die in grote nood verkeert door hun eigen empathische emoties en stressreacties worden overspoeld.

Hier wil ik een, speculatieve, (nog) niet nader geëxploreerde mogelijke taak van het amygdala-systeem voor de gewetensfunctie noemen.
Aangezien het bij iedere groepsmoraal en persoonlijke moraal voor het grootste deel om gedragscodes in de omgang met anderen gaat, is het goed voorstelbaar dat de poortwachtersfunctie van de amygdala ook het bewaken van dergelijke codes inhoudt.
Dit lijkt mij goed te passen bij de taak om alert te zijn op alles dat voor de eigen persoon en voor anderen van wezenlijk belang kan zijn.
Dergelijke automatische, onbewuste en emotioneel bepaalde reacties zouden ook de door Haidt beschreven irrationele reacties op zijn morele dilemma’s (deels) kunnen verklaren (zie Haidt).

2. Rationeel systeem met o.a. een moreel perspectief

De mediale pre-frontale cortex (gedeelte achter het voorhoofd en een aantal naburige schorsgebieden) wordt belangrijk geacht voor het bewust toekennen van waarden (‘values’) aan ervaringen en gebeurtenissen. Daar hoort tevens het inschatten van sociale situaties bij.
Vervolgens ook voor planning en besluitvorming over het eigen gedrag ten opzichte van anderen, waar dan ook morele afwegingen bij horen (zie Blair) 24 25 26

Voor deze functies is het nodig een bewuste voorstelling te kunnen maken van de denk- en gevoelswereld van een ander (‘Theory of mind’27) en deze te kunnen vergelijken met eerder opgedane ervaringen, -inclusief de emotionele lading ervan,- die in het geheugen zijn opgeslagen. (zie Blair).

Voorbeelden hiervan zijn:
– het vaststellen van de ‘waarde’ van iets en de fairness bij transacties ermee;
– beoordelen van de reputatie van iemand en of deze overeenkomt met diens gedrag;
– nadenken over iemands emotionele reacties en vermoedelijke intenties;
– naar jezelf ‘kijken’ met de ogen van een ander;
– nadenken over strategieën en anticipatie op het gedrag van anderen;
– inschatten van situaties op basis van vergelijkbare situaties in het verleden;
beslissen wat de beste gedragswijze lijkt te zijn en deze plannen;

Het valt niet moeilijk je hierbij voor te stellen dat morele opvattingen bij deze taken mee een rol spelen. De mediale frontale cortex wordt dan ook geacht ons bij dergelijke redeneringen in staat te stellen een kritische oordeel te hebben vanuit moreel perspectief. 28 29

Mij lijkt dat daarbij zowel een evaluatie vanuit de groepsmoraal, als ook vanuit persoonlijk perspectief, dus vanuit het eigen geweten, meespeelt.

3. Introvert systeem voor (zelf)reflectie

Recent is ontdekt dat een deel van ons brein actiever wordt wanneer we, in onszelf gekeerd, met onze ‘binnenwereld‘ bezig zijn.
Het gaat dan om nadenken over onszelf, zoals over onze gevoelens, intenties en motieven (introspectie) en over anderen, meestal in relatie tot onszelf.
Dit centraal gelegen deel, -meestal ‘default network’, of ‘resting state network’ genoemd,- is weer minder actief wanneer we ons met de buitenwereld bezighouden 30 31
De activiteit van dit ‘introvertesysteem wijst mogelijk op betrokkenheid bij onze ‘zelf’-beleving, zoals zelfbesef, zelfbeoordeling, zelfgevoel, zelfwaardering, etc. 32

Het vermogen om over eigen doen en laten na te denken is natuurlijk van groot belang voor onze gewetensfunctie.

4. Beloningssysteem: voor een ‘goed gevoel’

De Accumbens kern, die tegen het limbisch systeem aanligt, speelt een centrale rol in het beloningssysteem.
Beloning bestaat uit een plezierig gevoel dat optreedt bij ‘gewenst‘ gedrag. Dat kan gaan om gedrag dat een basale vorm van ‘survival value‘ heeft, zoals eten of seks, maar ook om meer soortspecifiek gedrag. Dan gaat het bij ons mensen om gedrag dat de onderlinge samenwerking bevordert (zie Ons mensbeeld verandert).
Maar zo’n ‘goed gevoel‘ hoort eveneens bij meer cultureel bepaald wenselijk gedrag, dat het resultaat is van sociale leerprocessen en dat voortvloeit uit de heersende groepsmoraal. 33
Het beloningssysteem werkt voornamelijk met de neurotransmitters dopamine en serotonine en is gevoelig voor bepaalde farmaca en drugs (bijv. amfetamine en cocaïne).

Een dergelijk ‘goed gevoel’ ervaren we ook wanneer het ons lukt te voldoen aan zelf opgelegde normen en het bereiken van daarbij horende doelen. Dan gaat het dus om ons persoonlijk geweten dat hetzelfde beloningssysteem activeert.
Dit laatste is speculatief, maar het ligt m.i. wel voor de hand dat ook hierbij hetzelfde beloningssysteem actief is.


Complexe structuur van het beloningscircuit.
Op deze doorsnede zijn een aantal centraal gelegen delen van ons sociale brein te zien, met daarin activiteit in het beloningssysteem.

Bijgaande afbeelding van het beloningssysteem geeft een indruk van de uitgebreidheid en complexiteit van dergelijke circuits.

Te zien is hoe meerdere hersengebieden bijdragen aan het verwerken van de binnengekomen signalen (sensory input)
en vervolgens aan het daaruit resulterende gedrag (motor output).


5. Pijnsysteem: fysieke en sociale pijn

Via gevoelszenuwen en het sensorische schorsgebied zijn we in staat om te voelen waar we in ons lichaam pijn ervaren en hoe intens die pijn is.
De beleving van deze fysieke pijn en de reacties daarop zijn echter niet steeds hetzelfde. Daarvoor is een apart hersendeel verantwoordelijk, de cingulaire cortex, die ook weer in de buurt van het limbisch systeem gelegen is. 34

Opvallend genoeg, worden een aantal schorsgebieden die betrokken zijn bij fysieke pijn ook actief bij sociale pijn, die optreedt bij (dreigend) sociaal isolement (afwijzing, zich uitgesloten voelen, e.d.). 35.
Men veronderstelt dat dit werkt als een alarmsysteem dat waarschuwt voor het potentiële gevaar van verlies van contact met de eigen groep; net zoals fysieke pijn waarschuwt voor gevaar van fysieke beschadiging.
Het ziet er naar uit dat een gedeelte van het oeroude systeem voor fysieke pijn is ‘geleend’ voor een evolutionair jonger systeem van sociale pijn. 36

Naast de beschermende alarmfunctie, kan dit systeem, net als dat van fysieke pijn, ook als sanctiemiddel worden gebruikt. Door dreigen met tot feitelijk isolement (zoals verstoting) heeft de sociale groep een extra pressiemiddel, in dienst van de overlevingskansen, waarmee groepsleden die de groepsmoraal niet respecteren, in het gareel kunnen worden gehouden.

