Geest en stof

"Mind and Brain'. Jaarlijkse special van Scientific American, september. Losse nummers: ƒ 14,95.

De jaren negentig zijn door het Amerikaanse Congres uitgeroepen tot de decade of the brain. De Nederlandse Akademie van Wetenschappen laat zich niet onbetuigd en start dit najaar met een "decennium van de hersenen', dat zal lopen tot 2002. Hetzelfde geldt voor de EG. Hersenen, kortom, prijken prominent op de agenda's van het wetenschappelijk onderzoek.

Het hersenonderzoek is zo langzamerhand in een fase aangeland waarin steeds meer en steeds duidelijker verbanden kunnen worden gelegd tussen het stoffelijke - de hersencellen met hun neurotransmitters en hun myriaden van connecties - en de mentale verschijnselen zoals emoties, geheugen en bewustzijn. Twee oorspronkelijk geheel afzonderlijke disciplines, de neurobiologie en de cognitieve psychologie, zijn, volgens Eric R. Kandel en Robert D. Hawkins van Columbia University in New York, de afgelopen decennia behoorlijk in elkaar geschoven. Was de relatie tussen hersenen en geest traditioneel het terrein van de filosofen, tegenwoordig is ze hoofdzakelijk object van experimenteel neurofysiologisch onderzoek. Voor de redactie van Scientific American aanleiding om de jaarlijkse septemberspecial te wijden aan het thema "Mind and brain'.

Zoals van Scientific American mag worden verwacht, geven de elf artikelen in deze special een state-of-the-art overzicht van het veld op semi-populair niveau. Aan de orde komen de embryologie van de hersenen, de visuele gewaarwording, de biologische basis van leren, het geheugen, hersenen en taal, sexeverschillen, geestesziekten, de veroudering van de hersenen, neurale netwerken en het probleem van het bewustzijn. Onder de auteurs zoekt men vergeefs de namen van filosofen en psychologen.

Waaruit bestaat de experimentale aanpak van het mentale zoal? Niet uit een frontale aanval op "grote' vragen als "Wat is bewustzijn?' maar uit de benadering van subvragen als: "Hoe komen nieuwe synapsen tot stand bij leren?' en "Hoe verwerkt het netvlies visuele informatie?'. Het te ontsluieren raadsel zit hem allereerst in de organisatie van de gigantische kluwen van 40 miljard neuronen waaruit de hersenen zijn opgebouwd, en daarnaast in de interacties die er tussen de neuronen plaatshebben. De hoop is, dat empirische aanwijzingen de nieuwe inzichten en begrippen zullen aanreiken waarmee het schijnbaar onmogelijke - een wetenschappelijke beschrijving en verklaring van mentale verschijnselen als bewustzijn - uiteindelijk mogelijk zal zijn.

Het onderzoek naar de relatie tussen hersenen en geest staat weliswaar nog maar in zijn kinderschoenen, maar de bevindingen zijn fascinerend. De manier waarop afzonderlijke zenuwcellen in een zich ontwikkelend embryo hun uitlopers over grote afstanden naar het juiste adres sturen om een verbinding te maken (Carla J. Shatz, "The developing brain'); de wijze waarop informatie uit het netvlies wordt verwerkt in de primaire visuele hersenschors (Semir Zeki, "The visual image in mind and brain'); hoe de slak Aplysia leert met maar een paar zenuwcellen (Eric R. Kandel en Robert D. Hawkins, "The biological basis of learning and individuality'); het zijn stuk voor stuk intrigerende bouwstenen waaruit ooit een compleet beeld van de biologische basis van het mentale moet worden opgebouwd.

Alle stukken gaan over de biologische hersenen behalve één: dat over neurale netwerken door de leidende onderzokeer Geoffrey E. Hinton. Deze uitzondering voor een vertegenwoordiger van de wereld van de "kunstmatige intelligentie' is terecht, want neurale netwerken vormen het enige artificiële modelsysteem dat relevant lijkt voor het begrijpen van de "natte schakelingen' in het brein.

Wie bij Hintons artikel is aangeland, heeft er al ongeveer 80 van de 90 pagina's stevige kost opzitten. Te vrezen valt dat bij veel lezers van Scientific American het volgende nummer al weer in de bus zal ploffen eer ze de special uit hebben. Maar een ramp is dat allerminst, want dit degelijke overzicht kan wel een paar jaar mee.

    • Felix Eijgenraam