[column] Neurotechnologie

[Kappetijn]

Zonder kort door de bocht te gaan door de Nederlandse hersenonderzoeker Dick Swaab te citeren met “Wij zijn ons brein”, valt het niet te ontkennen dat ons gedrag voortkomt uit elektrochemische processen in onze hersenen. Het lijkt mij geen al te wilde bewering dat al onze gedachten en gedragingen samen onze persoonlijkheid vormen. Dat is op zich interessant omdat onze hersenen voortdurend veranderen. Allerlei gebeurtenissen in onze omgeving beïnvloeden ons denken en doen. Onze persoonlijkheid is dus geen constante.

Alle levende wezens hebben dankzij hun zenuwstelsel het vermogen te anticiperen op gebeurtenissen in hun omgeving en zich aan te passen aan de veranderende omstandigheden. Het bekende principe van de survival of the fittest. Die voortdurende aanpassing aan de omgeving is handig voor mens en dier bij het overleven en het vermenigvuldigen en mooi meegenomen voor het meelliftende gen. Het selfish gene vaart er wel bij. Levende organismen met veel zenuwcellen zoals mensen, hebben een groot aanpassingsvermogen. Dat de homo sapiens nu de baas op aarde is en in staat is om zijn eigen nest zo ernstig te bevuilen dat het onleefbaar wordt, heeft hij te danken aan die 1,5 kilo wegende klomp van zo’n 100 miljard zenuwcellen en tien keer zoveel gliacellen. Iedere zenuwcel kan met ongeveer 5.000 andere zenuwcellen verbinding maken via in totaal 100 tot 1.000 biljoen synapsen. Geen wonder dat er mensen zijn die een apocalyptisch einde van de mensheid voorspellen door te beweren dat de mens met zijn XXXXXL hersenen een evolutionair foutje is dat ‘automatisch’ door zelfvernietiging zal worden gecorrigeerd.

Maar ik dwaal af. Terug naar de manier waarop veranderende hersenen de persoonlijkheid doen veranderen. Met de nodige versimpeling kan je rustig stellen dat mensen met een bipolaire stoornis twee persoonlijkheden hebben, een opgewekte en een sombere. Bipolariteit is in veel gevallen binnen de perken te houden met medicatie. Maar een manisch-depressieve persoon kan zichzelf afvragen ‘Wie ben ik?’ en zijn omgeving ‘Wie is hij/zij?’ Nu de kennis van de werking van de hersenen en de technieken om daarop in te grijpen toenemen, wordt de roep om regulering van allerhande toepassingen steeds sterker. De combinatie van de een-op-een-koppeling van enerzijds hersenwerking en persoonlijkheid en anderzijds de ontwikkeling van allerlei vormen van beïnvloeding van de hersenprocessen via chemische en elektromagnetische ingrepen, dwingen betrokkenen na te denken over wat wel en wat niet gewenst of aanvaardbaar is.

Het toepassen van de kennis over de werking van de hersenen is het terrein van de neurotechnologie. Vooral door de enorme complexiteit van de hersenen, staat dit vakgebied nog maar aan het begin. Omdat haperende hersenen zorgen voor allerlei fysiek en psychisch ongemak, is er veel aandacht voor het direct ingrijpen in de hersenprocessen om problemen op te lossen. Zo is het prachtig als iemand met een dwarslaesie straks met zijn omgeving kan communiceren omdat zijn gedachten kunnen worden ‘gelezen’ en worden omgezet in voor anderen consumeerbare informatie en weer kan bewegen omdat zijn hersenen het exoskelet direct aansturen.

Maar zoals altijd bij technisch-wetenschappelijke ontwikkelingen is er een keerzijde. Want bij het voorbeeld van de dwarslaesie gaat het duidelijk om het verbeteren van de communicatieve en motorische vermogens van een gehandicapte, dus meer kwaliteit van het leven. Daar zal niemand bezwaar tegen maken. Maar hoe anders is het als het gaat om van buitenaf veroorzaakte verandering van cognitieve eigenschappen zoals begrip, kennis, herinneringen en geheugen. Allemaal zaken die veranderingen teweeg brengen in het wereldbeeld dat ieder mens heeft. Dat veranderde wereldbeeld leidt tot ander gedrag en dus een andere persoonlijkheid. Zo’n ontwikkeling wordt een beetje eng, zeker als anderen dan jijzelf die persoonlijkheidsverandering bepalen. Neurotechnologie kan zorgen voor een gereedschapskist voor gedragsverandering die voor commerciële boeven en kwaadwillende overheden de poort opent naar hun Walhalla.