Dit lijkt mij een mooi voorbeeld van de manier waarop evolutionaire aanpassingen tot stand komen: een bestaand systeem (voor fysieke pijn) wordt aangepast om ook in een nieuwe behoefte, behoud van groepscohesie, te voorzien. Geen nieuw systeem, maar een dat door uitbreiding van taken voor beide doeleinden geschikt wordt gemaakt.

Ik vraag me af, of we voor de gewetensfunctie iets vergelijkbaars zullen vinden.
We hebben al eerder de mogelijkheid besproken om het ontstaan van de gewetensfunctie te zien als versterking van de mogelijkheden om de groepsmoraal te handhaven (zie Ons mensbeeld verandert); als een effectieve uitbreiding daarvan, om de, uit het oogpunt van overleving, zo belangrijke groepscohesie beter te beschermen.
Die evolutionaire aanpassing zou op eenzelfde manier, door het doorontwikkelen van bestaande systemen, tot stand kunnen zijn gekomen.

6. Hormonaal systeem met o.a. ‘sociaal bindmiddel’

Activatie van ‘sociae’ hersengebieden kan door neuronen gebeuren, maar ook door hormoon-achtige stoffen, die in de hypothalamus worden aangemaakt. Zo kunnen, bijvoorbeeld, oxytocine en vasopressine op die manier hun invloed hebben en als een soort ‘sociaal bindmiddel‘ werken.

Oxytocine stimuleert, als hormoon, bij het geboorteproces, de gladde spieren van de baarmoeder en, na de geboorte, van de melkklieren. Tevens bevordert het, als neurotransmitter, in de hersenen, de kwaliteit van de moeder-kindrelatie.
Want tijdens de borstvoeding en bij het knuffelen van het kind stijgt bij moeder én kind de oxytocine-spiegel in het bloed, wat het voor beiden een plezierige ervaring maakt. Deze stof stimuleert namelijk het beloningssysteem en vermindert tevens gevoelens van stress.
Daardoor wordt de relatieontwikkeling en daarmee het hechtingsproces bevorderd. Bij het kind neemt de neiging om (oog)contact te maken toe; de beleving daarvan ‘voelt goed’ en het vertrouwen en het gevoel van veiligheid nemen eveneens toe.

Ook op volwassen leeftijd blijft het effect van dit ‘knuffelhormoon‘ bestaan, zoals bij tedere aanrakingen tussen ouders en kinderen, of tussen geliefden. Ook dan bevordert de werking van het oxytocine de onderlinge relatie.
We zien dan een versterken van empathie en pro-sociaal gedrag; van begrijpen van de ander door beter inschatten van intenties, ‘lezen’ van emoties op gezichten; en verbeteren van het wederzijds vertrouwen. Dit gebeurt echter alleen in interacties tussen leden van de eigen groep. 37.

Deze effecten zijn ook bij andere zoogdieren te vinden. Zo is bij prairie-woelmuizen te zien dat, tussen partners van deze monogame soort, de neiging bestaat om de ander bij angst of stress door ‘knuffelen’ te kalmeren, terwijl die neiging verdwijnt wanneer de werking van het oxytocine kunstmatig wordt geblokkeerd.
Zelfs is gevonden dat de relatie tussen hond en baas verbetert met het toenemen van oogcontact, omdat daardoor de oxytocine-spiegel bij beiden stijgt.

Vasopressine lijkt, in dierproeven, ook een positieve invloed op paarvorming te hebben, maar dat is bij mensen nog onvoldoende onderzocht. 38

Er zijn, overigens, naast oxytocine en vasopressine nog tientallen andere van dergelijke hormoon-achtige stoffen die als neurotransmitter op de hersenen kunnen inwerken. We weten van hun werking echter nog maar weinig. Er valt dus mogelijk nog veel te ontdekken op dit gebied.

De organisatie van ons brein

Van veel delen van ons brein weten we inmiddels bij welk soort functies ze betrokken zijn. Bijvoorbeeld, voor het aansturen van spieren zijn heel precies locaties op de motorische hersenschors aan te wijzen.
Zoals we hebben gezien, is dat voor psychische functies veel minder goed te doen. Daarbij zijn altijd een aantal delen van het brein tegelijkertijd actief.
Maar wie of wat coördineert al dat soort activiteiten?

Intuïtief zijn we geneigde om in ons brein te zoeken naar een centrum waar  alle relevante informatie bij elkaar komt en waar alle beslissingen worden genomen. 39
Maar zo’n centrale controlepost is in ons brein niet te vinden. Daarover zijn hersenonderzoekers het met elkaar eens. Maar hoe gebeurt het dan wel?

Een verhaaltje

Kinderen voorlezen
Voorlezen is veel ingewikkelder dan je denkt.

Laten we, als voorbeeld, ons proberen voor te stellen wat er komt kijken bij het voorlezen van een verhaaltje voor het slapengaan. Daar blijken heel wat voor nodig te zijn.

Voor het taalbegrip en de taalproductie zijn twee aparte, nauw met elkaar samenwerkende schorsgedeelten actief. Voor het spreken moet er tevens afstemming zijn met het gedeelte van de motorische schors dat mond en keel aanstuurt. Het cerebellum moet die bewegingen dan coördineren om te zorgen dat alles soepel loopt. Er moet allerlei in het geheugen opgeslagen informatie worden opgehaald, over hoe je letters en woorden herkent, uitspreekt en interpreteert; evenals over de inhoud van het verhaal. Die benodigde informatie is op uiteenlopende plaatsen opgeslagen.
Om de tekst te kunnen lezen moeten de oogspieren worden aangestuurd en gecoördineerd, moet visuele informatie worden verwerkt tot coherente waarneming en vervolgens voor korte tijd in het ‘werkgeheugen’ worden opgeslagen.
Het auditieve systeem zal actief zijn om de eigen manier van voorlezen te beoordelen en ook wanneer het kind op het verhaaltje reageert. Dit vereist weer afstemming met gebieden voor taalbegrip.
Voor het vasthouden van het boek, het ombladeren, het controleren van de zithouding moeten diverse delen van de motorische schors en het cerebellum in actie zijn.

Rekening houden met favoriete verhaalpassages en inleven in de belevingswereld van het kind zijn nodig om in te schatten welke emotionele impact het verhaal heeft.
Voor deze complexe cerebrale activiteit moet weer heel veel informatie uit allerlei hersendelen worden opgehaald, afgestemd, teruggekoppeld, etc. om uiteindelijk in actie te worden omgezet, waar ook weer een groot aantal hersengebieden bij nodig zijn.
Intussen moeten, tegelijkertijd, ontelbare lichamelijke functies, zoals ademhaling, hartslag, spijsvertering, lichaamshouding, lichaamstemperatuur, etc., etc., etc. worden gecontroleerd en gereguleerd.
Ons brein moet dit allemaal, zonder centrale sturing, voor elkaar krijgen en blijkt daar prima toe in staat.

Zelfs voor zo’n alledaagse activiteit als het voorlezen van een verhaaltje is het ondoenlijk alle benodigde functies, parallelle processen en acties te onderscheiden en op te sommen, laat staan om deze allemaal ‘handmatig’ te activeren, te sturen en op elkaar af te stemmen. En dan gaat het ook nog om een veelvoud van wat hierboven  staat opgesomd.

