Het brein en ik

Afgelopen donderdag hield de Amerikaans-Portugese neuroloog Antonio Damasio de nwo-Huygenslezing. Het bewustzijn is wel degelijk een oplosbaar probleem.

Een eeuw èn een millennium lopen ten einde en het is duidelijk dat in de levenswetenschappen één vraag hoog boven alle andere uittorent. Hoe kunnen uit de activiteiten van de hersenen processen voortkomen die wij geest noemen? Hiermee houden zich zowel de deskundigen van de neurowetenschappen, cognitieve wetenschappen, filosofie enzovoorts bezig, als vrijwel ieder ander die zich afvraagt hoe het bewustzijn tot stand komt. Sommigen twijfelen er niet aan dat het antwoord op dat raadsel gevonden zal worden. Maar anderen menen dat een antwoord principieel onmogelijk is.

Deze tweedeling is opmerkelijk, omdat vrijwel niemand betwijfelt dat in de hersenen de grondslagen zullen worden gevonden van processen als zien en herinneren – die toch duidelijk onderdelen vormen van het grotere geheel van ons bewustzijn. Kennelijk begint er een zekere onrust te ontstaan wanneer we de geest in zijn geheel onder de loep nemen en vooral wanneer het gaat om dat aspect van de geest dat wij bewustzijn noemen.

De oorzaak van de huidige opwinding is duidelijk. De biologie in het algemeen en de neurowetenschappen in het bijzonder hebben bij het ontrafelen van de geheimen van het leven zulke grote successen geboekt dat het vinden van de neurobiologische grondslag van het bewustzijn in feite de laatste uitdaging is geworden, een hamvraag als moderne variant van het klassieke probleem van lichaam en geest. Er wordt wel gezegd dat we in het nu eindigende decennium – het zogenoemde `decennium van het brein' – méér over geest en lichaam te weten zijn gekomen dan gedurende de gehele geschiedenis van de psychologie en neurowetenschappen vóór 1990.

Deze onstuitbare en exponentiële groei van nieuwe kennis heeft het ietwat euforische gevoel doen ontstaan dat geen enkel probleem de aanval van de wetenschap kan weerstaan, wanneer de theorie maar goed is en de onderzoektechnieken maar krachtig genoeg zijn. Het lijkt voor de hand te liggen dat het vraagstuk van lichaam en geest, dat ik het vraagstuk van de bewuste geest zal noemen, binnenkort zal worden opgelost. Maar achter deze euforie schuilen lastige zaken die te midden van al dit enthousiasme vaak over het hoofd worden gezien. Ik geef een korte opsomming van de belangrijkste problemen.

Het ik-perspectief Het lichaam en de hersenen – ieders lichaam, ieders hersenen – zijn waarneembaar voor anderen, maar de geest is alleen `waarneembaar' voor de persoon die hem bezit. Verschillende personen die met hetzelfde lichaam en dezelfde hersenen worden geconfronteerd, kunnen precies dezelfde verifieerbare waarnemingen doen. Aan de geest van iemand kunnen zij die waarnemingen niet doen. De geest is een persoonlijk, verborgen, inwendig en onbetwist subjectief iets. Het lichaam en zijn hersenen zijn openbare, zichtbare, uitwendige en ontegenzeglijk objectieve dingen.

Intentionaliteit Pessimisten zeggen dat door dit ik-perspectief nooit te begrijpen zal zijn hoe levende materie het besef van een `ik' kan creëren. Dat besef vormt het kenmerk van de bewuste geest: het feit dat de beelden in mijn geest of de uwe van mij of van u zijn en vanuit mijn of uw perspectief worden gevormd. Dit probleem is zo hopeloos, zo wordt ons verteld, dat we zelfs niet kunnen verklaren waarom de geest ergens over gaat – waarom geestestoestanden gericht zijn op uitwendige zaken of op gevoelens binnen een organisme. Deze eigenschap van de geest wordt door de filosofen aangeduid met de misleidende term `intentionaliteit': het gericht zijn op iets anders. Maar zoals we zullen zien is de bewering dat intentionaliteit een onoverkomelijk probleem is, onjuist.

De begrensde geest Pessimisten verschieten hun laatste kruit wanneer zij zeggen dat alleen al het feit dat wij de vraag kunnen stellen hoe een bewuste geest in een brein opkomt, afhangt van het bestaan van diezelfde bewuste geest. Het vraagstuk moet worden onderzocht met juist dat instrument dat men wil onderzoeken! Er is niets dat ons meer vertrouwd overkomt dan de menselijke geest, maar als het er op aan komt de bronnen en mechanismen van die geest te vinden, wordt het vraagstuk kennelijk een eindeloze zee van onwetendheid.