De stap van psychofarmaca en psychotherapie naar neurotechnologie is te vergelijken met de ontwikkeling van plantveredeling en in zekere mate het fokken van huisdieren en vee. In het post-Mendelliaanse tijdperk ging plantverdeling met geduldige en vasthoudende selectie op basis van uiterlijke kenmerken. Na de ontdekking van het DNA door Watson en Crick en technieken zoals CRISPR-Cas, is men nu in staat de genetische code direct te veranderen. Het knippen en plakken van delen van het DNA is handig bij het maken van vaccins, maar bij het ontwikkelen van biologische wapens ongewenst. Het gebruik van neurotechnologie voor het ingrijpen in hersenprocessen kan hiermee worden vergeleken. Het slikken van pillen en het voeren van een goed gesprek met een psycholoog, kunnen mensen op andere gedachten brengen. Maar dat is andere kost dan het uitlezen van hersengolven en gedragsbeïnvloeding via een hersenimplantaat. Dat laatste wordt onder andere gedaan door het bedrijf Neurolink van Elon Musk dat een aap met een chip in zijn kop een videospelletje laat spelen.

Kortom, tijd voor een beetje tegengas. Niet om al het neurotechnologisch onderzoek te frustreren of te stoppen, maar om grote ongelukken te voorkomen. Onlangs kwam er een initiatief uit onverwachte hoek, namelijk die van de kunstmatige intelligentie. Op de boeiende website AI Decoded van Politico Europe, stond het artikel Four steps to save your brain from AI. De auteur van het artikel, Melissa Heikkilä, stelt dat de technologie van de koppeling van hersenactiviteit aan de uitkomsten van door machine learning systems gegenereerde correlaties, nog in de kinderschoenen staat. Toch merkt zij dat er al genoeg aanleiding is om neurowetenschappers, filosofen, advocaten, mensenrechtenactivisten en beleidsmakers de stuipen op het lijf te jagen. Zij willen de hersenen, dus de mensen, beschermen met een nieuwe reeks principes die ze neurorechten noemen.

Marcello Lenca is bio-ethicus aan de Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) in Zürich. Hij heeft gewerkt aan initiatieven op het terrein van neurotechnologie voor de Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling (OECD) en de Raad van Europa. Lenca komt op de proppen met de volgende vier neurorechten: geestelijke privacy, cognitieve vrijheid, psychologische continuïteit en eerlijke toegang tot neurotechnologie.
Het recht op geestelijke privacy betekent dat niemand ongevraagd jouw gedachten mag aftappen. Dat een dergelijke inbreuk op de persoonlijke levens- en gedachtensfeer geen wilde fantasie is, blijkt uit het feit dat in China werkgevers de hersengolven van werknemers hebben ‘bekeken’ om hun emoties te volgen. In de Verenigde Staten heeft justitie hersenscans gebruikt in een poging vast te stellen of misdadigers de neiging tot recidive hadden.

Het recht op cognitieve vrijheid houdt in dat een machine jouw gedachten niet mag bepalen. Dat is een interessant punt, want het gaat natuurlijk niet om de machine, maar om de degene die bepaalt wat die machine met jouw gedachten doet. In zekere zin is ook het internet een machine die mensen in staat stelt anoniem via zogenaamde sociale media bakken met asociale en kwaadaardige bagger over anderen uit te storten. Dat dit niet gebeurt maar met de directe tussenkomst van ogen en oren, is minder relevant. Het verschil is natuurlijk wel dat een internetgebruiker zelf kan besluiten of hij zijn wereldbeeld wil blootstellen aan het in zijn ogen abjecte gedachtegoed van anderen. Bij ongevraagde infiltratie via neurotechnologie bestaat die keuze niet. Dat is een wezenlijk verschil waardoor het neurorecht op cognitieve vrijheid zeker van toepassing is.