Automatische piloot

We ervaren onze eigen positie (Ik?, Zelf?) als die van een piloot die voor de besturing van zijn vliegtuig op de automatische piloot vertrouwt. Of als die van de bestuurder van een zelf-rijdende auto. Zaken als tijd van vertrek, de route en de bestemming kun je zelf bepalen. Alleen bij onverwachte situaties moet je taken overnemen, maar zelfs dan zal een belangrijk deel van de apparatuur zelfstandig moeten kunnen blijven werken wil dat lukken.

Selectieve aandacht

Over ons spierstelsel hebben we veel meer controle, maar toch zijn we ook daarbij eraan gewend om niet over iedere stap, of andere routinehandelingen, steeds na te denken. We kunnen onze aandacht beter aan belangrijker zaken (met meer ‘survival value’) besteden. Het evolutieproces heeft er daarom voor gezorgd dat ons brein zoveel mogelijk naar manieren zoekt om handelingen en processen te automatiseren,

Zelforganisatie in een complex systeem

Tastbare hersenen en een uitbeelding van actieve neurale circuits.
Tweemaal ons brein: als tastbaar orgaan en als een verzameling actieve neurale circuits. (Afbeelding ontleend aan de website ‘The Brain’ waar ook veel toegankelijke informatie te vinden is.)

Voor het begrijpen van ons brein is de metafoor van de computer populair. Wanneer het gaat om basale processen van informatieverwerking kan die wel nuttig zijn. Maar voor het begrijpen van de organisatie van ons brein schiet deze vergelijking tekort.
Het voorbeeld van de computer komt tegemoet aan onze behoefte aan logische ordening en begrijpelijke processen. Maar die zijn in ons brein moeilijk te vinden. Het ecosysteem van een oerwoud is, volgens sommigen, als metafoor meer van toepassing. 40

Voor het begrijpen van ons complexe brein moeten we ons verdiepen in weinig bekende principes, zoals zelf-organiserende dynamische processen. 41 42
Deze komen voor in allerlei systemen waarin massale hoeveelheden samenstellende elementen aanwezig zijn. Dat leidt meestal tot een zo groot mogelijke wanorde (entropie), maar soms ook tot spontane ordening van die elementen.
We kunnen dit op alle systeemniveaus tegenkomen: kwantums, atomen, moleculen, weer-systemen, vloeistoffen, cellen, neurale netwerken, levende organismen, de manen rond Jupiter, maar ook in de bedrijfskunde als mogelijke organisatievorm voor zeer grote ondernemingen.

Een zwerm spreeuwen vormt één geheel.
Een zwerm spreeuwen heeft geen leider, maar vertoont toch samenhang.

We herkennen dit fenomeen in de dynamiek van een zwerm spreeuwen, of een school vissen, of een kudde dieren, of in turbulenties in een beekje.
Er is daarbij geen centrale sturing.
Het ‘samenspel’ komt enkel tot stand door organiserende eigenschappen van alle elementen afzonderlijk die desondanks toch een eenheid opleveren.

Wanneer het om ons brein gaat, is een van de problemen: hoe is het mogelijk dat onze zintuigen ons bewuste, coherente en als eenheid ervaren multimodale (visueel + auditief + tactiel) gewaarwordingen opleveren, terwijl de verschillende kenmerkende attributen ervan (beeld+geluid+tast) door verschillende hersengebieden worden geproduceerd en ‘aangeleverd’? 43 44

Wat opvalt is dat onderzoekers die zich momenteel met dergelijke vragen bezighouden zijn terechtgekomen bij pogingen om allereerst op zo eenvoudig mogelijk niveau antwoord te vinden op basale vragen, omdat we voor complexe systemen als ons brein nog ver van duidelijke antwoorden verwijderd zijn.
Ze komen daarbij veelal op onbekend terrein. Bijvoorbeeld bij vragen als: wat is leven?; en wat hebben de bindende levensprocessen te maken met de natuurlijke neiging tot het toenemen van wanorde (entropie)? Is er bij de meest primitieve levensvormen al sprake van cognitie/bewustzijn? Etc. 45 46
We weten inmiddels al heel wat over welke hersendelen actief worden en welke hersencircuits betrokken zijn bij het uitvoeren van bepaalde taken (zoals, in een MRI-scanner. bekijken van afbeeldingen van aangrijpende gebeurtenissen), maar over hoe dat werkt en wat er precies gebeurt weten we nog relatief weinig.

Voor ons onderwerp, de gewetensfunctie, kunnen we voorlopig slechts vaststellen dat daarvoor, evenals voor de andere hogere psychische functies, waarschijnlijk dynamische hersenprocessen nodig zijn die mogelijk worden gemaakt door het zelf-organiserende vermogen van neurale netwerken.



Tot zover deel 2.

Deel 3 zal over de volgende onderwerpen gaan:

7. Ons brein: van embryo tot volwassenheid
8. Ons brein en ons geweten

——————————–—————— ©2018 horsey

Plaats een reactie  → scroll naar beneden
Informatie  →  Wegwijs  of  Inhoud
Gebruik de Terugknop om naar de vorige pagina te gaan