Ik zal eerst ingaan op de problemen die betrekking hebben op de omstandigheden waarin de bewuste geest wordt bestudeerd. De opvatting dat met onze huidige inzichten in de levende materie de grenzen zijn bereikt zonder dat we er in zijn geslaagd de `stof van de geest' te identificeren, is volstrekt fout. Hoe we er ook tegenaan willen kijken, de huidige beschrijving van neurologische verschijnselen is nog zeer onvolledig. Op moleculair niveau moeten we nog talloze details over het functioneren van zenuwcellen en hun systemen ontrafelen. Het gedrag van groepen van zenuwcellen in een lokaal gebied van de hersenen wordt nog amper begrepen en onze kennis van het niveau van grootschalige systemen die gevormd worden door meerdere van die gebieden is niet minder onvolledig.

We zijn nog maar net begonnen met het onderzoek naar het feit dat de interacties tussen allerlei hersengebieden waarschijnlijk tot zeer complexe biologische situaties leiden, die meer zijn dan de som van de afzonderlijke bijdragen van die hersengebieden. Het is onzinnig te stellen dat het probleem van de bewuste geest onoplosbaar is, omdat we de hersenen tot aan de uiterste grenzen zouden hebben bestudeerd en de geest nog steeds niet hebben gevonden. Het is zelfs niet eens waar dat onze kennis van de materie in het algemeen – laat staan die van materie in een biologische context – op enigerlei wijze compleet is. Misschien is het gewoon onze onwetendheid dat het vraagstuk van lichaam en geest zo ongrijpbaar doet lijken. Onwetendheid beperkt het voorstellingsvermogen en kan tot gevolg hebben dat het mogelijke onmogelijk lijkt.

De aanwezigheid van een kloof tussen enerzijds de toestanden van de geest en anderzijds fysisch-biologische verschijnselen is het gevolg van de grote ongelijkheid van twee kennisbestanden. Aan de ene kant staat de tamelijk goed beschreven complexiteit van `geestelijke processen' en aan de ander kant staan de nog zeer gebrekkig beschreven biologische processen die daarmee in verband staan, die die geestelijke processen in feite moeten zijn. De vorm en rijkdom van verschijnselen die direct en automatisch in de geestelijke processen beschikbaar zijn, passen niet bij de vorm en rijkdom van de huidige neurowetenschappelijke beschrijving van de neurobiologische processen.

Er bestaat een kloof tussen ons beeld van het geestelijke dat we na eeuwen van zelfonderzoek en de inspanningen van cognitieve wetenschappers hebben opgebouwd en het beeld van neurale verschijnselen dat we dankzij het onderzoek in de neurowetenschappen hebben opgebouwd. Er is echter geen reden om te geloven dat deze kloof niet door verder neurobiologisch onderzoek kan worden overbrugd. Er is niets wat er op wijst dat wij de rand van een afgrond hebben bereikt die het geestelijke van het lichamelijke in beginsel van elkaar scheidt.

Sommigen menen dat de menselijke geest niet in staat is om zichzelf te bestuderen omdat de waarnemer en het waargenomene dan met elkaar in botsing komen. In dit verband is het van belang er op te wijzen dat de hersenen en de geest niet uit één stuk bestaan. Hersenen en geest zijn georganiseerd in niveaus en de hoogste daarvan creëren instrumenten die het mogelijk maken de andere niveaus waar te nemen – taal, logica, systematische technieken voor het waarnemen en analyseren van verschijnselen, enzovoorts. We zullen ons waarschijnlijk moeten neerleggen bij het feit dat we nooit in staat zullen zijn ons allerdiepste volledig waar te nemen, maar dat is iets anders dan te stellen dat we geen enkel deel daarvan kunnen begrijpen en dus het bijltje erbij neergooien alvorens ook maar een poging te hebben gewaagd.

Het vraagstuk van de bewuste geest moet in twee delen worden gesplitst. Het eerste bestaat uit de vraag hoe wij iets creëren dat ik hier een `film in onze hersenen' noem, een samenhangend geheel van gewaarwordingen die van verschillende zintuigen komen: gezicht, gehoor, gevoel, reuk, enzovoorts. Het tweede deel is de vraag van het `ik', dat betrekking heeft op de manier waarop bij ons automatisch het besef opkomt dat de film in ons brein aan ons toebehoort.