Het recht op psychologische continuïteit betekent dat jij controle houdt over de wijze waarop en de mate waarin het stimuleren van delen van de hersenen jouw persoonlijkheid verandert. Het laatste neurorecht gaat over het voorkomen dat de kennis en toepassingen van neurotechnologie ongelijk worden verdeeld over de wereld en daarmee de al bestaande digitale kloof nog verder wordt verdiept en verbreed.

Ik vind het opstellen van neurorechten een mooi en noodzakelijk initiatief. Het vaststellen, naleven en handhaven zal nog wel de nodige voeten in de aarde hebben. Maar het is nuttig en noodzakelijk dat de bewustwording van de dreigingen van neurotechnologie wordt vergroot. Dat voorkomt dat alle positieve toepassingen van neurotechnologie niet of later van de grond komen door blokkades en moratoria.

[Xilvo]

Correctie: Een dwarslaesie, hoe ernstig ook, belet iemand niet met zijn/haar omgeving te communiceren.

[zoeff]

Zonder kort door de bocht te gaan door de Nederlandse hersenonderzoeker Dick Swaab te citeren met “Wij zijn ons brein”, valt het niet te ontkennen dat ons gedrag voortkomt uit elektrochemische processen in onze hersenen.

Misschien dringt een groot misverstand over neurotechnologie door als je beseft wat er werkelijk aan de hand is. Wat hebben gedrag en elektrochemische processen met elkaar te maken?

Hoe zou je het gedrag van een computer kunnen omschrijven? Dan heb je het dus over de aard van een computerprogramma. Het is code.

“Gedrag” kun je omschrijven als: doelgericht, onverschillig, nauwgezet, slordig, enz., enz. Het heeft niets met stroomdraden of scheikunde te maken. Als je de stroomdraden probeert te volgen of de scheikundige reacties probeert te analyseren kom je niets te weten over de code.

Je kan er lang of kort over zijn: het gedrag van mensen lijkt op handelingen ingegeven door een programma. Het is code. Code heeft niets te maken met materiële zaken als chemie, elektra of hersencellen. De materie is wel onmisbaar om de code in te kunnen schrijven, maar code zelf IS iets anders. Hoe dat precies gaat? Hoe code geschreven wordt op de hardware van een computer weten we precies, maar hoe dat in biologisch weefsel gaat weet nog niemand. Ook Dick Swaab niet.

[Xilvo]

Je kan er lang of kort over zijn: het gedrag van mensen lijkt op handelingen ingegeven door een programma. Het is code. Code heeft niets te maken met materiële zaken als chemie, elektra of hersencellen. De materie is wel onmisbaar om de code in te kunnen schrijven, maar code zelf IS iets anders. Hoe dat precies gaat? Hoe code geschreven wordt op de hardware van een computer weten we precies, maar hoe dat in biologisch weefsel gaat weet nog niemand. Ook Dick Swaab niet.

Je mag de werking van hersens vergelijken met die van een computer maar die vergelijking gaat al heel snel mank.
De structuur is totaal anders, de manier waarop ze werken is volkomen anders, de fouttolerantie is radicaal ander. Eén defecte verbinding of transistor en een computer doet niets meer, hersens kunnen ook bij flinke schade min of meer, maar vaak wel anders, blijven functioneren.

De werking van onze hersens en dus ons gedrag heeft alles te maken met chemie. Kijk maar eens hoe het gedrag (soms radicaal) verandert onder invloed van hormonen / drugs / alcohol / psychofarmaca.

Verder, "code" is een programma geschreven in een programmeertaal. Dat is meestal niet hetzelfde als de bitjes van het werkende programma.
Er is geen "machinetaal" voor hersens, er is geen processor met een bepaalde instructieset. Ook daar gaat de vergelijking mank.

[jkien]

Opmerking moderator

De metadiscussie is afgesplitst naar het feedback forum.

jkien

[zoeff]

De werking van onze hersens en dus ons gedrag heeft alles te maken met chemie. Kijk maar eens hoe het gedrag (soms radicaal) verandert onder invloed van hormonen / drugs / alcohol / psychofarmaca.

Verder, "code" is een programma geschreven in een programmeertaal. Dat is meestal niet hetzelfde als de bitjes van het werkende programma.
Er is geen "machinetaal" voor hersens, er is geen processor met een bepaalde instructieset. Ook daar gaat de vergelijking mank.