  1. Swaab, D.F. (2011). Wij zijn ons brein : van baarmoeder tot Alzheimer (12e herz. dr. ed.). Amsterdam Contact.
  2. MacLean, P. D. (1990). The triune brain in evolution : role in paleocerebral functions. New York: Plenum Press.
  3. zie Wiki – Evolution of the brain
  4. zie The Brain – evolution-layers
  5. tussen rode symbolen: persoonlijke bijdrage van de auteur
  6.  Swaab, D.F. (2016). Ons creatieve brein: Hoe mens en wereld elkaar maken (1e druk). Amstrtdam Atlas Contact.swaab
  7. Damasio, H. … & Damasio, A.R. (1994). The return of Phineas Gage: clues about the brain from the skull of a famous patient. Science
  8.  Immordino-Yang, M. H., & Damasio, A. (2007). We Feel, Therefore We Learn: The Relevance of Affective and Social Neuroscience to Education.
  9. Damasio, A. R. (2003). Looking for Spinoza: joy, sorrow, and the feeling brain
  10. Schore, A. N. (2000). The self-organization of the right brain and the neurobiology of emotional development. In M. D. Lewis (Ed.), (2000). Emotion, development, and self organization: Dynamic systems approaches to emotional development. Cambridge studies in social and emotional development (pp. 155-185). New York, NY: Cambridge University Press.
  11.  Adolphs, R., Damasio, H., Tranel, D., Cooper, G., & Damasio, A. R. (2000). A role for somatosensory cortices in the visual recognition of emotion as revealed by three-dimensional lesion mapping. Journal of neuroscience the official journal of the Society for Neuroscience, The, 20(7), 2683-2690.
  12. Brothers, L. (1996). Brain mechanisms of social cognition. J Psychopharmacol, 10(1), 2-8.
  13. Dunbar RIM (1998) The social brain hypothesis. Evol Anthropol 6:178-190
  14. Gazzaniga, M. S. (1985). The Social Brain. New York: Basic Books.
  15. Mealey, L. & Kinner, S. (in press) Psychopathy, Machiavellianism and Theory of Mind. In: The social brain: Evolution and pathology, ed. M. Brune, H. Ribbert & W. Schiefenhovel. Wiley
  16.  Wager, T.D., P.J. Gianaros (2014). ‘The Social Brain, Stress, and Psychopathology.’ JA/4A Psychiatry 71: 622-624
  17.  Eisenberger, N.I., S.W. Cole (2012). Social Neuroscience and Health: Neurophysiological Mechanisms Linking Social Ties with Physical Health: Nature Neuroscience 15: 669-674
  18. Dunbar, R. I. (1998). The social brain hypothesis. Evolutionary Anthropology: News, and Reviews, 6(5), 178-190.
  19. Dunbar, R. I., & Shultz, S. (2007). Evolution in the social brain. Science, 317(5843), 1344-1347.
  20. The Brain-cognitive-centres
  21.  LeDoux, J. (2003). The emotional brain, fear, and the amygdala. Cell Mol Neurobiol, 23(4-5), 727-738.
  22. The Brain-amygdala
  23. Swaab 2016, Ons creatieve brein
  24. Damasio, A. R. (1994). Descartes’ error : emotion, reason, and the human brain. New York: Putnam.
  25. Dunbar RIM (1998) The social brain hypothesis. Evol Anthropol 6:178-190
  26. Wager, T.D., P.J. Gianaros (2014). ‘The Social Brain, Stress, and Psychopathology.’ JA/4A Psychiatry 71:622-624
  27. Amodio, D. M., & Frith, C. D. (2006). Meeting of minds: the medial frontal cortex and social cognition. Nature Reviews Neuroscience, 7(4), 268.
  28. The Brain-prefrontal cortex
  29. Swaab 2016, Ons creatieve brein
  30. Swaab 2016, Ons creatieve brein.
  31. The Brain-Default Network.
  32. Damasio, A. R. (2010). Self comes to mind : constructing the conscious brain (1st ed.). New York: Pantheon Books.
  33. Swaab 2016. Ons creatieve brein.
  34. Swaab 2011, Wij zijn ons brein
  35. Eisenberger, N. I., & Lieberman, M. D. (2004). Why rejection hurts: a common neural alarm system for physical and social pain. Trends Cogn Sci, 8(7), 294-300.
  36. Eisenberger, e.a. idem
  37. Swaab 2016, Ons creatieve brein
  38. Burkett, J. P., Andari, E., Johnson, Z. V., Curry, D. C., de Waal, F. B. M., & Young, L. J. (2016). Oxytocin dependent consolation behavior in rodents. Science, 351, 375–378.
  39. Singer W. (2009) The Brain, a Complex Self-organizing System. European Review, Vol. 17, No. 2, 321–329. Academia Europæa
  40. Tononi, G., & Edelman, G. M. (1998). Consciousness and complexity. Science, 282(5395), 1846-1851.
  41. The Brain-dynamic-processes
  42. Swaab 2016, Ons creatieve brein
  43. Singer 2009, The Brain, a Complex Self-organizing System.
  44. The Brain-synchrony
  45. The Brain-self-organizing
  46. Singer 2009, The Brain, a Complex Self-organizing System.

Ons brein-beeld verandert – deel 1

Onderzoek met nieuwe beeldvormende technieken heeft recent ons inzicht in structuur en werking van ons brein aanzienlijk vergroot.
Dergelijk onderzoek heeft ook al een bijdrage geleverd aan onze kennis van de gewetensfunctie
(zie Blair).

We zullen hier nagaan of bestudering van dit aspect van ons onderwerp ons aan een beter begrip van ons geweten kan helpen.


Inhoud van deel 1

1. Ons brein: een vreemd orgaan
1a. Het hoofd koel houden
***Hippocrates ***Aristoteles

2. Ons brein: zetel van onze geest/ziel?
***Descartes ***De kern van de zaak: een gevoelig punt ***Mind-body in de neurowetenschap ***Psychische functies ***Eigen uitgangspunt

3. Ons brein: een ingewikkeld orgaan
3a. Complexiteit van het brein
***Neuronen ***Synapsen ***Onvoorstelbaar grote capaciteit ***Steuncellen
3b. Waar bevinden zich die neuronen?
***Grote hersenen (cerebrum) ***Kleine hersenen (cerebellum) ***Hersenkernen en ruggenmerg
3c. Neurale netwerken
***Circuits

Inhoud van deel 2

4. Ons brein: product van evolutie
5. Ons sociale brein
6. De organisatie van ons brein

Inhoud van deel 3 (in voorbereiding)

7. Ons brein van kiemcel tot babybrein
8. Ons brein en ons geweten


Enkele stellingen

♦ Onze hersenen laten zich niet gemakkelijk kennen. Ze zijn daarvoor te slecht bereikbaar en te complex.

♦ Bestudering van ons brein confronteert ons meteen met het filosofische geest-lichaam probleem (mind-body problem). Dit heeft consequenties voor onze visie op psychische functies, zoals het geweten.

♦ Ons brein is door zijn complexiteit waarschijnlijk het ingewikkeldste studieobject dat we kennen.



We hebben al gezien hoe veranderingen in onze kennis van de wereld en van onze eigen soort invloed kunnen hebben op ons wereldbeeld, mensbeeld en zelfbeeld (zie Ons wereldbeeld verandert en Ons mensbeeld verandert).

Bijstellen van onze visie op ons eigen brein gaat mogelijk nog een stap verder en raakt ons in onze meest persoonlijke levenssfeer. Dat valt, bijvoorbeeld, op te maken uit reacties op een, voor sommigen wat verontrustende, boektitel als: “Wij zijn ons brein” 1
Een focus op de gewetensfunctie zal een dergelijk gevoel alleen nog naar kunnen versterken.
Laten we bekijken wat het ons brengt.

Ons brein: een vreemd orgaan

Onze hersenen zijn ons vreemd. Ze zijn goed opgeborgen en daardoor niet zichtbaar of tastbaar, of op een andere alledaagse manier makkelijk te leren kennen.

Ons brein, met veel plooien, vanaf de zijkant bekeke,
Het oppervlak van de linker zijkant van ons brein laat alleen hersenschors (cortex) zien. Deze is geplooid om het oppervlak zo groot mogelijk te maken.

Ons brein mist de vanzelfsprekendheid en vertrouwdheid die veel andere delen van ons lichaam voor ons hebben.
Ook wanneer we een afbeelding ervan bekijken, blijft er bevreemding bestaan. Aan de buitenkant zien we een geleiachtige massa met een wirwar aan groeven waarin geen patroon te ontdekken valt.

Het brein op doorsnede. Alle structuren zijn nauw met elkaar verbonden.
Doorsnede, tussen de beide hersenhelften, laat andere structuren zien die nauw met elkaar, met de schors en het ruggenmerg zijn verbonden.

Wanneer we een doorsnede bekijken, zien we allerlei structuren die ook niets van hun functie onthullen.

Wel is te zien dat alles dicht op elkaar is gepakt. Dat komt door de beperkte inhoud van de schedel, maar ook omdat zowat alle structuren nauw met elkaar in verbinding staan.

Elektrischr activiteit in ons brein in een 3-D impressie
De hersendelen communiceren met elkaar door elektrische activiteit van de zenuwcellen. (Klik voor een 3-D impressie van 1,14 min.).

