Illustratie: Maus Bullhorst (voor De Correspondent)

Het is een bekend verhaal: allerlei in de prehistorie vereiste vaardigheden zijn sindsdien onherroepelijk in onze hersenen geprogrammeerd. Hoe je denkt, hoe je reageert, hoe je met anderen omgaat - sinds de Oude Steentijd is er weinig aan veranderd. Bovendien, gaat het verhaal verder, heeft elk stukje brein sindsdien zijn eigen specialisatie, zoals de gadgets in een Zwitsers zakmes, of de apps op je smartphone.

Dat verhaal is niet helemaal verkeerd, maar het is wel onvolledig. Ja, wij zijn ons brein, en zeker, een evolutionair perspectief op wat er zich in ons hoofd afspeelt is interessant, essentieel zelfs. Maar het antwoord op de vraag hoe wij werden wie we zijn, is genuanceerder dan bovenstaand scenario doet vermoeden.

Dat verhaal probeer ik hier in zes afleveringen te reconstrueren, in gesprek met zes wetenschappers. Vandaag buigen we ons over de vaak gestelde vraag waarom ons brein zo groot geworden is en de zelden gestelde vraag waar hersenen eigenlijk voor dienen.

Andere dieren hebben ook hersenen

Wanneer biologen willen achterhalen wanneer een kenmerk voor het eerst opdook, kijken ze naar de stamboom van het leven. Hebben twee of meer nauwe verwanten een bepaald kenmerk gemeenschappelijk, dan wordt doorgaans aangenomen dat het bij hun gemeenschappelijke voorouder ook al voorkwam.

Bijvoorbeeld: als zowel mensen als chimpansees hun duim tegenover hun andere vingers kunnen plaatsen, dan gold voor het dier waarvan ze allebei afstammen vermoedelijk hetzelfde.

Willen we weten wat er zo bijzonder is aan ons brein, dan moeten we ook naar andere zoogdieren kijken

Willen we begrijpen hoe ons brein ontstond (en wat er al dan niet bijzonder is aan die hersenen van ons), dan is een dergelijke benadering de meest geschikte. Het evolutionaire verhaal van onze hersenen begon namelijk niet in de Oude Steentijd, maar al veel eerder. We moeten dus niet alleen naar onszelf, maar ook naar andere (zoog)dieren kijken.

Dat doet ook de Engelse antropoloog Robert Barton, die in zijn kantoor in de schaduw van de indrukwekkende kathedraal van Durham uitzoekt hoe het intentieloze evolutionaire proces een brein deed ontstaan dat zijn eigenaars inspireerde en in staat stelde om een dergelijk gebouw neer te zetten.

Is ons brein wel zo groot?

Zijn onderzoek leidde een jaar of twee geleden tot een opmerkelijke conclusie, die vermoedelijk in tegenspraak is met wat je al over ons brein dacht te weten.

Stel dat ik je zou vragen wat er zo bijzonder is aan onze hersenen, dan is de kans groot dat je zegt: dat ze zo ontzettend groot zijn. En dat klopt, zeker in verhouding tot ons lichaamsgewicht.

Misschien zeg je eerder iets als ‘we hebben een heel grote voorhoofdskwab,’ of: ‘een heel grote prefrontale cortex’ – dat is de voorste hersenschors van diezelfde voorhoofdskwab, betrokken bij het maken en uitvoeren van plannen, het oplossen van problemen en de daarbij vereiste zelfcontrole.

Niet volgens Barton. Hij publiceerde twee jaar geleden in het vooraanstaande vakblad PNAS Lees hier meer over dat artikel. een artikel met de ophefmakende titel ‘Menselijke voorhoofdskwabben zijn niet relatief groot.’

Vreemd, want die kwabben en hun befaamde schors worden vaak aangewezen als het slimste stukje van ons brein, verantwoordelijk voor al onze meest bewonderenswaardige gaven. Hoe kan daar nu verwarring of discussie over zijn?

