Gevecht om een gehavend brein

Neurologie In 1953 werd een deel van de hersenen van epilepsiepatiënt ‘HM’ operatief verwijderd. Zijn daardoor beschadigde geheugen hielp de geheugenwetenschap enorm vooruit. Nu, vijf jaar na zijn dood, is er ruzie over wie zijn brein mag hebben.

Douwe Draaisma

Een roerend tafereel, geschikt voor een docudrama. Bij de gate voor de vlucht van Boston naar San Diego staat Suzanne Corkin, emeritus hoogleraar neurowetenschap aan het Massachusetts Institute of Technology. Ze doet Jacopo Annese uitgeleide. Hij is neuroanatoom en hoofd van het Brain Observatory van de universiteit van Californië. Tussen hen in staat een koelbox, met daarin een menselijk brein. Corkin had geregeld dat ze zo door mochten lopen, het hoefde bij het inchecken niet door de scanner, onder geen beding mocht het brein radioactieve schade oplopen.

Een cameraploeg legt hun afscheid vast. Nog even een knuffel en dan pakt Annese de koelbox en verdwijnt in de slurf. Voor het brein heeft hij een plaatsje bij het raam geboekt, niet voor het uitzicht, maar om er zeker van te zijn dat er niemand voorlangs hoeft. Corkin kijkt hem na met een gevoel van weemoed. Het brein behoorde toe aan een man die meer dan een halve eeuw geregeld naar haar laboratorium aan het MIT was gekomen om experimenten te ondergaan en zich gaandeweg had ontwikkeld tot de beroemdste patiënt in de 20ste-eeuwse hersenwetenschap. Ze had zijn identiteit al die tijd angstvallig geheim gehouden. Pas toen op 2 december 2008 in een verpleeghuis in Windsor Locks, Connecticut, een zekere Henry Molaison overleed, maakte Corkin bekend dat hij de man was achter de befaamde initialen HM, bekend uit ieder handboek over hersenen of geheugen.

Inmiddels is de tijd van knuffels voorbij. Corkin en Annese communiceren alleen nog via hun advocaten. Ze zijn verwikkeld in een bittere juridische strijd over de eigendomsrechten van het brein. Corkin wil het terug. Maar Annese heeft het intussen in 2.401 plakjes gesneden en vindt dat er niets meer is om terug te geven. Wat ging er mis?

Catastrofale operatie

Toen Molaison overleed kwam een einde aan een leven dat eigenlijk al ruim een halve eeuw eerder op een operatietafel in Hartford Hospital, Connecticut, was afgesloten. In de zomer van 1953 had de toen 27-jarige Henry een hersenoperatie ondergaan die een einde moest maken aan zijn zware epileptische aanvallen. De chirurg, William Scoville, koos voor een ingreep die hij later als ‘frankly experimental’ zou omschrijven. Hij boorde boven Henry’s linkeroog een gat in zijn voorhoofd van drie centimeter doorsnede, stak daar een spatel door, tilde daarmee de voorhoofdskwab op en stak vervolgens een zilveren zuigrietje naar binnen. Even later verdwenen de achter de voorhoofdskwab gelegen amygdala en een groot deel van de hippocampus in het rietje. Daarna volgde bij de andere hersenhelft dezelfde ingreep.

De operatie bleek een catastrofe. De epileptische aanvallen waren verminderd, maar niet verdwenen en de prijs die Henry daarvoor had betaald was een geheugenstoornis die hem nagenoeg afsneed van zijn verleden en het hem onmogelijk maakte nieuwe ervaringen op te slaan. Toen hij uiteindelijk op tweeëntachtigjarige leeftijd overleed, had hij tweederde van zijn leven doorgebracht in een eeuwig nu, een venster in de tijd dat niet breder was dan een tel of twintig.

Zelfs de mensen in het verpleeghuis die hem dagelijks verzorgden hadden geen idee dat ‘hun’ Henry al die tijd een anoniem soort wereldfaam genoot. HM figureert in ruim twaalfduizend wetenschappelijke artikelen. Voor een In Memoriam in The Lancet is berekend dat ruim honderd onderzoekers van zijn diensten als proefpersoon gebruik hebben gemaakt. Zijn type geheugenverlies, verbonden met hersenletsel op een heel specifieke plek, heeft de neuropsychologie van het geheugen op een paar beslissende momenten een grote stap vooruit gebracht.

Suzanne Corkin heeft nu onder de titel Permanent Present Tense een biografie over Henry Molaison geschreven. Het bizarre toeval wil dat ze als kind tegenover chirurg Scoville woonde, ze had hem vaak in zijn rode Jaguar de straat zien inrijden. Na het overlijden van Molaison zette ze een logistieke operatie in gang die al vanaf 1992 was voorbereid. Ze had hem een verklaring laten tekenen dat hij zijn hersenen aan de wetenschap zou doneren. In de koeling van het verpleeghuis lagen al sinds jaar en dag ijspakkingen gereed die direct na zijn overlijden om het hoofd gebonden moesten worden. Molaison werd naar het tweehonderd kilometer verderop gelegen Boston vervoerd waar in het Massachusetts General Hospital zijn hersenen uit de schedel werden gelicht voor een MRI-scan. Uit Californië kwam nog diezelfde avond Jacopo Annese over; hij was door Corkin uitverkoren om het brein te versnijden tot coupes die een virtueel model moesten opleveren.