Ons brein gebruikt ongeveer evenveel energie als een lamp van 15 Watt.
Een deel daarvan is elektrische activiteit, die met een EEG-apparaat kan worden geregistreerd.
Maar deze wetenschap brengt ons niet veel verder.

Enig houvast vinden we wanneer we ontdekken dat het achterste deel van de hersenen doorloopt in het ruggenmerg en dat deze twee gedeelten de oorsprong zijn van veel zenuwen (op de afbeelding niet te zien). Deze staan in verbinding met de zintuigen en de rest van het lichaam.

Hersenen, ruggenmerg en zenuwen vormen ons zenuwstelsel.
De eerste twee vormen samen het centrale zenuwstelsel.
Deze opbouw doet een centrale rol voor het brein vermoeden.

Het hoofd koel houden

Er zijn, in het verleden, al veel pogingen gedaan om de aard en de werking van onze hersenen te begrijpen. Dat heeft uiteenlopende ideeën opgeleverd die soms ver af liggen van wat we er nu over weten.

Hippocrates

Bij de oude Grieken was Hippocrates van Kos 2 daarop een opvallende uitzondering.
Hij wordt als de vader van de westerse geneeskunde beschouwd. 3
Hij was, in onze streken, de eerste die voor ziekten een rationele verklaring zocht. Daarmee haalde hij ze uit de sfeer van magie en bijgeloof.

Een mooi voorbeeld daarvan is zijn verhandeling over epilepsie (“Sacred Disease”), waarvan hij, al in de eerste zin, aangeeft dat het daarbij om een gewone ziekte gaat en niet om een door de goden gezonden straf, of heilige conditie.

In dit betoog geeft hij ook zijn visie op de functie van onze hersenen.
Deze doet zelfs modern aan. Namelijk dat alles wat we waarnemen, denken, voelen, ons herinneren en doen zijn oorsprong vindt in ons brein.
Ook voor epilepsie en geestesziekten wijst hij het brein als bron aan.

Hippocrates was een nuchtere geneesheer die op zijn verre reizen veel ervaring opdeed en eigen inzichten ontwikkelde.
Zo had hij veel aandacht voor een gezonde leefstijl en gezond eten (“Maak van uw voedsel uw medicijn en niet van medicijnen uw voedsel”). Ook dat doet modern aan.

Zijn werk behield lange tijd invloed in de medische wereld.
Maar zijn visie op het brein werd niet overgenomen. Hiermee was hij zijn tijd blijkbaar veel te ver vooruit.

Aristoteles

Al voor zijn tijdgenoten was “de Grote Hippocrates” een begrip. Toen hij overleed was Aristoteles 4 nog een jongen, maar ook hij kreeg grote bewondering voor hem. Toch deelde hij diens opvattingen over de hersenen niet.

Volgens Aristoteles was het hart de zetel van ons verstand en dus van de door hem zo hoog gewaardeerde ratio.
Om die ratio zo goed mogelijk te laten functioneren, moest, volgens hem, het hart worden gekoeld. En dat was de taak van de hersenen die het bloed moesten afkoelen en via de bloedvaten weer naar het hart moesten terugsturen, zodat daar helder kon worden nagedacht.
Zo verklaarde hij ook dat mensen, met hun relatief grote hersenen, beter konden redeneren dan dieren.

Zelfs Aristoteles, die toch een begenadigd natuuronderzoeker was, ontwikkelde geen juist beeld van ons brein. Zelfs niet terwijl hij bekend was met de ‘moderne’ ideeën van Hippocrates.
Geen wonder dus, dat dit ons ook niet gemakkelijk afgaat.

Ons brein: zetel van onze geest/ziel?

Aristoteles kon er niet toe komen onze hersenen als centrum van ons verstand, en daarmee van onszelf, aan te wijzen. De vraag waar dat centrum gezocht moet worden is tot op heden onderwerp van felle debatten.
Descartes wordt vaak genoemd als verlicht denker die aan dit debat een belangrijke bijdrage heeft geleverd.

Descartes

Heel wat eeuwen na Aristoteles worstelde ook Descartes 5 met de vraag welke rol hij aan het brein moest toeschrijven. Temeer daar hij dacht dat ons lichaam, en dus ook het brein, een soort machine was die door de ziel werd bestuurd.

Hij bedacht dat er uit het hart heel fijne partikeltjes via de bloedbaan de hersenen bereikten, waar ze in een soort ‘levens-gas’ veranderden dat, via holle zenuwen, door het hele lichaam kon worden gepompt.
Door de kleine, centraal in het brein gelegen, pijnappelklier te bewegen kon het vitale gas naar de gewenste bestemming worden gestuurd en, bijvoorbeeld, spieren in werking zetten.

Hij vergeleek dit proces met de werking van een orgel 6 waarbij de organist met het toetsenbord de lucht naar de orgelpijpen dirigeert.
Volgens Descartes was dit ‘bespelen’ de taak van de ziel. 7

In Descartes’ model kregen de hersenen een centrale rol, maar als een vergankelijk werktuig voor de onsterfelijke ziel. Hij maakte nadrukkelijk onderscheid tussen de totaal verschillende ‘substanties’ waaruit hij dacht dat het lichaam (res extensa) en de ziel (res cogitans) waren opgebouwd.

Deze visie op lichaam en geest/ziel wordt dualisme genoemd.
Hij was de eerste die vond dat ook de ziel op rationele wijze moest worden bestudeerd.

Descartes’ ideeën hebben sindsdien veel filosofen geïnspireerd.
Voor sommigen bood hij een rationeel mensbeeld dat plaats gaf aan de ziel als onsterfelijke en alles bepalende kern.
Voor anderen betekende het dat het bestaan van de ziel ter discussie kon worden gesteld.

De kern van de zaak: een gevoelig punt

Discussies over de rol van de hersenen in relatie tot de menselijke geest/ziel zijn altijd al beladen geweest en zijn dat nog steeds. Het gaat immers om het ‘centrum van de macht’, en/of van ons verstand en gevoelsleven, en/of over onze vrije wil en onze sterfelijkheid.
Kortom, aspecten van onze eigen persoon die we ook aanduiden met ‘ik’, of ‘zelf’ en die de kern van ons wezen uitmaken.

Mind-body in de neurowetenschap

De relatie tussen brein en geest (mind-body problem) houdt ook bij onderzoekers de gemoederen bezig.
De meesten beschouwen de geest als het ‘product’ van processen in de hersenen, met name van complexe neurale circuits  8 9 10
Dus volgen ze niet Descartes in zijn dualisme, maar nemen ze een standpunt in dat monisme, of materialisme, wordt genoemd en dat inhoudt dat ons stoffelijke lichaam, en met name de neuronen van ons brein, de geest voortbrengt.

Hogere psychische functies

Over de werking van onze hersenen is al veel kennis verzameld. Toch weten we nog niet hoe, op moleculair of cellulair niveau, de activiteit van de zenuwcellen kan leiden tot bewuste psychische ervaringen.

