'Een gedachtenlees-machine!'

Door het meten van hun hersenactiviteit kan bewustzijnsonderzoeker Geraint Rees zeggen of zijn proefpersonen aan het rode of aan het blauwe plaatje denken.

De Britse neuroloog Geraint Rees Foto Flip Franssen Nederland, Nijmegen, 28-1-2006 Geraint Reese in het FC Donderscentrum Foto: Flip Franssen, NVF, 024-3238442 Franssen, Flip

Gedachten zijn te lezen met een doodgewone hersenscanner en een krachtige computer. Althans, een eerste stap is gezet. In een simpel model met twee mogelijkheden is op basis van de hersenactiviteit te zeggen of iemand bewust aan de ene of de andere denkt. Dit vertelde de enthousiaste Britse onderzoeker Geraint Rees afgelopen vrijdag in de F.C. Donders Lezingenserie van het F.C. Donders Centrum voor Cognitieve Neuroimaging in Nijmegen.

Rees is opgeleid als neuroloog, maar is nu hoofd van een, wat hij noemt, nerdy lab vol computers. Hij publiceerde de laatste jaren een indrukwekkende reeks wetenschappelijke artikelen. In het University College London zoekt zijn groep naar hersenprocessen die bewustzijn veroorzaken.

Het moeilijkste onderdeel van Rees' bewustzijnsonderzoek is om de hersenprocessen die de bewuste waarneming verzorgen te scheiden van de processen die met het onbewuste te maken hebben. Rees gebruikt daarvoor binocular rivalry. 'Als je met je ene oog een ander plaatje ziet dan met je andere oog, dan strijden die twee afbeeldingen om voorrang in het bewustzijn. Je bewuste gewaarwording springt heen en weer van de ene naar de andere afbeelding', vertelt Rees in een gesprek. 'Op het ene moment zie je het rechterplaatje bewust, en een paar seconden later het linker. Maar de beelden vallen onafgebroken op het netvlies van ieder oog.' Binocular rivalry verschaft zo een inkijkje in het bewustzijn. Uit de input van de twee ogen worden als het ware afwisselend stukjes 'film' geknipt, en tot de unieke film van de bewuste waarneming aan elkaar geplakt.

De proefpersonen van Rees kregen een bril met een rood en een blauw glas op hun neus, terwijl ze in een functionele Magnetic Resonance Imaging (fMRI)-scanner lagen. Met het ene oog was zo een blauw, en met het andere oog een rood ronddraaiend lijnenspel te zien op het beeldscherm voor hun ogen. Rees en zijn collega's maakten drie minuten lang elke twee seconden een scan van de activiteit in hun visuele hersenschors - sneller achter elkaar kan een fMRI-scanner de plaatjes niet maken. Ondertussen gaven de proefpersonen door knopjes in te drukken aan wanneer zij het rode beeld bewust zagen, en wanneer het blauwe.

De onderzoekers maakten tien registraties, en voerden vervolgens de gegevens van negen sessies in een computer. Rees 'We 'leerden' een computerprogramma welke gegevens van de hersenactiviteit van een proefpersoon hoorden bij het zien van het rode beeld, en welke bij het blauwe', legt Rees uit. 'Daarna lieten we die classificator de gegevens van de tiende sessie analyseren. De computer kon toen in tachtig tot negentig procent van de tijd goed aangeven wanneer het blauwe plaatje in het bewustzijn van de proefpersoon was geweest, en wanneer het rode.'

Dat was mooi. 'We sprongen een gat in de lucht toen we die uitkomst zagen. We konden zien wat de inhoud van iemands bewustzijn was!' zegt Rees met twinkelende ogen. 'We hadden een gedachtenlees-machine! Oké, hij was niet verrijdbaar, en hij kon alleen maar berekenen aan welke van twee opties iemand dacht, maar toch.'

Het is zelfs nog mooier. Rees kan ook zeggen wat iemand onbewust heeft gezien. Als een proefpersoon heel kort, 17 milliseconden, een lijnenspel te zien krijgt, en daarna veel langer een raster dat precies over het lijnenspel heen ligt, dan is die persoon zich niet bewust van het eerste beeld. Hij kan dan ook niet aangeven in welke richting de lijnen in dat eerste beeld liepen. Maar Rees' classificator kan dat wel, op basis van de activiteit in het brein van de proefpersoon. 'Wij kunnen dus, beter dan jij zelf, vertellen wat je hebt gezien!' lacht Rees.

Fantasieën over waar zijn bevindingen toe zouden kunnen leiden, zijn eindeloos. Een leugendetector bijvoorbeeld. Maar de neuroloog in Rees hoopt ook ooit te kunnen meten of bijvoorbeeld comapatiënten nog bewustzijn hebben.

Kunnen we echt ooit iemands volledige gedachten lezen met een fMRI scanner? Of zelfs maar of iemand aan een dier denkt, of aan een auto? 'Die vragen kunnen we alleen proefondervindelijk beantwoorden', vindt Rees. 'Maar aangenomen dat het bewustzijn een product van de hersenen is, moet het ook mogelijk zijn om te zeggen wat iemand denkt als alle hersenactiviteit bekend is. Om uit de overweldigende hoeveelheid hersenactiviteit die iedere seconde gaande is, alle relevante informatie te filteren.'

Rees: 'De computercapaciteit is het probleem niet, de huidige beperking zit vooral in de lage resolutie van hersenscantechnieken.' Die kunnen nu om de paar seconden beelden maken waarin honderdduizenden zenuwcellen één meetpunt vormen. Milliseconden, en enkele cellen per meetpunt, daar moet het uiteindelijk naartoe.

'Er zijn filosofen die zeggen dat we nooit zullen weten hoe onze subjectieve bewuste gewaarwording tot stand komt, hoeveel objectieve metingen aan zenuwcellen en hersenactiviteit onderzoekers ook doen', zegt Rees. 'Maar we kunnen wel kijken hoe dichtbij we kunnen komen!'

    • Niki Korteweg