‘Om drie redenen,’ glimlacht Barton. ‘Allereerst is er, wanneer je de hersenkwabben van verschillende dieren met elkaar vergelijkt, steevast discussie over de vraag waar de kwab bij dat beest precies begint en ophoudt. Vervolgens zijn er (reden twee) verschillende manieren om rekening te houden met de onderlinge verwantschap tussen dieren en (reden drie) om statistisch te bepalen wat als een uitzondering geldt.’

De kleine hersenen zijn ook groot

Doe je dat allemaal zoals het volgens Barton hoort en onderzoek je bovendien meerdere, door afzonderlijke onderzoekers verzamelde datasets, zodat je zeker weet dat de trend niet het gevolg is van toeval of eigenaardige methodes, dan blijken de afmetingen van onze menselijke voorhoofdskwabben geen uitschieter.

‘Opgepast: ik zeg dus niet dat ze niet groot zijn,’ benadrukt Barton, ‘wel dat hun afmetingen geheel in lijn liggen met de verwachting. Naarmate de hersenen groter worden, groeien niet alle onderdelen even snel. En als je niet alleen naar de mens, maar ook naar andere grote en niet al te snuggere dieren als zeeleeuwen en kamelen kijkt, dan zie je dat die gebieden bij hen óók groot uitvallen.’

‘Als je ook naar niet al te snuggere dieren als zeeleeuwen en kamelen kijkt, dan zie je dat die gebieden bij hen óók groot uitvallen’

Logisch, denkt Barton. ‘Het aantal zenuwcellen, de zogenoemde grijze massa, neemt nauwelijks toe. Het is vooral de witte massa die uitzet, de zenuwbanen die de zenuwcellen met elkaar verbinden en hun omhulsels. Dat is denk ik vooral nodig om ervoor te zorgen dat de signalen die de zenuwcellen onderling uitwisselen de grotere afstanden in grote hersenen in dezelfde tijd kunnen overbruggen.’

Maar de voorhoofdskwab is dus wel gegroeid?

‘Ja, maar dat deed ze niet in haar eentje. Uit onze analyses blijkt duidelijk dat de vaak genegeerde en veel oudere kleine hersenen in hetzelfde tempo groter werden. Die zijn dus zeker zo belangrijk als de voorhoofdskwab en haar befaamde schors. Meer nog: het doet vermoeden dat ze elkaar nodig hebben om hun taak te vervullen.’

‘Er is geen verstandig mannetje dat aan de touwtjes trekt’

Waarom hebben we die kleine hersenen dan zo lang over het hoofd gezien? ‘Ze zijn lange tijd beschouwd als een wat saaie structuur, die enkel instond voor het bijsturen van bewegingen en handelingen die we na enige oefening uitvoeren zonder er nog bij na te denken – autorijden is een klassiek voorbeeld. Bovendien zijn ze lastig gelegen - de activiteit van de hersenschors is veel eenvoudiger te meten. Maar ze blijken dus van groot belang.’

Volgens Barton toont het aan dat de zoektocht naar het ‘slimme stukje’ van ons brein - in de hoop dat die ons leert wat onze hersenen zo uitzonderlijk maakt - zinloos is.

‘Het wordt steeds duidelijker dat het vaak onmogelijk is om de vinger te leggen op onderdelen van de hersenen die in heel concrete dingen gespecialiseerd zijn. Cruciale regio’s werken daarentegen nauw samen in uitgebreide circuits waarin ze zelf verantwoordelijk zijn voor weliswaar specifieke, maar eerder abstracte bewerkingen.’

‘Er zit in ons hoofd dus geen verstandig mannetje dat aan de touwtjes trekt. We zien juist dat de bedachtzame voorhoofdskwab en de meer technisch aangelegde kleine hersenen heel nauw samenwerken.’

Het onderscheid tussen denken en doen is dus eigenlijk achterhaald, denkt Barton. In ons brein zijn die twee sterk met elkaar verweven.

Denken en doen zijn verbonden

Andere vraag. Waarom hebben we dat brein eigenlijk? Barton: ‘Om beter te kunnen bewegen.’