Dit gaat om bewuste waarneming van de wereld om ons heen, zoals in beeld en geluid, maar vooral om meer abstracte ervaringen die wel de hogere psychische functies worden genoemd, zoals bewust ervaren voorstellingen, gedachten, intenties, herinneringen, fantasieën, taal, abstracte redeneringen, zelfreflectie, morele afwegingen, etc. Ook emoties en gevoelens worden door sommige onderzoekers daartoe gerekend. 11

Voor sommigen is het ontbreken van een sluitende ‘materiële’ verklaring reden om aan te nemen dat er ‘iets‘ immaterieels moet zijn (geest, ziel) dat ervoor zorgt dat die psychische fenomenen kunnen ontstaan en bestaan.
Dit is echter een filosofisch standpunt dat daarom niet valt te verifiëren, of te falsificeren (zie Wetenschap).

Er zijn nog meer onderwerpen waarbij de filosofie een belangrijke rol speelt, zoals over ons bewustzijn en de vrije wil.
Maar ook over emoties en gevoelens bestaat in de filosofie en de wetenschap nog lang geen consensus.

Deze discussies zijn ook voor ons onderwerp van belang.
Beschouwingen over ons bewustzijn leunen vaak aan tegen die over het mind-body probleem.
De vrije wil is relevant voor ‘gewetensvragen’ over eigen verantwoordelijkheid  en toerekeningsvatbaarheid.
En een beschrijving van het geweten zonder emoties is incompleet.

Eigen uitgangspunt


Ik ga er vanuit, dat wij instaat zijn onszelf en de wereld om ons heen bewust te ervaren, te overdenken, te beleven en te beïnvloeden, dankzij processen in onze hersenen, waar complexe circuits van neuronen voor nodig zijn.

Wij zijn gewend dergelijke ervaringen en functies in psychologische termen te beschrijven. Dat is ook het enige begrippenkader dat ons daarvoor ter beschikking staat en waarmee we erover kunnen nadenken en communiceren.

Die processen kunnen echter op meerdere niveaus worden bestudeerd: 25
• moleculair
cellulair
• orgaanniveau (neurologisch)
psychologisch
sociaal-cultureel
Zo leveren de eerste twee ons biologische informatie van resp. biochemische  en microbiologische aard over die processen op. Deze is echter niet geschikt om psychische fenomenen (bewustzijn, waarneming, gedachten, gevoelens, etc.) mee te beschrijven.
We hebben echter beide invalshoeken, biologisch en psychologisch en hun begrippenkaders, nodig om ons inzicht in de biologische en psychologische processen te verbeteren.
De biologische kunnen ons, bijvoorbeeld, helpen om psychische functies beter te begrijpen (bijv. leerprocessen, geheugen, gevoelsreacties), terwijl de psychologische ons kunnen helpen de geregistreerde hersenactiviteit beter te interpreteren.

Iets vergelijkbaars geldt ook voor de andere genoemde niveaus. We hebben nu eenmaal geen wetenschap, theorie of begrippenkader waarin alle aspecten passen. Daarvoor is de complexiteit van onze hersenen en onze ervaringswereld te groot.

Ons brein: een ingewikkeld orgaan

We gaan er hier dus vanuit dat het geweten, net als de andere hogere psychische functies, bestaat en werkt dankzij processen in ons brein. Voor meer inzicht in die processen zullen we ons daarom in bouw en functie van onze hersenen moeten verdiepen.

Complexiteit van het brein

Onder neurowetenschappers kun je heel uiteenlopende meningen over ons brein tegenkomen. Echter over één kenmerk bestaat grote overeenstemming: het is een uitzonderlijk complex orgaan. Misschien wel het ingewikkeldste studieobject dat we kennen.
We zullen daarom hier slechts enkele kenmerken beknopt kunnen bekijken.

Neuronen

Neuronen brengen via uitlopers elektrische signalen over.
Impressie van neuronen met hun cellichamen en uitlopers. Elektrische actiepotentialen  zorgen voor signaaloverdracht. De bijbehorende gliacellen zijn hier niet afgebeeld.

Zenuwcellen (neuronen) zijn de bouwstenen van ons brein.
Dat bevat, op volwassen leeftijd, ongeveer 85 miljard neuronen.
Ieder neuron heeft een cellichaam met vele duizenden uitlopers waarmee ze met andere neuronen en enkele andere cellen (zoals in zintuigen en spieren) contact kunnen maken.
Sommige van die uitlopers (axonen) kunnen meer dan een meter lang worden. De kortere worden dendrieten genoemd.
Er zijn ongeveer 200 verschillende soorten neuronen, die verschillen in vorm en grootte, afhankelijk van hun functie.

In de neuronen wordt, door chemische processen, een elektrische actiepotentiaal opgebouwd die het neuron kan laten ‘vuren‘. Daarmee kan, via de vele uitlopers, een signaal worden doorgegeven aan andere neuronen, of andere cellen waarmee contact is gemaakt.

Synapsen

Synapsen zijn de verbindingsplaatsen tussen twee neuronen.
Wanneer die al met elkaar verbonden zijn, zal de elektrische impuls ongehinderd van het ene naar het andere neuron overspringen. Dat gebeurt bij een ‘elektrische’ synaps.

Chemische synaps met overdracht van neurotransmitter van het uiteinde van een axon, via de synapsspleet, naar een dendriet van het v0olgende neuron.

Bij (nog) niet verbonden neuronen verloopt de prikkeloverdracht iets trager, door chemische stoffen, de neurotransmitters. Dat gebeurt in een ‘chemische’ synaps.

Diverse andere chemische stoffen (zoals medicatie of drugs) en bepaalde hormonen (zoals oxytocine en vasopressine) kunnen de werking van de zenuwcellen beïnvloeden.

Be eigenschappen van een neurotransmitter en de aard van het doorgegeven signaal bepalen of ze een activerende, of een inactiverende (inhibitie) invloed op de doelcel hebben. 26


Onvoorstelbaar grote capaciteit

De signaaloverdracht in de synapsen biedt enorm veel variatie en flexibiliteit.
In combinatie met het onvoorstelbaar grote aantal mogelijke verbindingen, geeft dat een potentieel vermogen tot informatieverwerking en -opslag waarbij vergeleken de grootste supercomputer niet meer dan een speeltje is. 27

Een dergelijk, niet te bevatten groot vermogen maakt beter voorstelbaar dat wij hiermee beschikken over de benodigde capaciteit om zoiets gecompliceerds als hogere psychische functies, inclusief de gewetensfunctie, mogelijk te maken.
En dan weten we daarover hoogstwaarschijnlijk nog maar een fractie van wat er te weten valt. 28


Steuncellen

Gliacellen vormen een beschermlaag voor een axon.
Gliacellen ondersteunen het functioneren van neuronen. Hier vormen ze een beschermlaag (myeline) voor een axon.

Aparte hulpcellen (gliacellen) ondersteunen de activiteit van de neuronen op veel gebieden. Dat gebeurt door deze te voeden, te beschermen, de prikkelgeleiding te faciliteren, bij hun uitgroei te sturen, ze bij afsterven op te ruimen, etc.
Er zijn in ons brein minstens evenveel gliacellen als er neuronen zijn.

Waar bevinden zich die neuronen?