de film in ons brein Het grootste deel van de geschiedenis van de neurowetenschappen is getracht het vraagstuk van deze `film in onze hersenen' op te lossen. Toen Paul Broca en Carl Wernicke ongeveer anderhalve eeuw geleden voor het eerst suggereerden dat verschillende gebieden in de hersenen betrokken zijn bij de verwerking van verschillende aspecten van de taal, zijn we begonnen de gebieden in kaart te brengen van de hersenen die deelnemen in het maken van de `film' in onze hersenen. In de afgelopen jaren, na de komst van steeds verfijndere onderzoekstechnieken, begon dit werk royaal vruchten af te werpen. Het is nu mogelijk de activiteit van afzonderlijke zenuwcellen of groepen zenuwcellen direct te registreren en die activiteit te relateren aan bepaalde gewaarwordingen, zoals die van een kleur, een gebogen lijn, of een punt in de ruimte. Met behulp van PET- of MRI-scans kunnen we bepalen hoe de verschillende delen van de hersenen van een normaal levend persoon betrokken zijn bij bepaalde toestanden van de geest, zoals tijdens het zoeken van het woord dat bij een bepaald voorwerp hoort. We kunnen onderzoeken wat de rol van moleculen in microscopisch kleine zenuwbanen bij zulke uiteenlopende taken is en we kunnen de genen identificeren die noodzakelijk zijn voor het ontstaan en de ontwikkeling van deze moleculen. Naarmate het onderzoek bij zowel dieren als mensen verder voortschreed, kwamen we meer te weten over hoe de hersenen een visuele weergave tot stand brengen van objecten die een beeld op het netvlies projecteren. Een ander voorbeeld van de opmerkelijke vooruitgang is onze kennis van de mechanismen van leren en herinneren. In snelle opeenvolging hebben we ontdekt dat de hersenen één systeem gebruiken voor het leren van feiten die bijvoorbeeld betrekking hebben op personen, plaatsen en gebeurtenissen, en een ander systeem voor het aanleren van vaardigheden, zoals fietsen of het bespelen van een muziekinstrument. De hippocampus is een sleutelcomponent in het systeem dat voor het leren van feiten wordt gebruikt, terwijl de basale ganglia en de kleine hersenen onmisbaar zijn voor het aanleren van vaardigheden.

Een gebied waarop de recente vooruitgang wel bijzonder opmerkelijk is, is dat van gevoelens en emoties. Zo is uit onderzoek bij zowel mensen als dieren gebleken dat de amygdala, een verzameling zenuwkernen in het inwendige van de temporale kwabben, een onmisbare component vormen in de hersenfunctie die angst opwekt. Verrassend genoeg hebben wij de amygdala niet alleen nodig om te leren dat een bepaalde prikkel angst kan veroorzaken, maar is hij voor ons ook belangrijk om angst te ervaren in relatie met zo'n prikkel en zelfs om - uit een bepaalde gelaatsuitdrukking - te kunnen zien dat iemand anders angstig is.

Wat voor geestelijke gewaarwording we ook beschouwen, het is altijd mogelijk om bepaalde gebieden in de hersenen aan te wijzen die door hun gezamenlijke werking aan de totstandkoming van die gewaarwording bijdragen. Er bestaat een nauwe samenhang tussen enerzijds de totstandkoming van een bepaalde geestestoestand of een bepaald gedrag en anderzijds de activiteit van een beperkt aantal delen van de hersenen. Deze samenhang kan worden vastgesteld op zowel het niveau van een macroscopisch aanwijsbaar gebied – zoals de primaire visuele cortex, een met taal samenhangend gebied, of een met gevoel corresponderende kern – als op het niveau van de microscopische zenuwsystemen waaruit een bepaald gebied bestaat.

Weinigen zullen betwijfelen dat deze verschillende successen, hoe indrukwekkend ze ook mogen zijn, nog maar een begin zijn. Naarmate de onderzoekstechnieken beter worden en de vindingrijkheid van de onderzoekers groter wordt, zullen de details van de fysische structuren en biologische activiteiten die de `film in onze hersenen' vormen geleidelijk worden opgehelderd.

Het ik-probleem Het vele neurowetenschappelijke onderzoek en de stroom van belangrijke feiten die dat oplevert, hebben vele twijfelaars ervan overtuigd dat de neurale grondslag van de film in onze hersenen geïdentificeerd kan worden. Maar de pessimisten kunnen nog altijd maar moeilijk aannemen dat het tweede deel van het vraagstuk van de bewuste geest – het ontstaan van het besef van het `ik' – óók kan worden opgelost. Eenvoudig is het niet, maar er zijn wel degelijk oplossingen mogelijk. Hieronder zal ik een hypothese schetsen die nu wordt getest.

De hypothese berust op een aantal hoofdgedachten. In de eerste plaats geven hersencellen op elk niveau van het zenuwstelsel dingen of gebeurtenissen weer die elders in het organisme voorkomen, zulks in tegenstelling tot bijvoorbeeld cellen in de nieren of de lever die niets anders doen dan de hen toegekende functies verrichten. Hersencellen zijn met opzet toegewezen om zich met andere dingen en andere activiteiten bezig te houden. Zij zijn geboren cartografen van de geografie van een organisme en van de gebeurtenissen die binnen zo'n gebied plaatsvinden.

