'Laten Westerse wetenschappers nu eens in Rusland komen werken'

Iedereen kent de geconditioneerde reflex van Pavlov. Voor psychologen is het werk van E.N. Sokolov uit Moskou minstens zo spectaculair met zijn theorie van de oriëntatie-reflex. Vorige week was Sokolov enkele dagen in Nederland.

'We hebben op dit moment over heel de wereld veel psychologische problemen. Ze leiden tot veel geweld, bijvoorbeeld in religieuze of etnische botsingen. Vanuit ons vakgebied valt er wellicht iets verstandigs over te zeggen, maar in de politiek luistert men niet naar ons.

'We beschikken over nieuwe informatie inzake de genetische invloeden op gedrag en inzake fysiologische condities die de psychologische houding kunnen beïnvloeden. Ik ben van mening dat de link tussen psychologie en fysiologie moet worden benadrukt, dat dát de weg is om gedragswetten te leren kennen, zoals we ook natuurwetten kennen om zo tot een betere opvoeding te komen.'

Degene die zo praat is niet een of andere bevlogen positivistische wetenschapper uit de vorige eeuw, maar de inmiddels 73-jarige Russische geleerde prof.dr. Evgueni (Eugène) Nicolaijevitch Sokolov. Vorige week gaf hij enkele lezingen in Nederland, op doorreis naar Moskou, na een bezoek van een maand aan Amerika.

Precies dertig jaar geleden werd prof.dr. E.N. Sokolov in het Westen wereldberoemd met zijn zogeheten orientatie-reactie-paradigma, ook wel Sokolov-paradigma of oriëntatie-reflex genoemd. Heel simpel: waarom spitst een hond zijn oren als hij een bepaald geluid hoort? Wat gebeurt er op zo'n moment met de hartslag, met de ademhaling etcetera. Wat zijn de elektro-encefalografische componenten? Waarom reageert hij op een ander moment minder geïnteresseerd, of helemaal niet meer?

Sokolov ontdekte dat de aandacht van zijn proefdieren verslapte wanneer de geluidsprikkel herhaaldelijk werd toegediend (habituatie) Vreemd genoeg echter hoorden de dieren het geluid weer wél wanneer het meteen na een veranderde geluidsprikkel werd aangeboden. Met andere woorden: wanneer hun aandachtssysteem, hun alertheid, opnieuw volop was geactiveerd.

Hoe eenvoudig deze proef ook moge klinken, de implicaties ervan zijn groot. In de psychologie is de oriëntatie-reflex inmiddels de basis van een klassieke test bij het vaststellen van aandachtsstoornissen. Stoornissen die ofwel aangeboren zijn, bijvoorbeeld in geval van hyperactiviteit, óf wellicht wijzen op een ongezond scala aan prikkels, of gebrek aan prikkels, in de omgang met kinderen - wie weet zelfs in de omgang tussen mensen überhaupt. Want wat voor geluidsprikkels geldt, kan natuurlijk ook voor allerlei andere interactie-prikkels gelden.

Bovendien geeft het Sokolov-paradigma een vermoeden van de manier waarop ervaringen representaties veroorzaken in de hersenen. En gezien het feit dat ook lagere diersoorten zoals konijnen bijvoorbeeld reageren op geritsel in de struiken, en tegelijkertijd bij regelmatig geritsel aan dat geluid kunnen wennen, bevinden die representatie zich niet per se hoog in de cortex, omdat daar de meer ingewikkelde structuren zetelen.

Aldus redenerend ontwierp Sokolov dertig jaar geleden een hypothetisch model dat antwoord gaf op de vraag hoe allerlei ervaringen in de te lokaliseren neuronen (hersencellen) worden opgeslagen, hoe ze worden geactiveerd en gebruikt - ook bij nieuwe ervaringen. Dit neuronaal-model had vooral betrekking op rudimentaire geheugensporen in de hersenen. Westerse psychologen spitsten bij zijn theorie hun oren, omdat Sokolovs model mogelijkerwijs inzicht verschafte in wat behaviouristen uit onmacht the black box noemden. Want niemand kon op dat moment echt in de hersenen kijken!