Grote hersenen

Een belangrijk deel van onze neuronen bevindt zich in de twee hersenhelften (hemisferen) die samen de grote hersenen (cerebrum) vormen. Hun oppervlak is sterk geplooid waardoor veel extra ruimte is ontstaan voor neuronen. Want hun cellichamen en bijbehorende dendrieten liggen aan de oppervlakte en vormen de buitenste laag, de hersenschors, ook cortex, of grijze stof genoemd,

Onder de cortex bevindt zich de witte stof, die uit de bijbehorende lange uitlopers, de axonen, bestaat. Deze maken verbindingen met andere hersendelen en met het ruggenmerg. De hoeveelheid witte stof is in ons mensenbrein relatief groot, omdat er bij ons relatief veel informatie tussen de verschillende hersengebieden wordt uitgewisseld. Daar zijn vele verbindingen voor nodig en dus veel witte stof.

De kleine hersenen

Diep in ons achterhoofd zitten de kleine hersenen (cerebellum). Ze hebben ook een geplooid oppervlak en bestaan ook uit grijze en witte stof.
Ondanks een veel kleiner volume, bevatten ze veel meer neuronen (de kleine korrelcellen) dan de grote hersenen. Ook bestaan er zeer veel verbindingen met andere delen van het brein en de rest van ons lichaam (via het perifere zenuwstelsel). Dat alles wijst erop dat hier complexe taken worden uitgevoerd.

Hersenkernen, ruggenmerg en zenuwen

Neuronen vinden we in het hele zenuwstelsel. Ook buiten de grote en kleine  hersenen komen ze dus voor.
Zoals in de hersenkernen (nuclei) die uit dicht opeengepakte neuronen bestaan. En in het ruggenmerg, waar verbindingen met de perifere zenuwen worden gemaakt.
Deze perifere zenuwen bestaan uit bundels axonen die naar de spieren e.d. toelopen.

Neurale netwerken

Schema van informatie-uitwisseling tussen een aantal delen van ons brein.delen.
De meeste hersenfuncties komen tot stand door samenwerking binnen circuits die zich over meerdere hersengebieden uitstrekken. In dit voorbeeld gaat het om het oproepen van een emotionele reactie. Merk op dat de uitwisseling meestal wederkerig is.

Groepen van neuronen kunnen samen neurale netwerken vormen.
Dat kunnen clusters, of kernen binnen hetzelfde hersengebied zijn, maar vaak zijn bij zo’n netwerk juist neuronen-groepen uit meerdere delen van het brein betrokken.

Deze netwerken kunnen voor heel korte tijd (bijvoorbeeld in het kortetermijn-geheugen), maar ook voor heel lange tijd ( zoals in het langetermijn-geheugen) blijven bestaan.

Circuits

Circuits zijn blijvende netwerken. Vaak zijn ze genetisch bepaald voor het uitvoeren van specifieke taken, zoals het reguleren van vitale functies. of voor het coördineren en uitvoeren van bepaalde motorische taken.
Maar ze kunnen ook bestemd (“pre-wired”) zijn voor het opnemen (geheugen) of verwerken van specifieke informatie, zoals visuele, auditieve, reuk- en tactiele informatie.

Dit proces van opnemen van allerlei informatie begint al rond de geboorte, waarbij het opdoen van ervaringen de vorming van synapsen stimuleert (synapto-genese) en dus de eigenschappen van de neuronen verandert. Het opdoen van ervaringen bouwt dus letterlijk onze hersenstructuren op. Temeer daar niet-gebruikte circuits, na verloop van tijd, voor andere taken worden gebruikt, of worden verwijderd (“pruning”). 29
Dit is een belangrijk proces. Daarom zullen we daar bij de bespreking van de persoonlijke ontwikkeling van ons brein nog op terugkomen.

De meeste hersenfuncties komen dus tot stand door processen in neuronengroepen binnen circuits die zich over meerdere hersendelen uitstrekken. Die groepen leveren, in onderlinge samenwerking, ieder een eigen bijdrage aan het verwerken van de binnengekomen informatie. Daarom zijn de meeste verbindingen wederkerig, waardoor feedback mogelijk is.



Tot zover deel 1.

Deel 2 gaat over de volgende onderwerpen:

4. Ons brein: product van evolutie
5. Ons sociale brein
6. De organisatie van ons brein

Inhoud van deel 3 (in voorbereiding)

7. Ons brein van kiemcel tot babybrein
8. Ons brein en ons geweten

————————————–—————————— ©2018 horsey

Plaats een reactie  → scroll naar beneden
Informatie  →  Wegwijs  of  Inhoud
Gebruik de Terugknop om naar de vorige pagina te gaan

  1. Swaab, D. F. (2011). Wij zijn ons brein : van baarmoeder tot Alzheimer (12e herz. dr. ed.). Amsterdam :: Contact.
  2. Hippocrates ca 460-370 vC
  3.  Aan zijn studenten leerde hij hoge ethische principes die ook in de eed van Hippocrates doorklinken. Een aangepaste versie van die oude eed wordt nog steeds door a.s. artsen, na hun artsexamen, afgelegd.
  4. Aristoteles 384 – 322 vC
  5. Descartes 1596 – 1650
  6. Swaab, D.F. (2011). Wij zijn ons brein : van baarmoeder tot Alzheimer (12e herz. dr. ed.). Amsterdam: Contact.
  7. zie Wiki Descartes
  8. Damasio, A. R. (1994). Descartes’ error : emotion, reason, and the human brain. New York: Putnam
  9. Edelman, G. M. (2004). Wider than the sky : the phenomenal gift of consciousness. New Haven: Yale University Press
  10.  Swaab, D.F. (2011). Wij zijn ons brein : van baarmoeder tot Alzheimer (12e herz. dr. ed.). Amsterdam :: Contact.
  11. Damasio, A. R. (2003). Looking for Spinoza : joy, sorrow, and the feeling brain (1st ed.). Orlando, Fla.: Harcourt.
  12. zie Wiki Affective science
  13.  Immordino-Yang, M. H., & Damasio, A. (2007). We Feel, Therefore We Learn: The Relevance of Affective and Social Neuroscience to Education. Mind, Brain, and Education, 1(1), 3-10.
  14.  Damasio, A. R. (2003). Looking for Spinoza : joy, sorrow, and the feeling brain (1st ed.). Orlando, Fla.: Harcourt.
  15. zie van Dale online 2018
  16. Zie Wiki Ockhams scheermes 
  17. Damasio, A. R. (2010). Self comes to mind : constructing the conscious brain (1st ed.). New York: Pantheon Books.
  18.  Dennett, D. C. (1991). Consciousness explained (1st ed.). Boston: Little, Brown and Co.
  19. Edelman, G. M. (2004). Wider than the sky : the phenomenal gift of consciousness. New Haven: Yale University Press.
  20. Damasio, A. R. (2010). Self comes to mind : constructing the conscious brain (1st ed.). New York: Pantheon Books.
  21. Lamme, V. (2010). De vrije wil bestaat niet : Over wie er echt de baas is in het brein. Amsterdam: Bakker.
  22. Swaab, D.F. (2011). Wij zijn ons brein : van baarmoeder tot Alzheimer (12e herz. dr. ed.). p.218. Amsterdam Contact.
  23. Dennett 11 maart 2016 te Utrecht, op het congres ‘Bestaat de vrije wil?
  24. Singer W. (2009) The Brain, a Complex Self-organizing System. European Review, Vol. 17, No. 2, p.321–329.
  25. zie bijvoorbeeld de website The Brain die daarvan een voorbeeld geeft.
  26. voor meer informatie: zie The Brain
  27. Edelman, G. M. (1992). Bright air, brilliant fire : on the matter of the mind. New York, N.Y.: BasicBooks.
  28. Edelman, G. M. (1992). Bright air, brilliant fire : on the matter of the mind. New York, N.Y.: BasicBooks.
  29. zie The Brain, blog

Het geweten vroeger anders?