Code is een term geleend uit de computerwereld. Een computerprogramma wordt in eerste instantie geschreven in code (of programma- of broncode). Het gaat er om dat er in principe een “programma” moet zijn, of regels of code, dat beslissingen, reacties en instructies voor handelingen initieert.

Men kan hersenen zeker wel uitleggen als computer. Via de zintuigen wordt informatie naar de hersenen gestuurd. Als de informatie belangrijk is dan slaan de hersenen deze informatie op. Informatie wordt niet alleen opgeslagen, maar kan ook weer worden opgehaald. Wat gebeurt er vervolgens met die informatie? Er moet toch een soort programma zijn, regels, code, die deze “zeer geavanceerde computer” hanteert om te berekenen welke acties te ondernemen in allerlei omstandigheden op basis van de beschikbare gegevens, gecombineerd met de “geleerde gegevens” uit het verleden.

Over hoe het programma wordt ingebed in de biomassa van hersencellen is nog niets bekend. Toch wordt het uiterst ingewikkelde, in het biologische massa verscholen “programma” voortdurend gerund, dus getest en bijgesteld. Het programma is in principe in eerste instantie gericht op overleven en voortplanten. Daarom zijn we er nog steeds.

Hoe de informatie precies opgeslagen wordt, of hoe dit programma precies kan worden beïnvloed door hormonen en andere prikkels, zijn zaken waarvan vrijwel niets bekend is, behalve dat het in principe gebeurt en bestaat.

Het gaat er om te beseffen dat niet elektrochemische processen moeten worden gezien als waar ons gedrag uit voortkomt, maar de “programmaregels” of “code”, die hoe dan ook op een of andere manier zijn ingebed in onze hersenen. Het gaat om het verhaal, niet om inkt en het papier.

[Xilvo]

Er zijn uiteraard regels, maar dat betekent niet dat er ook code is. Een mechanisch uurwerk dat ieder uur met het aantal slagen aangeeft welk uur het is werkt, via het mechaniek, ook met regels. Daar komt geen regel code aan te pas.

Over hoe hersens precies werken is nog heel veel onbekend, maar ook al veel wel. Met heel simpele neurale netwerken (hetzij in hardware gebouwd, hetzij via code met een programma op een computer geëmuleerd) zijn verbazingwekkende resultaten te behalen.

Mijn grootste bezwaar was

“Gedrag” kun je omschrijven als: doelgericht, onverschillig, nauwgezet, slordig, enz., enz. Het heeft niets met stroomdraden of scheikunde te maken

Voorbeelden tonen aan dat het gedrag juist zeer beïnvloedbaar is met "scheikunde".

[zoeff]

Er zijn uiteraard regels, maar dat betekent niet dat er ook code is. Een mechanisch uurwerk dat ieder uur met het aantal slagen aangeeft welk uur het is werkt, via het mechaniek, ook met regels. Daar komt geen regel code aan te pas.

Van een mechanisch uurwerk zou je kunnen zeggen dat het “mechanisch geprogrammeerd” is. De “code” is verwerkt in het mechaniek. Het juiste aantal tanden op een tandwiel, de juiste spanning in een veer, enz. Van en sleutel die past op een slot zou je ook kunnen zeggen dat de sleutel de code (de informatie) bevat om het slot te openen. Ook bijvoorbeeld DNA bevat de informatie om de meest ingewikkelde eiwitten te bouwen. Je zou het “chemisch geprogrammeerd“ kunnen noemen.

Mijn grootste bezwaar was

“Gedrag” kun je omschrijven als: doelgericht, onverschillig, nauwgezet, slordig, enz., enz. Het heeft niets met stroomdraden of scheikunde te maken

Voorbeelden tonen aan dat het gedrag juist zeer beïnvloedbaar is met "scheikunde".

Hoewel we niet weten hoe het in hersenen precies werkt, kun je je wel voorstellen dat bepaalde hormonen werken als sleuteltjes die met een zekere “informatie” het programma (“de regels”) kunnen beïnvloeden. Ook kun je je afvragen hoe pure informatie in hersenen kan worden opgeslagen en weer opgehaald (dat kun je eenvoudig bij jezelf verifiëren), zonder code, waardoor de informatie kan worden herkend. Hoe kan opgeslagen informatie van een waarneming vergeleken worden met informatie van een nieuwe waarneming? Je kan zeggen dat er elektrochemische processen aan te pas komen, maar is daarmee de informatie an sich elektrochemisch van aard? De opgeslagen informatie of code van een metalen sleutel is toch ook niet metaal van aard?