Typisch Russisch

Sokolovs werk is tegelijkertijd uitdagend eenvoudig en bijzonder complex. In een aantal opzichten weten Westerse deskundigen zich niet goed raad met dit typisch Russisch basaal psycho-fysiologisch onderzoek. Sokolovs denken is geworteld in de leerpsychologie van mensen als Pavlov en Luria, spectaculaire onderzoekers die volgens sommigen echter te weinig aandacht hebben besteed aan de hogere denkprocessen. Bovendien houdt de Russische leerpsychologie weinig of geen verband met sociaal-psychologische inzichten, mede omdat de sociale psychologie in de Sovjet-Unie als overbodige wetenschap werd gezien. Het Marxisme had immers alle sociale problemen opgelost...

Wat heeft u de afgelopen maand in Amerika gedaan? Wat was het doel van uw reis?

Sokolov: 'Ik was uitgenodigd door the American Psychological Association om mijn mening te geven over mogelijke samenwerking tussen Amerikaanse en russiche wetenschappers. Ik heb benadrukt dat ik slechts mijn persoonlijke visie kan geven. Ik vertegenwoordig geen instituut.

'Mijn standpunt is, en dat wil ik ook hier in Europa benadrukken, dat de zogenaamde 'hulp' voor Rusland eigenlijk niet zo belangrijk is. Rusland is zo groot, zo rijk aan grondstoffen...

'Veel belangrijker is een goed georganiseerde uitwisseling op wetenschappelijk niveau. Ik ben er een voorstander van dat Westerse wetenschappers in Russiche onderzoekscentra komen werken. Dat is nieuw. Tot nu toe was het normaal dat Russen participeren in Westerse, vooral Amerikaanse onderzoeksprojecten. Ik heb er ook voor gepleit dat de Amerikaanse onderzoeksfondsen geld vrijmaken voor dergelijke uitwisselingen. De Russische onderzoeksinstituten worden niet meer als vanzelfsprekend door de Staat gefinancierd. Ze zijn elkaars concurrent geworden en krijgen nog slechts project-subsidies.'

Was dat vroeger anders? Ik bedoel: hoe was het voor u als wetenschapper onder de opeenvolgende Sovjet-regimes?

'Onder Stalin was ik nog niet betrokken bij genetica en cybernetica. Ik was bezig met fysiologie en ondervond niet de problemen die andere wetenschappers hadden. Bovendien was ik voor een groot gedeelte van de tijd docent. Mijn research achtte ik minder belangrijk. Ik kon mijn problemen zelf kiezen, ervoer geen enkele repressie.'

In het Westen nam men uw onderzoek bijzonder serieus. Hoe waren uw contacten in die tijd met Westerse wetenschappers?

'Mijn eerste bezoek aan het het Westen was zeer onverwacht, in 1954, vlak na de dood van Stalin. ik kreeg een uitnodiging voor een congres in Canada, en mocht daar na een zeer lange bureaucratische voorbereiding naar toe. Ik zou er spreken over het probleem van de oriëntatie-reflex en habituatie. Mijn thema sloot min of meer aan bij dat van Sharpless en Jasper die wereldvermaardheid hadden gekregen met hun onderzoek naar de rol van de reticulaire formatie, de netwerkachtige structuur diep in de hersenstam die verantwoordelijk is voor de waaktoestand. De oriëntatie-reflex had betrekking op een verhoogde waaktoestand, of een weer uitgedoofde extra aandacht.

'In 1958 hebben we in Moskou een groot internationaal congres georganiseerd met deskundigen uit heel de wereld. Daar is toen de IBRA opgericht, The International Brain Research Association. Kort daarna werden Luria en ik opnieuw uitgenodigd voor een congres in Amerika, door Magoun, die onderzoek deed naar het activity-system in de hersenen. Hij was net als ik bezig met neuronale modellen, met het idee dat in de neuronen externe gebeurtenissen worden gerepresenteerd. Maar weet u, dit soort contacten hadden ook te maken met de Spoetnik-successen van Rusland. Het Westen kreeg ineens belangstelling voor de Russische wetenschap, de psycho-fysiologie incluis.'

