Een hamer is een hamer

Conceptuele kennis over sociale situaties ligt in het apenbrein opgeslagen in hersengebieden die ook gebruikt worden bij die situaties in de praktijk. Bij mensen lijkt dit ook zo te werken.

EEN CONCEPTUEEL systeem is een mooi bezit. We kunnen er de wereld om ons heen, en onszelf, mee interpreteren. Zien we bijvoorbeeld een grazige weide met wat koeien en een boom, dan kunnen we dankzij ons conceptuele systeem al die elementen van elkaar scheiden en categoriseren. Bovendien kunnen we er gevolgtrekkingen mee maken: de boom is sterk genoeg om tegenaan te kunnen leunen. Ook zijn we in staat om elementen te combineren met elementen uit beelden die we eerder hebben gezien, om een compleet nieuwe voorstelling te maken. Bijvoorbeeld hoe het eruit zou zien wanneer op de plaats van de boom ons eigen huis stond.

Over de manier waarop het conceptuele systeem in de hersenen is opgebouwd bestaan verschillende theorieën. Traditioneel is het idee dat conceptuele kennis vastligt in onafhankelijk van elkaar opererende modules, die werken met abstracte symbolen. Maar volgens een nieuwe theorie vindt de representatie van conceptuele kennis plaats in dezelfde hersendelen die ook gebruikt worden tijdens werkelijk waarnemen en interacteren. Dat zijn de gebieden voor zintuiglijke waarneming, die registreren wat we zien, horen, ruiken, proeven en voelen.

smaak

Onderzoeksresultaten van de laatste jaren bij mensen wijzen in de richting van die nieuwe theorie. Zo zijn op een hersenscan van mensen die een plaatje van een hamer zien niet alleen hersengebieden voor het verwerken van visuele informatie actief, maar ook delen die nodig zijn bij het werken met een hamer, zoals gebieden voor het maken van bewegingen. Het zien van eten activeert ook hersendelen die gebruikt worden voor smaak en beloning. Een afbeelding van een voor de kijker belangrijk persoon activeert gebieden voor beweging en emotie. Het lijkt erop dat mensen bij het denken aan een hamer een simulatie maken van een ervaring met een hamer, met behulp van de zintuiglijke systemen die daarbij nodig zijn.

In een recent nummer van het tijdschrift Trends in Cognitive Sciences (juli)speculeert Lawrence Barsalou, hoogleraar psychologie aan de Emory Universiteit in Atlanta, Verenigde Staten, dat een dergelijk conceptueel systeem eenvoudig zou kunnen zijn ontstaan in niet-menselijke diersoorten. De architectuur van het conceptuele systeem zou ongeveer gelijk zijn bij alle soorten, en bij mensen zijn uitgebreid met hogere cognitieve vaardigheden zoals taal en sociale vaardigheden.

Het belangrijkste argument voor Barsalou komt van een studie die erop wijst dat óók het apenbrein op die manier conceptuele kennis opslaat (Proceedings of the National Academy of Sciences, december 2004). In hun publicatie beschrijven Ricardo Gil-da-Costa en zijn collega's van de Amerikaanse Harvard University hoe zij met een Positron Emission Tomography (PET)-scanner de hersenactiviteit van drie rhesusaapjes registreerden. Liggend in de scanner kregen de apen twee soorten apengeluiden te horen. Ofwel het geluid dat vredelievende rhesusapen naar elkaar maken ter begroeting of om elkaar op eten te wijzen (`koeh'), ofwel het gekrijs waarmee zij elkaar te hulp roepen bij een aanval, en waarmee ze onderwerping aan een dominante aap te kennen geven. Ter controle kregen ze ook geluiden te horen die ze niet kenden, zoals klanken gemaakt door muziekinstrumenten.

De Amerikaanse onderzoekers bekeken welke hersengebieden bovengemiddeld actief waren bij het horen van de verschillende geluiden. Natuurlijk waren de gebieden die geluid registreren duidelijk aan het werk bij het horen van alle verschillende klanken. Maar na het klinken van de apengeluiden waren ook visuele gebieden actief, en delen die bij gezichtsexpressie betrokken zijn. Verder waren hersengebieden die emoties verwerken actief: de amygdala, de hippocampus en een gebied in de voorste hersenkwab, de ventromediale prefrontale cortex. Wanneer de apen het alarmerende gekrijs hoorden, waren deze gebieden harder aan het werk dan wanneer ze de vriendelijke `koeh'-geluiden hoorden.

Rhesusapen, zo concludeerden de onderzoekers, hebben hun kennis over situaties waarbij ge-koeh't of gekrijst wordt, opgeslagen in alle daarvoor relevante hersengebieden. Ook apen lijken een simulatie te maken van de situatie die ze kunnen verwachten na het horen van een `koeh' of een krijs. Daarmee passen hun bevindingen in de nieuwe denkrichting over de manier waarop het menselijk brein concepten representeert. De serie plekken in het apenbrein die actief werden, komen overeen met de series die gevonden zijn in studies bij mensen die conceptuele kennis ophalen.

speculatief

Hoe logisch het ook mag klinken dat het conceptuele systeem zo werkt en zo is geëvolueerd, het idee is nog vrij speculatief. ``Als je puur naar het bewijs kijkt kan het nog alle kanten op'', zegt Diane Pecher, universitair docent Cognitieve Psychologie aan de Erasmus Universiteit in Rotterdam. Zij leidt een onderzoeksproject waarin op een rij gezet wordt welke bewijzen er nu zijn voor de traditionele theorie en de nieuwe visie zoals Barsalou die voorstaat. ``Het is wel een idee dat leeft bij cognitief psychologen en filosofen, maar er moet nog veel onderzoek aan worden gedaan.''

Onderzoek naar de architectuur van cognitieve systemen is ingewikkeld. ``De meeste kennis komt van onderzoek bij dieren, van het ontleden van dode mensenhersenen, en van mensen die een bepaalde hersenbeschadiging hebben'', zegt Pecher. ``De vertaalslag naar het gezonde brein is moeilijk te maken.'' Nieuwe onderzoeksmethoden die gebruik maken van PET-scanners en MRI-scanners geven wel inzicht in het gezonde brein, maar brengen weer andere problemen mee bij cognitief onderzoek. Om te zien in welke hersengebieden een verhoogde activiteit is, moeten twee scanbeelden met elkaar vergeleken worden. Het blijft lastig te bepalen waar iemand voor die tweede scan aan moet denken om een vergelijking te kunnen maken met een hersenscan waarop hij aan een hamer denkt.