In plaats van voortkomend uit elektrochemische processen zou ik meer algemeen willen zeggen dat ons gedrag mogelijk is dankzij een ICT-gelijkend fenomeen. En in plaats van "Wij zijn ons brein" bijvoorbeeld: "Wij zijn de informatie in ons brein".

[Gast]

Xilvo:

Voorbeelden tonen aan dat het gedrag juist zeer beïnvloedbaar is met "scheikunde".

Ja, bij fruitvliegjes en garnalen weet men nog aardig welke effecten verschillende stoffen hebben. Maar bij een mens weet een chemicus bij meer dan twee verschillende middelen totaal niet meer wat ie aan het doen is. Wat wel aantoont hoe weinig we nog weten .. daarover iig.

Ook wanneer een neurotransmitter een "boost" krijgt, veranderd de werking van alle andere neurotransmitters en receptoren, hormonen en soms zelfs het metabolisme .. het hele systeem. (Bij bipolaire stoornis (wat heel wat anders is dan twee persoonlijkheden, dat is echt fout) raakt dit hele "huishouden" totaal uit balans door interne en/of externe prikkels.)

Maar net als van ons heelal weten we idd ook weer wonderbaarlijk veel van het brein ("wonderbaarlijk" vind ik). Meer niet dan wel, maar toch.

Van de openings post "Kortom, tijd voor een beetje tegengas", zou ik aan willen toevoegen "vooral met gentechnologie (in sommige gevallen)" (of iig uitkijken) .. geiten die zijde produceren, echt!, en naja:

https://www.quora.com/What-bizarre-scie ... ype=answer

@zoeff

"Misschien dringt een groot misverstand over neurotechnologie door als je beseft wat er werkelijk aan de hand is."

Maar, welk misverstand? Ik zie niemand het over een misverstand hebben behalve jij (alweer).

De informatieoverdracht van DNA (en informatieverwerking in het brein (en het hele lichaam)) gaat natuurlijk heel anders dan bij AI. Maar je kunt natuurlijk vergelijkingen maken. Misschien vind je dit een leuk artikel:

https://medium.com/artificial-intellige ... 6e6d7ba8e1

Ennuh .. "Wij zijn de informatie in ons brein" is natuurlijk ook niet zo catchy hè.

"Wij zijn ons brein" is natuurlijk niet helemaal waar (ons brein functioneerd niet zonder andere organen). Maar moet je t boek lezen, waar wel veel kritiek op is vanwege determinisme ipv vrije wil.

[Xilvo]

Van een mechanisch uurwerk zou je kunnen zeggen dat het “mechanisch geprogrammeerd” is. De “code” is verwerkt in het mechaniek. Het juiste aantal tanden op een tandwiel, de juiste spanning in een veer, enz. Van en sleutel die past op een slot zou je ook kunnen zeggen dat de sleutel de code (de informatie) bevat om het slot te openen. Ook bijvoorbeeld DNA bevat de informatie om de meest ingewikkelde eiwitten te bouwen. Je zou het “chemisch geprogrammeerd“ kunnen noemen.

Het eerste is waar, dat "code" noemen is het begrip code wel erg ver oprekken.
Een analoge computer (wie kent dat nog...) werd geprogrammeerd door met stekkers de gewenste verbindingen te maken. Daar kwam geen code aan te pas.

In zekere zin zijn hersens beter te vergelijken met een analoge dan met een digitale computer. Een digitale computer werkt alleen goed als iedere poort, ieder geheugenelement goed werkt. Zo niet, dan crasht het ding. Hij werkt zelden of nooit nog een beetje.
Ga je een analoge computer "pesten", door onderdelen op te warmen of voedingspanningen te veranderen, dan werkt hij nog wel maar de uitkomsten veranderen, wijken steeds verder af van de gewenste.
Idem met hersens. Onder invloed van stoffen gaat de werking veranderen.

Je kan zeggen dat er elektrochemische processen aan te pas komen, maar is daarmee de informatie an sich elektrochemisch van aard? De opgeslagen informatie of code van een metalen sleutel is toch ook niet metaal van aard?