Het vaak aangehaalde raadsel van de `intentionele' geest, die gericht is op objecten buiten het individu, blijkt dus helemaal geen raadsel te zijn. De filosofische ontreddering rond de `intentionele' barrière die ik eerder aanhaalde, verdwijnt wanneer men beseft dat de hersenen bezig zijn met het direct weergeven van het organisme en met het indirect weergeven van datgene waarmee het organisme in contact staat.

In de tweede plaats brengt de aangeboren `intentionaliteit' van de hersenen ons bij een ander vastgesteld feit. De hersenen bezitten binnen hun structuren middelen die bedoeld zijn om de werking van een organisme op een zodanige manier te regelen dat de interne chemische evenwichten die onmisbaar zijn voor het leven te allen tijde in stand kunnen worden gehouden. De middelen waarmee de hersenen die levensfuncties regelen, geven noodzakelijkerwijze ook de constant veranderende levensfuncties van dat organisme weer. Er is niets hypothetisch of abstracts aan die middelen. Zij bevinden zich in het hart van de hersenen: in de hersenstam, in de hypothalamus. Met andere woorden: de hersenen bezitten van nature de middelen om de structuur en toestand van het gehele levende organisme weer te geven. In mijn boeken Descartes' Error (1994) (vertaald als De vergissing van Descartes, Wereldbibliotheek) en The Feeling of What Happens (1999) (verschijnt volgend jaar in vertaling bij de Wereldbibliotheek) heb ik betoogd dat de biologische grondslag van het besef van het `ik' gevonden kan worden in deze middelen in de hersenen die van moment tot moment de continuïteit van datzelfde individuele organisme weergeven.

Maar hoe kunnen we nu van zo'n biologisch `ik' de stap maken naar het besef dat gedachten van onszelf zijn, naar het besef dat onze gedachten vanuit ons eigen gezichtspunt worden gecreëerd, zonder een beroep te doen op een alwetende homunculus die deze situatie als het ware van buitenaf beschouwt? Hoe kunnen we het `ik' en zijn omgeving kennen?

In zijn meest eenvoudige vorm suggereert mijn theorie dat de hersenen gebruikmaken van een soort `in kaart brengende' structuren die hun informatie krijgen van de `plattegronden' van zowel het organisme als die van objecten. Met behulp hiervan produceren de hersenen een nieuwe, secundaire weergave, waaruit blijkt dat het organisme bezig is met interacties met objecten. Die secundaire weergave is geen abstractie: hij vindt plaats in neurale structuren, zoals de hypothalamus en de cortices.

De nieuw opgebouwde kennis wordt in het voortgaande geestesproces ingevoerd en voegt belangrijke nieuwe informatie aan dit proces toe. In het bijzonder levert het binnen dit geestesproces de aanwijzingen dat het organisme de eigenaar van dit voortgaande geestesproces is. Het geeft als vanzelf een antwoord op een nooit gestelde vraag: wie is de eigenaar van al deze gedachten? Door deze ongestelde vraag te beantwoorden, creëert de nieuwe kennis het besef van een ik-persoon, het besef van een `ik' dat bezig is met weten.

Als we dan nu weer even terugkeren naar de metafoor van het geestesproces als een multimediafilm, dan bestaat mijn oplossing voor het vraagstuk van de bewuste geest in feite uit de volgende stelling. Het besef-van-het-ik-dat-bezig-is-met-weten ontstaat binnen deze film en aldus wordt binnen hetzelfde kader zowel de `kijker' als het `bekekene', en zowel de `denker' als het `gedachte' gecreëerd. Er is geen toeschouwer voor deze film in de hersenen nodig. Het idee van een toeschouwer wordt binnen de film gevormd.

In deze oplossing voor het vraagstuk van de bewuste geest is geen homunculus nodig en wordt een plausibel antwoord gegeven op de lastige vraag hoe de zogenaamd objectieve processen in de hersenen de subjectiviteit van de bewuste geest kunnen oproepen. De subjectiviteit van de ik-persoon wordt van onder af aan opgebouwd, uit het weefsel van het zintuiglijk karteren. Omdat de meest fundamentele `zintuiglijke karteringen' betrekking hebben op lichamelijke toestanden en worden weergegeven als gevoelens, ontstaat het besef van het wetende `ik' als een speciaal soort gevoel: het gevoel van wat er in een organisme gebeurt – in wisselwerking met de buitenwereld.

(vertaling: George Beekman)

De volledige (Engelstalige) lezingen van Damasio en van co-referent Lopes da Silva zijn te bestellen bij de afdeling Voorlichting & Communicatie van NWO, Postbus 93138, 2509 AC Den Haag. Email: news@newo.nl