Wat is de theorie achter de oriëntatie-reflex en welke betekenis heeft deze theorie gehad voor uw verdere onderzoek.

'In mijn lezing voor de psychologen van de Universiteit van Amsterdam heb ik gesproken over the whitening of the black boxes, over de verandering van een input-output-theorie naar exacte kennis van de werking van de hersens. Mijn ideeën daarover waren aanvankelijk slechts hypothetisch. Ik had geen bewijs. Maar we hebben experimenten gedaan met konijnen, in diverse hersengebieden, en we ontdekten dan er responsieve neuronen zijn die precies functioneren volgens de dynamiek van de orientatie-reflex. We vonden detectie-neuronen, command-neuronen. In de hippocampus vonden we neuronen die gehabitueerd waren ten opzichte van bepaalde stimuli, en die gedishabitueerd (ontwend) reageerden op andere stimuli. Met andere woorden: we vonden een plastisch gebied in de hersenen, plastisch in de zin dat het ontvankelijk is voor gewoontevorming én voor nieuwigheid, een gebied zeg maar waar leerprocessen fysiologisch worden gerepresenteerd.'

Hoe kwam u op het idee voor de oriëntatie-reflex?

'In Rusland had Kravkov experimenten gedaan waarbij geluidsstimuli van wisselende intensiteit een verbetering opleverden in de waarnemingsgevoeligheid. Hij werkte in twee laboratoria: het ene was een instituut voor psychologie, het andere een instituut voor oogafwijkingen. Zijn ervaringen met een afnemende sensitiviteit bij herhaalde prikkeltoediening zette mij op het spoor.'

U bent op dit moment bezig met experimenten met slakken. Wat onderzoekt u?

'Oud-studenten van mij zijn daar mee bezig. Slakken zijn interessant omdat ze over reuze-neuronen beschikken die lijken op de habituatieneuronen in de hippocampus van konijnen. Ze zijn uniek. Bovendien zijn we bij slakken in staat onderzoek te doen op het intercellulaire niveau, het synapsisniveau. Met behulp van bepaalde kleurstoffen die micro-electronische fotografie mogelijk maken, hebben we op het synapsisniveau bij slakken ook habituatie en dishabituatieprocessen kunnen lokaliseren.

'Ook hebben we bij slakken diverse groepen neuronen kunnen lokaliseren die gerelateerd zijn aan verschillende soorten gedrag. Aan defensief gedrag, voedingsgedrag en seksueel gedrag.

'Wanneer een elektrode gekoppeld is aan seksuele neuronen en het aldus geprikkelde dier raakt met zijn voelsprieten een draad aan, dan neemt de aanrakingsneiging toe. Het doet dus aan zelfstimulatie. Interessant is het vinden van de stof die dit veroorzaakt.

'In het controle-experiment hebben we de elektrode in het defensie-systeem geplaatst. De aanrakingsneiging ging meteen terug tot zero.

'Uiteindelijk hebben we een experiment gedaan om de dominantie van een systeem te bepalen. Je kunt de grens vaststellen van de defensieve respons. Ik bedoel: wanneer reageert het dier nog wel defensief en wanneer niet meer? Maar het blijkt dat als je het seksuele systeem stimuleert, dat dan de defensieve grens verschuift. De pijngevoeligheid neemt af bij seksuele prikkeling.'

Zou u zo ook een neurose kunnen kweken bij een slak? In de Freudiaanse zin?

'Laat ik eerst dit zeggen. Ik geloof werkelijk dat de theorieën van Freud, Jung, Wundt etcetera passé zijn. We moeten toe naar een nieuwe psychologie, die meer gebaseerd is op neuronaal onderzoek. We moeten onze concepten veranderen.

'Maar in zekere zin is uw vraag niet zo vreemd, omdat we bij het slakkenonderzoek bepaalde aspecten van Freuds theorie exploreren. We bestuderen bijvoorbeeld ook angst bij slakken. We zien dat bij herhaalde prikkeling van het defensieve systeem de hartslag toeneemt. De angst, de dominantie van het defensieve, neemt toe. Ik weet niet of je dat een echte neurose mag noemen.'