Als de informatie elektrochemisch is opgeslagen dan kan die chemisch beïnvloed worden.

[zoeff]

Als de informatie elektrochemisch is opgeslagen dan kan die chemisch beïnvloed worden.

Dat is heel iets anders dan "dat ons gedrag voortkomt uit elektrochemische processen in onze hersenen".

Het punt is dat je de informatie an sich los moet kunnen zien van de zaken die je kan gebruiken om de informatie in te stoppen en de processen die daarbij komen kijken. Je kan het ook vergelijken met het principiële verschil tussen software en hardware. Het “gedrag” van zowel computers als het gedrag van mensen vindt in dat licht eerder zijn oorsprong is de software dan in de hardware. Denk bijvoorbeeld aan indoctrinatie. Het gedrag dat daar uit voortkomt vindt zijn oorsprong in het sleutelen aan de informatiecontent. De elektrochemische processen zijn dan in principe niet anders dan bij andere mensen.

[zoeff]

Maar, welk misverstand? Ik zie niemand het over een misverstand hebben behalve jij (alweer).

Zie mijn antwoord aan Xilvo.

Ennuh .. "Wij zijn de informatie in ons brein" is natuurlijk ook niet zo catchy hè.

Prijsvraag voor een mooie oneliner.. Wat is jouw voorstel?

[Xilvo]

Het punt is dat je de informatie an sich los moet kunnen zien van de zaken die je kan gebruiken om de informatie in te stoppen en de processen die daarbij komen kijken.

Het punt is dat dat bij hersens niet mogelijk is. Er is geen hardware die onveranderlijk reageert op prikkels van buiten.
Die hardware is beïnvloedbaar door chemische stoffen, zoals een dronken persoon overduidelijk aantoont.

[zoeff]

Er is geen hardware die onveranderlijk reageert op prikkels van buiten.

Nee, we zijn geen machine. Toch zijn er voorbeelden van vrijwel onveranderlijke reactie. Dat zijn bijvoorbeeld “de regels” die gerelateerd zijn aan het overlevingsinstinct.

Die hardware is beïnvloedbaar door chemische stoffen, zoals een dronken persoon overduidelijk aantoont.

We weten niet hoe informatie in hersenen is opgeslagen. (De wetenschap heeft bijvoorbeeld geen flauw idee hoe iemand een gezicht opslaat en later weer herkent). Hoewel we weten dat de informatie beïnvloed of verstoord kan worden door stoffen of prikkels (Iemand onder invloed van alcohol zou wel eens wat zaken door elkaar kunnen halen), weten we dus wederom niet precies hoe dat gebeurt. Ook een beslissing die genomen wordt kan anders uitvallen dan wanneer die beïnvloeding of verstoring er niet zou zijn.

Dat neemt allemaal niet weg dat de informatie, en “de regels of code” iets heel anders IS dan de dragers van die informatie, of de stoffen en/of de prikkels die de informatiedragers beïnvloeden of verstoren, en daarmee indirect ook de kwaliteit van de informatie en/of de beslissingen kunnen beïnvloeden.

[Xilvo]

Er is geen hardware die onveranderlijk reageert op prikkels van buiten.

Nee, we zijn geen machine. Toch zijn er voorbeelden van vrijwel onveranderlijke reactie. Dat zijn bijvoorbeeld “de regels” die gerelateerd zijn aan het overlevingsinstinct.

Voorbeelden van onveranderlijke reactie zijn geen bewijs voor een altijd onveranderlijke reactie.
Er zijn voorbeelden van mensen "onder invloed" die een leeuwenkuil in een dierentuin inklommen. Dus ook dat overlevingsinstinct kan beïnvloed worden.

Dat neemt allemaal niet weg dat de informatie, en “de regels of code” iets heel anders IS dan de dragers van die informatie, of de stoffen en/of de prikkels die de informatiedragers beïnvloeden of verstoren, en daarmee indirect ook de kwaliteit van de informatie en/of de beslissingen kunnen beïnvloeden.

De concentratie van een hormoon als adrenaline is zelf een vorm van informatie. Je maakt een kunstmatig onderscheid tussen informatiedrager en informatie zelf die niet vol te houden is bij hersens, net zoals dat niet kan bij een analoge computer.