‘Bij primitieve levensvormen, zoals de in de zee levende zakpijpen, vermoedelijk verwant met de voorouder van alle gewervelde dieren, zien we dat heel duidelijk. De larve van dat dier zwemt vrij rond en beschikt over hersenen die haar in staat stellen om te interacteren met haar omgeving en te beslissen waar ze heen wil. Maar wanneer ze volwassen wordt, zet de zakpijp zich vast op de zeebodem en filtert ze voortaan haar voedsel uit het zeewater. Geloof het of niet, maar op dat moment worden haar hersenen weer afgebroken.’

‘Zelfs in onze meest verheven overpeinzingen schemeren bewegingen door’

Nou voel je waarschijnlijk weinig verwantschap met de zakpijp, toch is het om te begrijpen hoe onze hersenen zich sindsdien verder ontwikkeld hebben, belangrijk om te weten waar we vandaan komen, betoogt Barton.

‘Achteraf bekeken is het natuurlijk makkelijk praten, maar het lijkt me evident dat de evolutie heeft voortgebouwd op wat er al was. Namelijk op de zogenoemde ‘sensorimotorische circuits,’ die onze waarnemingen en handelingen met elkaar verbinden.’

Dat verband ervaren we nog elke dag. ‘Zelfs in onze meest verheven overpeinzingen schemeren bewegingen door. En veel abstracte concepten worden belichaamd door fysieke ervaringen. Zo worden naar alom bekende sensaties verwijzende woorden als ‘zwaar’ en ‘warm’ in de hele wereld als metafoor gebruikt om gevoelens of ideeën te schetsen die we moeilijk kunnen aanwijzen of uitbeelden.’

De opdeling tussen denken en doen is dus waarschijnlijk grotendeels denkbeeldig, betoogt Barton. We kunnen het succes van ons brein volgens hem dan ook niet enkel toeschrijven aan ‘nieuwe’ hersenniveaus die ons toestaan om wat er zich in ‘primitievere’ regio’s afspeelt te controleren, te overdenken en indien nodig bij te sturen.

Dat we leerden om uit eenvoudige ervaringen grensverleggende gedachten te bouwen was minstens even belangrijk.

Ook onze taal heeft zo vermoedelijk haar wortels in ons handelen, vertelt Barton, meer bepaald in het gebruik van werktuigen. ‘Uit beeldvormingsonderzoek blijkt dat bij het hanteren van werktuigen en woorden dezelfde circuits actief zijn. Het combineren van handelingen bij het maken of gebruiken van geavanceerde werktuigen, zoals de handbijlen van onze voorouders, vergt vergelijkbare vaardigheden als het combineren van woorden in zinnen en zinnen in gesprekken.’

Oefenen in je hoofd

Wat ons echt uitzonderlijk maakt, denkt Barton, is dat we al die ingewikkelde combinaties dankzij ons uitzonderlijke denkvermogen niet alleen beheersen, maar dat we ze ons ook kunnen verbeelden. ‘We kunnen ze in ons hoofd volledig voorbereiden, in simulatiemodus, zeg maar. En bij dat denkproces, want dat is het, zijn de regio’s die instaan voor waarneming en beweging integraal betrokken.’

Zo komen we weer bij de kleine hersenen. Die controleren of de voorspellingen die onze hersenen op voorhand maken, overeenstemmen met de uitgevoerde handeling en haar gevolgen – zoals ze dat doen wanneer er bij het autorijden onverwacht een obstakel opduikt.

En op het moment waarop onze hersenen besluiten dat ingrijpen vereist is, valt van ons gezicht af te lezen hoezeer ons bewegingsapparaat bij ons denken betrokken is, vertelt Barton.

‘Het maakt niet uit of wat er misloopt je pijn doet, somber maakt of aanzet om je beter te concentreren,’ glimlacht hij. ‘In al die gevallen frons je je voorhoofdsspieren.’

Typisch mensen.

Meer brein? Elektrische breinstimulatie voelt als aan een batterij likken. Het onderzoek ernaar is nog vooral aanmodderen. Toch gooien sommigen hun stimulators al gewoon op de markt. Willen we op deze manier gezonde mensen beter maken? Thalia Verkade zet haar bevindingen over experimenteel breinonderzoek op een rij. Lees hier het dossier terug

Facebook
Twitter
LinkedIn
Whatsapp
E-mail