IJzeren zenuwen

In het depot van Museum Boerhaave liggen talloze stukjes geschiedenis van de natuurwetenschap opgeslagen achter gordijnen en in ladenkasten. Zoals het hersenmodel volgens prof. Aeby.

DENKEN doen we met onze hersenen, maar in de oudheid dachten ze daar soms anders over. Volgens de Griekse filosoof Aristoteles draaide alles om het hart en waren de hersenen een `bloedeloos, ongevoelig en banaal uitziend' orgaan, niet meer dan een koelaggregaat voor het bloed. Ook de Egyptenaren zagen de hersenen slechts als een instrument, opgetrokken uit bederfelijke materie. Wanneer zij het lichaam van een farao mummificeerden, lepelden zij de hersenen via de neusgaten uit de schedel: kennelijk konden ze op hun reis naar Osiris zonder. En volgens de Chinezen zetelde de ziel in de maag.

Toch waren er Grieken die de hersenen op waarde schatten. Plato situeerde de ziel wel degelijk in de hersenen, zij het dat redeneren – en niet waarnemen – de grondslag vormde voor deze conclusie. Volgens de stichter van de Atheense Academie was wiskunde bij uitstek een denkactiviteit en in die wiskunde ging het, net als in de kosmos, om symmetrie. De perfecte meetkundige vorm, aldus Plato, was een bol. En met de mens als het centrum van de levende kosmos was het dus niet meer dan logisch dat hij het denken situeerde in de bol op het menselijk lichaam: het hoofd.

Eerder was Hippocrates, de vader van de geneeskunst, op grond van waarnemingen ook al tot die conclusie gekomen: `Het dient algemeen bekend te zijn dat de bron zowel van ons plezier, onze vreugde, lachen en vermaak, als van onze smart, pijn, angst en tranen, geen andere is dan de hersenen. Het is in het bijzonder dit orgaan dat ons in staat stelt te denken, te zien en te horen, en het lelijke van het schone, het kwade van het goede, het aangename van het onaangename te onderscheiden.' Hippocrates schreef epilepsie toe aan storingen in de hersenen en ook had hij opgemerkt dat patiënten met een beschadigde linker hersenhelft kramp voelden in de rechterzijde van hun lichaam, en vice versa.

Pas vanaf de Renaissance, toen onbevangen wetenschappelijk onderzoek de ruimte kreeg, kwamen de hersenen goed in beeld. Geleerden als Leonardo da Vinci en Andreas Vesalius (die in 1543 in zijn De humani corporis fabrica met verfijnde anatomische tekeningen kwam) tartten het kerkelijk gezag door het mes in doden te zetten en hun anatomische experimenten brachten allerlei hersendetails en -structuren aan het licht. Als vanzelf drong zich toen de vraag op of er soms sprake is van lokalisatie: dat bepaalde geestelijke vermogens gerepresenteerd worden door bepaalde delen van de hersenen.

Een pionier op dit gebied was de Oostenrijkse arts Franz Joseph Gall, vader van de frenologie. In zijn `Anatomie en fysiologie van het zenuwstelsel in het algemeen, en van de hersenen in het bijzonder', gepubliceerd in 1796, zette hij zijn leer over het verband tussen schedelvorm en karaktereigenschappen uiteen. Volgens Gall waren de hersenen opgebouwd uit vele `organen' die ieder een bepaalde mentale activiteit stuurden. Hoe beter die waren ontwikkeld, des te groter het bijbehorende hersendeel. Het gevolg was dat op de betreffende locaties de schedel uitstulpingen vertoonde – de term `wiskundeknobbel' komt hier vandaan – zodat onderzoek naar oneffenheden op de schedel licht wierp op iemands geestelijke vermogens. In de praktijk koos Gall voor de omgekeerde weg en mat hij bij vrienden, bekenden, misdadigers en geestelijk gestoorden nauwgezet het schedeloppervlak op. In totaal vond hij 28 hobbels, rimpels en knobbels die stonden voor uiteenlopende psychische functies, variërend van verliefdheid via diepzinnigheid tot voedingsdrang. Hoe hardnekkig Galls pseudo-wetenschap was, mag blijken uit het feit dat de British Phrenological Society pas in 1967 is opgeheven.

Niettemin was het idee van een verband tussen hersendelen en hersenfuncties juist, later onderzoek heeft dit ondubbelzinnig aangetoond. Zo lokaliseerde de Fransman Paul Brocat in 1861 het spraakcentrum. En tijdens en na WO II kon de Russische neuroloog Alexander Luria aan de hand van door het hoofd geschoten soldaten – die het nochtans hadden overleefd – nog veel meer van dit soort koppelingen vaststellen.

In 1875 wist de Italiaanse arts Camilio Golgi als eerste via een door hemzelf ontwikkelde impregneertechniek het centrale zenuwstelsel onder de microscoop te bestuderen. Zo kwamen de neuronen in beeld, zenuwvezels die via ganglionen met elkaar waren doorverbonden. Op basis van dit onderzoek maakte de Zwitserse anatoom prof. Aeby het hier afgebeelde hersenmodel, schaal 6:1. De zenuwbanen waren van ijzerdraad, de ganglionen van kurk – naar hun functie gegroepeerd in diverse kleuren. Uit een Bernse catalogus van rond de eeuwwisseling blijkt dat onderzoeksinstituten over de hele wereld ze voor 500 Zwitserse franc per stuk grif aanschaften om er hun anatomisch, fysiologisch en klinisch onderricht mee te verlevendigen.

Diezelfde catalogus oppert de mogelijkheid naar believen bestaande zenuwbanen in het model om te leggen, of nieuwe toe te voegen. Deze mechanistische aanpak doet denken aan de later verkondigde opvatting dat de hersenen in feite niet meer zijn dan een fors uitgevallen computer – die zich immers ook met extra printplaten laat uitbreiden. Vitalisten verzetten zich tegen zo'n machinaal verstand. Zo meende de romanticus Goethe dat alleen een `bezielende energie' de hersenen aan het werk kon zetten.

Intussen ploetert de wetenschap van de kunstmatige intelligentie voort met neurale netwerken. Concurreren met de echte hersenen zit er voorlopig niet in: die bestaan uit zo'n honderd miljard zenuwcellen die soms op duizenden plaatsen met elkaar verknoopt zijn. Hoe één zo'n cel werkt, beginnen we aardig te begrijpen en moderne beeldtechnieken tonen ons de hersenen in actie. Maar hoe de kluwen op een gedachte komt en hoe zoiets als bewustzijn ontstaat weet niemand.

Dit is deel 5 van een maandelijkse serie over voorwerpen uit het depot van Museum Boerhaave. Het voorwerp staat voor de gelegenheid in het museum opgesteld. Adres: Lange St. Agnietenstraat 10, Leiden. Geopend di t/m za 10-17u, zo 12-17u.