MOTORISCHE CORTEX VAN APEN KAN GOED ABSTRACT DENKEN

De motorische cortex, het gedeelte van de hersenschors dat verantwoordelijk is voor beweging, is altijd beschouwd als een soort trouwe slaaf. Het voert de bevelen van de rest van de hersenen uit en is verantwoordelijk voor het correct volbrengen van krabben op het hoofd of het gecoördineerd bespelen van een viool. Maar de motorische hersencellen kunnen nog veel meer, zo blijkt. Na een geduldige training van twee apen konden drie neurologen van de Universiteit van Minneapolis aantonen dat de hersencellen in de apenmotorcortex veel meer doen dat alleen uitvoeren en coördineren van bewegingen. Ruim tweederde van de 925 motorische hersencellen waarvan de activiteit nauwkeurig werd gemeten tijdens een ingenieus experiment, bleek zich ook bezig te houden met veel abstractere mentale activiteiten. In dit geval ging het om de verwerking van de volgorde waarin bepaalde stippen op een scherm verschijnen.

Volgens de hoofdonderzoeker A. Georgopoulos nemen de neuronen (zenuwcellen) in de motorische cortex deel aan een `dynamisch veranderend netwerk' van cellen in verschillende delen van de hersenen die tezamen de actuele cognitieve taken uitvoeren (Science, 12 maart). Er is weinig reden om aan te nemen dat de motorische cortex bij mensen sterk verschilt van die bij de onderzochte apen. Het onderzoek is een aanwijzing dat de verschillende hersendelen veel minder sterk gespecialiseerd zijn dan vaak geconcludeerd wordt uit de uitvalsverschijnselen na hersenbeschadiging.

De twee apen (waarvan overigens de soort niet onthuld wordt in het Science-artikel) werd in respectievelijk 1,5 en 3 jaar training geleerd om te kijken naar een scherm waar achter elkaar op willekeurige plaatsen rond een cirkel drie tot vijf stippen verschenen. Met een joystick moesten zij tijdens die verschijningen de cursor in het midden van die cirkel houden. Vervolgens veranderde een van de stippen van kleur (nooit de laatste). De apen moesten dan de cursor bewegen naar de stip die na de verkleurde stip was verschenen. Toen de apen dit kunstje onder de knie hadden gekregen, werd tijdens een aantal sessies met micro-elektroden de activiteit gemeten in 925 hersencellen (van de in totaal vele miljoenen) in het gedeelte van de motorcortex dat verantwoordelijk is voor de beweging van de linkerarm, de joystickarm van de apen.

Tot niemands verrassing bleek een groot deel van deze cellen in actie te komen op het moment dat de aap de joystick bewoog naar de stip die verscheen na de verkleurde stip. Maar een groot gedeelte bleek óók actief bij de voorafgaande fase, wanneer de stimuli werden gepresenteerd op het scherm en de aap verder niet bewoog. Deze activiteit bleek niet samen te hangen met oogbewegingen en amper met de plaats van de stippen op het scherm. Het patroon had vooral te maken met de volgorde van de stippen. Na nadere analyse bleek het voor de neurologen zelfs mogelijk om, gegeven een bepaald activiteitspatroon, in zestig procent van de gevallen goed te voorspellen om welke positie in de volgorde van de presentatie het ging.

(Hendrik Spiering)