Jonge kaas

Hersenweefsel dat in plakjes geschaafd moet worden gedraagt zich als jonge kaas op een warme dag: het hoopt zich voor het mes op en moet daarna voorzichtig met een penseel weer uit elkaar getrokken worden. De sessie waarin het brein van Molaison onder het mes ging nam 53 uur in beslag en begon op 2 december 2009, precies een jaar na zijn sterfdag. Annese had er een soort waar-is-het-feestje? voor hersenwetenschappers van gemaakt. Hij had Italiaanse koekjes gebakken (hij was ooit als kok begonnen), er stond een filmploeg klaar om een live stream op internet te verzorgen, Corkin was overgekomen uit Boston (de verhoudingen waren nog uitstekend), de neurofilosofen Paul en Patricia Churchland kwamen langs, de vermaarde neuroloog Vilayanur Ramachandran en de neurobioloog Larry Squire waren erbij – qua publiciteit had Annese weinig aan het toeval overgelaten.

In het jaar tussen overlijden en versnijden had het brein van HM hem ook al goede diensten bewezen. In een interview met de wetenschapsjournalist Luke Dittrich – een kleinzoon van chirurg Scoville – vertelde Annese dat mensen die hadden gelezen over de verwerving van de hersenen van HM besloten hadden om hun eigen hersenen aan zijn Brain Observatory te doneren. Wie de afgelopen jaren hun site bezocht kon de button ‘Help With Project HM’ aanklikken en kiezen uit Three easy ways to designate your gift. Nog weer later kon je voor 50 dollar een van de glasplaatjes sponsoren waar de coupes op kwamen te liggen.

Neurologisch relikwie

Toen het mes 2.400 maal over het in een blok gelatine ingevroren brein was gegleden, was het hersenweefsel op. Maar 2.400 klinkt als een benadering, een afgerond cijfer, niet als de uitkomst van een uiterst exacte operatie. Annese had toen nog maar een keer extra gesneden, schreef hij openhartig op de site. Als icoon van wetenschappelijke precisie, bij een neurologisch relikwie als dit, was 2.401 veel geschikter.

Wat Annese met dit project voor ogen staat is een neurologisch Google Earth. De coupes van het brein van HM ondergaan een Nissl-kleuring om de structuur van de neuronen te accentueren. Daarna worden ze gefotografeerd en omgezet in een driedimensionale digitale voorstelling die online komt. Onderzoekers zouden dan kunnen inzoomen op ieder gewenst niveau van detail, van hersengebieden tot aan afzonderlijke neuronen. ‘Ik zie het een beetje romantisch,’ zei Annese in een van zijn talrijke interviews, ‘ik geloof dat ik een biografie schrijf. Wij gaan opnieuw door zijn leven door plakje voor plakje door zijn hersenen te glijden en de structuren te onderzoeken die hem het leven gaven zoals hij dat heeft ervaren.’ Wij zijn ons brein, ook in Californië.

Maar wat interessant is aan het brein van HM zijn de precieze locaties van het letsel – en die waren binnen een etmaal al vastgesteld door MRI-scans in een zeer hoge resolutie. Van de hippocampus bleek iets minder weggenomen dan op basis van eerdere opnamen en het verslag van Scoville was gedacht. Er resteerde aan beide zijden nog zo’n twee centimeter van het achterste deel. Misschien kan dat nog iets ophelderen over een paar laatste raadsels rond HM.

Het rietje van Scoville, zo leek het aanvankelijk, had het semantisch geheugen van HM verdeeld in twee temporeel scherp gescheiden compartimenten: het ene bevatte zijn woordenschat, alles wat hij tot dan toe had geleerd, het andere bleef leeg. Hij leefde met een woordenschat die gaandeweg gedateerd raakte, zijn wereld was er een van rocketeers in plaats van astronauten. Maar hoe kon het dan dat hij wist dat de schoonzoon van Archie Bunker, een serie uit de jaren zeventig, meatball werd genoemd?

Ook een deel van zijn ruimtelijke kennis leek zich aan die tweedeling te onttrekken. In 1959 verhuisde Henry, die toen nog bij zijn moeder woonde, naar een huis in de buurt. Vanaf dat moment kon hij niet meer zelfstandig gaan wandelen: hij eindigde steevast bij de voordeur van zijn oude adres. Maar toen Corkin hem vroeg een plattegrond te tekenen van het huis waar hij nu woonde kwam hij met een accurate schets. Hoe kwam die wetenschap in zijn langetermijngeheugen terecht als de anatomische structuren die de informatie moeten ‘wegschrijven’ ontbreken? Als op deze vragen nog antwoord komt, zal het zijn door een studie van de MRI-beelden.

Inmiddels heeft Corkin bedacht dat het brein van Molaison weer terug naar Boston moet. Annese piekert daar niet over. Het is het eerste exemplaar in zijn Digital Brain Library en bovendien: er is eigenlijk geen brein meer. Die 2.400 – of 2.401 – plakjes zijn gekleurd, gefotografeerd, gedigitaliseerd, het is nu geen weefsel meer, maar informatie. Suzanne Corkin kan wat hem betreft te zijner tijd net als de rest van de wetenschappelijke gemeenschap inloggen op de online versie van Henry’s hersenen.

Er zit een wonderlijke ironie in dat de man die in zekere zin tweemaal stierf nu een nieuw leven begonnen is in een juridische veldslag die nog wel even kan duren.