Waren de opvattingen over en de beleving van het geweten vroeger anders dan in onze moderne tijd?
Misschien kan een vergelijking van de uitbeelding van morele conflicten in oude en moderne drama’s ons een indruk geven.

Het geweten op reis van vroeger naar nu. Fotobewerking.
Het geweten – good or evil – in ruimte en tijd. Was het vroeger anders?

Morele conflicten vroeger anders?

We zullen een vergelijking maken tussen de manier waarop morele dilemma’s zijn uitgebeeld in thematisch vergelijkbare tragedies.

Het gaat om de drama’s Antigone van Sophocles1 en Orestes van Aeschylos2 die met toneelstukken van Shakespeare3 worden vergeleken: respectievelijk Macbeth en  Hamlet.

De eerste twee zijn uit de vijfde eeuw vC. De andere zijn ongeveer 1000 jaar jonger. Klassieke Oudheid versus (bijna) Moderne Tijd (zie Vroegmoderne tijd).

Sophocles en Aischylos schreven in een tijd waarin je een goed mens was wanneer je je rol in de samenleving goed vervulde 4. Je moest doen wat er van een goede slager, koopman of soldaat werd verwacht en dat was voldoende.

In de Westerse cultuur van onze tijd, en ook in die van Shakespeare, — aan de vooravond van de Verlichting–, gaat het niet alleen om wat en hoe je iets doet, maar, veel meer dan in oude tijden, om wat daarbij je motieven en intenties zijn De stap van rol naar intentie maakt de uitbeelding van een moreel conflict een stuk ingewikkelder.

De Griekse Tragici hadden daarom andere methoden nodig dan Shakespeare om een moreel conflict zo uit te beelden dat de toeschouwers begrepen waar het om ging.

De eerste vergelijking gaat tussen Antigone en Macbeth.

Creon, in Antigone, is, net als Macbeth, een machtsbeluste leider voor wiens brandende ambitie alles en iedereen moest wijken.
Antigone wil zich niet neerleggen bij Creons decreet dat haar broer, die in een tweegevecht is gesneuveld, niet mag worden begraven, met de bedoeling om hem te onteren en zijn geest geen rust te gunnen.
Creon straft Antigone, maar krijgt daardoor zijn zoon, die met Antigone wil trouwen, tegenover zich. Ook het koor van burgers kiest de kant van Antigone.
In de dramatische ontwikkelingen die daarop volgen plegen al de leden van zijn gezin zelfmoord en blijft Creon vertwijfeld achter, zichzelf en zijn lot beklagend.

Sophocles beeldt hier een moreel conflict uit door verschillende personages een rol in dat conflict te geven, niet door het voor te stellen als een innerlijk conflict van één persoon.

Shakespeare’s Macbeth vermoordt successievelijk iedereen in wie hij een potentiële rivaal ziet voor de troon. Maar hij moet er een zware prijs voor betalen. Want na verloop van tijd raakt hij zozeer bevangen door angst, schuldgevoel en wroeging dat hij krankzinnig wordt.
Zijn vrouw, die hem aanvankelijk, vanwege eigen ambities, tot zijn wreedheden had aangespoord, pleegt door wroeging zelfmoord. Macbeth sterft in een gevecht met een van zijn rivalen.

Shakespeare toont hier aan zijn publiek een man die geteisterd wordt door zijn geweten, door een innerlijk conflict.

De tweede vergelijking gaat tussen Orestes en Hamlet.

Orestes en Hamlet hebben beiden meegemaakt dat hun vader werd vermoord door de minnaar van hun moeder.

Orestes’ moeder was medeplichtig en hij vermoordde hen beiden. Door de moord op een bloedverwant overtreedt hij een zware wet van de goden. Hij wordt daarom door de Furiën, de wraakgodinnen, meedogenloos achtervolgd.
Andere goden vinden dat niet billijk en besluiten, –in een van de versies van het stuk–, er een rechtszaak van te maken, waarbij Apollo optreedt als advocaat voor Orestes, de Furiën als aanklagers en Pallas Athene als rechter. hij wordt daarbij vrijgesproken.

Ook hier zien we dat Aischylos het morele conflict de vorm geeft van een extern conflict. Blijkbaar is dat de manier waarop hij aan de toeschouwers kan duidelijk maken om welke complexe tegenstellingen het gaat.

Wanneer Shakespeare zijn Hamlet laat twijfelen over de vergelding die de geest van zijn vader van hem heeft geëist, dan toont hij zijn publiek een met zichzelf worstelende persoon.

Blijkbaar is dat voor het publiek, in Shakespeare’s tijd, een voldoende duidelijke uitbeelding van het morele dilemma waar Hamlet mee worstelt. Zijn publiek heeft blijkbaar al geleerd en ervaren dat het geweten zo werkt.

Wat was er vroeger anders?

Sophocles en Aischylos hadden personages in verschillende rollen nodig. Die personen zijn met elkaar in conflict. Het blijft extern. Bij ‘Orestes’ wordt dit mooi verbeeld door een proces voor een rechtbank.

Bij Shakespeare zijn vergelijkbare morele kwesties door personages met een innerlijk conflict uitgebeeld. De ‘rechtbank’ speelt zich af in hun innerlijk. Het geweten is daar rechter, aanklager, advocaat en bestraffer tegelijk.

Het lijkt mij aannemelijk dat dit erop wijst dat het publiek in Shakespeare‘s tijd beschikte over een verder gevorderd inzicht in en een grotere vertrouwdheid met het eigen geweten als ‘strijdtoneel’ van morele conflicten.

Dat zou o.a. kunnen worden toegeschreven aan de invloed van de biecht, die in die tijd al een paar eeuwen verplicht was gesteld voor iedereen (voor details zie Een stukje historie).

Ontwikkelingsstap

Interessant genoeg zien we ditzelfde verschil, tussen beoordeling van het effect en van intentie, ook in de ontwikkeling van kinderen.
Bij een misstap letten heel jonge kinderen vooral op wat er is gebeurd (hoeveel is er stuk gegaan?) en wat oudere kinderen op de intentie (waarom heb je iets stuk gemaakt?). Dit laatste wordt als een vooruitgang beschouwd.
Het lijkt wel of er in de historie ook een ontwikkelingsstap is gemaakt.

Aankondiging:

Lees het hoofdstuk:s: Een stukje historie

——————————————- —————————— ©2015 horsey

bijgewerkt op 11-10-2019

Informatie over de website   Wegwijs  of  Inhoud
Reactie plaatsen: scroll naar beneden, of klik op Discussie
Gebruik de Terug-knop om terug te gaan naar de vorige webpagina.

  1. (496 – 406 vC)
  2. (525 – 456 vC)
  3. (1564 – 1616)
  4. Van Tongeren, 2007