U heeft nu een maand door Amerika gereisd. Wat heeft u, met betrekking tot uw eigen vakgebied, het meest getroffen?

'Twee verschillende dingen. Ten eerste dat ook in het Westen te weinig geluisterd wordt naar de gedragswetenschappers. Ze worden te weinig serieus genomen. Ten tweede mijn ontmoeting in Seatle met Natalski. Hij werkt met genen van visuele pigmenten. Op die manier kan hij op genetisch niveau afwijkingen bestuderen in de kleurwaarneming. Dat interesseert mij bijzonder omdat ik zelf fundamenteel onderzoek doe op het gebied van kleurwaarneming. Maar Natalski's ontdekking is heel opwindend. Het schept een verband tussen genetica en psychologie. Als we weten dat iemands genen de oorzaak zijn voor kleurenblindheid, dan ligt dáár een verklaring voor afwijkend gedrag, bijvoorbeeld in het verkeer.'

Welke conclusies trekt u daar uit voor de grotere emoties, voor sociaal gedrag, ambitie, liefde, agressie...

'Dat ligt allemaal natuurlijk veel moeilijker. We moeten zeer voorzichtig zijn om het basisresearch te vertalen naar meer gecompliceerde zaken. Ik gaf u dit voorbeeld om u te vertellen wat er bereikt is, om een gebied aan te wijzen waar heel duidelijk sprake is van een gelukkige combinatie van genetica, psycho-fysiologie en neuro-fysiologie. We kunnen heel duidelijk aantonen hoe genen participeren in de perceptie, en hoe door de perceptie het gedrag wordt beïnvloed.'

Denkt u dat het ooit helemaal zal lukken om wat u noemt the black boxes te 'witten'? Om precies te snappen hoe onze hersens werken, hoe ons bewustzijn functioneert?

'Tja... wat zal ik zeggen? Om ons eigen systeem te snappen hebben we een systeem nodig van grotere dimensionaliteit. Misschien gaan we in de richting van meer begrip, met behulp van simpele systemen. Maar het wordt steeds moeilijker om het geheel te begrijpen... om onszelf te begrijpen. Ik bedoel niet door zelf-analyse, dat is zeer wel mogelijk. Maar om echt te snappen hoe het allemaal functioneert, hoe het in elkaar zit. Mijn ervaring tot nu toe is dat telkens wanneer een element van the black box is 'gewit', dat we dan tien nieuwe problemen creëren. Het is oneindig, het lijkt op gnostische problemen, op.... het heelal.'

Als u dat zo zegt vraag ik mij af of zelf-analyse niet toch heilzamer is. Om te roepen: laten we terugkeren naar Dostojevski, een van uw landgenoten die zeer diep in het innerlijk kon kijken. Heeft u daar enige affiniteit mee?

'Ik houd van Dostojevski vanwege zijn diepte-psychologie en vanwege zijn mystieke onderzoekingen. Maar het is zelfobservatie, en geen poging tot wetenschappelijk begrijpen. In mijn ogen is hij wel de hoogste berg wat betreft introspectie.

'Ik ben meer een reductionist. Ik geloof in reductionistische wetenschap. Dat levert wellicht simplificaties op, maar wellicht wel correcte simplificaties. En weet u, Dostojevski's tijdgenoot Sechenov, de vader van de Russische psychologie, deed ook veel aan zelfobservaties. Maar hij probeerde er wetenschappelijke bewijzen bij te vinden. Dostojevski bleef op het niveau van de observatie.

'Wat mij fascineert is dat we nu in staat zijn te werken met een aanvankelijk hypothetisch model dat allerlei nieuwe gegevens genereert. Een werkmodel dat niet louter bestaat uit een set van statements, maar dat gezien kan worden als een cognitieve spiraal en tegelijkertijd als een symbool voor kennis überhaupt. Het maakt het mogelijk om allerlei gebieden met elkaar in verband te brengen: psychofysiologie, neurofysiologie, computerwetenschap etcetera.

    • Fred Backus