[Column] Hersenkaart

[Kappetijn]

Onlangs ben ik 64 jaar geworden. Voor een vriend van mij een goede reden om mij te verrassen met het boek “Het Seniorenbrein” van André Aleman, hoogleraar neuropsychologie aan de Rijksuniversiteit Groningen. Gelukkig is het geen deprimerend boek. Het lezen van het boek heeft bij mij niet geleid tot suïcidaal gedrag of de aanschaf van de pil van Drion. Aleman beschrijft hoe de vermindering van grijze stof door het krimpen van de neuronen en de kleine beschadigingen van de witte stof die belangrijk zijn voor de prikkeloverdracht tussen neuronen, de oorzaak zijn van een afnemend concentratievermogen, geheugen en flexibiliteit om informatie op te nemen. Maar daar staat tegenover dat oudere hersenen beter in staat zijn complexe beslissingen te nemen en om te gaan met emoties. Dat is een geruststellende gedachte waarvan ik een beetje vrolijk word.

Dat werd ik ook toen ik las dat Aleman als één van de belangrijkste inzicht beschrijft als: “Wij zijn niet louter ons brein, maar wij zijn wie we zijn door de wisselwerking met onze omgeving. Wat we eten, waar we verblijven en welke relaties we hebben zijn van doorslaggevend belang voor wie we zijn.” Deze zinnen zijn duidelijk geïnspireerd en uitgelokt door het ongekend succesvolle boek “Wij zijn ons brein” van Dick Swaab. Daarin poneert Swaab met een uitdagende stelligheid dat alles dat wij denken en doen wordt bepaald door onze hersenen. Gedrag kan alleen veranderen, als de hersenen veranderen. Vrije wil noemt Swaab een aangename illusie.

Toen ik in 1981 het boek “Hersenen en Onderzoek” schreef in opdracht van de toenmalige Dienst Wetenschapsvoorlichting van de KNAW, was Swaab één van mijn reviewers. In die tijd had ik enkele gesprekken met hem. Mede op basis daarvan heb ik het gevoel dat de controverse rond Swaab een beetje is opgeklopt. Hij heeft immers veel onderzoek gedaan naar de invloed van de omgeving op de ontwikkeling van de hersenen. Een bekend voorbeeld is het baanbrekende onderzoek naar de omgevingsinvloeden, zoals het eet- en drinkgedrag van de moeder, op de hersenontwikkeling van ongeboren en jonge kinderen. Ik vraag mij af of de tegenstelling, die semantische, maatschappelijke en filosofische trekjes heeft, wel zo groot is als die wordt voorgesteld.

Maar misschien is er uitzicht op een doorbraak in het hersenonderzoek die een belangrijke bijdrage kan leveren aan het beslechten van deze (vermeende) wetenschappelijke disputen. De Hersenkaart! Tijdens zijn State of the Union van 13 februari jl. zei president Obama: “Every dollar we invested to map the human genome returned $140 to our economy. Today, our scientists are mapping the human brain to unlock the answers to Alzheimer's (…). Now is the time to reach a level of research and development not seen since the height of the Space Race.” Deze oproep tot het uitvoeren van een uitdagend wetenschappelijk project met een impact en kostenplaatje vergelijkbaar met de projecten “Man-op-de-maan” en Menselijk Genoom, komt voort uit een voorstel van zeven wetenschappers. Zij publiceerden in juni 2012 in het wetenschappelijke tijdschrift Neuron het artikel “The Brain Activity Map Project and the Challenge of Functional Connectomics.” [1] Het grootschalige internationale project zou tien jaar moeten lopen en in totaal drie miljard dollar kosten. Het doel van het Brain Activity Map (BAM) Project is het reconstrueren van alle neurale activiteiten in de hersenen.

Dat is nogal een uitdaging omdat de menselijke hersenen tussen de 85 en 100 miljard neuronen bevatten. De hoeveelheden data die moeten worden opgeslagen en geanalyseerd zijn onvoorstelbaar. Eén miljoen neuronen produceren per jaar al drie miljoen gigabytes aan data. Geen wonder dat tijdens een bijeenkomst in januari jl. in Californië naast wetenschappers en ambtenaren, ook vertegenwoordigers van Google, Microsoft en Qualcomm aanwezig waren. Volgens hen is BAM vanuit het oogpunt van dataopslag en data-analyse haalbaar. In de routekaart van BAM is de eerste is de eerste halte over vijf jaar. Dan wil men een Hersenactiviteitenkaart hebben van de C. elegans, een worm met 302 neuronen en 7.000 verbindingen.

De technieken die men zal gebruiken voor het reconstrueren van de hersenactiviteiten, doen erg aan science fiction denken. Robots, bestaande uit nul-dimensionale nanodeeltjes (kwantumstippen), kunnen bijvoorbeeld het voltage in neuronen meten. Minuscule robots die het menselijk lichaam binnendringen, roepen bij de ouderen onder ons beelden op uit de film Fantastic Voyage uit 1966. Een soort reis door de mens als bij Corpus Experience in Leiden. Maar dan met verschrompelde moleculen en een Koude Oorlog-verhaaltje. Mannen herinneren wellicht de film omdat daarin het sekssymbool Raquel Welch meespeelde. Helaas was het een wel erg weinig opwindende en daardoor teleurstellende rol van mevrouw Welch.

Voordat ik word uitgemaakt voor een vieze oude man, is het goed te weten dat volgens hersenonderzoeker James Pfaus van Concordia University in Montreal er in de hersenen twee systemen zijn: één voor seksueel verlangen en één voor liefde. “Als je verliefd bent, overlappen de twee systemen,” aldus Pfaus. Zulke weetjes zijn goed voor het sussen van mijn geweten. Want ik ben mijn brein. BAM zal ons nog veel meer leren over ons gedrag. Ongetwijfeld zal Aleman tegen die tijd de nieuwe editie van zijn boek Seniorenbrein kunnen aanvullen met al die nieuwe kennis. Misschien krijg ik op mijn zeventigste verjaardag een boek waarin staat dat mijn hersenen hetzelfde werken als van de worm C. elegans.