Voorbij de spiegelneuronen

Christan Keysers zag ik al eens voorbijkomen in diverse documentaires over de hersenen. Onlangs vond ik zijn boek ‘Het empathische brein’ in de ramsj en ik was aangenaam verrast door de helderheid en de brede blik van deze nog jonge wetenschapper. Het is volledig gewijd aan het het systeem van spiegelneuronen dat sinds de ontdekking ervan in 1992 aan de Universiteit van Parma bijna dagelijks aan belang heeft gewonnen. De hersenwetenschapper V.S. Ramachandran vergelijkt het belang van spiegelneuronen voor de psychologie met het belang van de ontdekking van de structuur van het DNA voor de biologie.

Ramachandran en Keysers hebben meer gemeen bleek uit dit boek. Ramachandran is beroemd geworden door met zeer simpele middelen (spiegels en spatels) zeer indrukwekkende resultaten te bereiken, o.a. op het gebied van de zogenoemde fantoompijnen bij mensen die een ledemaat kwijt raakten na een ongeval of ziekte. Hij is er trots op in de traditie van grote 19e-eeuwse wetenschappers als Michael Faraday te werken: “With nothing more than bar magnets, paper, and copper wire, Faraday had ushered in a new era in pysics.”
Het is dan ook niet verrassend dat hij niet als een zeloot achter computerstatistieken, gensequenties en scanresultaten aanloopt. Niet dat hij het belang van nieuwe gereedschappen niet inziet, maar wanneer we vooral in populair-wetenschappelijke programma’s te horen krijgen dat alles met hersenscans of genetica is te verklaren, afhankelijk van de profeet die komt opdraven, bekruipt je al snel het gevoel dat er investeringen moeten worden terugverdiend, ten koste van wetenschappelijke integriteit. In de woorden van Ramachandran: “My point is that science should be question driven, not methodology driven.”

Keysers zal het daar zeker mee eens zijn, ook al maakt hij volop gebruik van alle technieken die beschikbaar zijn om het neurale substraat van ons handelen, voelen en denken te achterhalen.

Vreemd genoeg ligt de grootste hindernis voor een goed begrip van de menselijke geest uitgerekend in de geest van de wetenschappers die hem bestuderen, namelijk in de obsessie met de ratio. De tweede hindernis zijn computers. Samen hebben die twee het beeld geschapen van een brein dat alle informatie verwerkt op bewuste, logische en abstracte wijze – in grote lijnen net als gewone computers. Dat beeld veranderde door de spiegelneuronen.

Het gaat dus om een andere manier van denken. Keysers doet dat mooi door aan te tonen dat het “spiegelen” niet beperkt is tot visuele informatie, doch uit te breiden is tot auditieve en emotionele signalen. En dit is nog maar het begin naar alle waarschijnlijkheid.

Wat zijn spiegelneuronen?

In de jaren 1980 en 1990 deed een Italiaans onderzoeksteam onder leiding van Giacomo Rizzolatti onderzoek naar de hersencellen die betrokken zijn bij het aansturen van mond- en handbewegingen. Dit onderzoek werd gedaan bij makaken, een kleine, Aziatische apensoort.
Bij toeval kwam men erachter dat de cellen ook vuurden als de aap een handeling observeerde, alsof intern de geobserveerde beweging werd geïmiteerd zonder dat dit tot daadwerkelijk gedrag leidde. Deze “spiegeling” was een sensatie, omdat het een heel andere kijk gaf op de manier waarop wij in interactie zijn met de wereld om ons heen.
De procedure die werd gevolgd was het aanbrengen van een elektrode in een enkele hersencel om daar de elektrische stroom te meten wanneer de cel actief is. Deze procedure is niet toegestaan bij mensen vanwege het mogelijke gevaar van hersenbeschadiging en daarom duurde het ook nog erg lang voordat de bewijzen zich begonnen op te stapelen dat ook mensen een dergelijk spiegelsysteem bezitten. Alleen bij hoge uitzondering, bijvoorbeeld bij ernstige vormen van epilepsie die op een soortgelijke manier behandeld worden, kon aan de patiënt worden gevraagd om mee te werken aan dit extra onderzoek, hetgeen velen kennelijk met plezier hebben gedaan.

Canonieke neuronen

Lang voordat de spiegelneuronen werden ontdekt, was men al op het spoor gekomen van een ander soort cel, die het canonieke neuron werd gedoopt. Bij het zien van een voorwerp dat je zou kunnen vastpakken, beginnen onze hersens zich al voor te bereiden op de handeling van het pakken. Net als bij speigelneuronen is dit een onbewust proces. Het is dus niet zo dat wij statisch afwachten wat er gaat gebeuren: voortdurend werken onze hersens aan een mogelijk scenario op basis van informatie die we ontvangen. Het is maar goed dat dit niet bewust gebeurt, want dan zouden we voortdurend bekaf zijn.

Empathie

Het was natuurlijk al heel lang bekend dat zelfs zeer jonge baby’s in staat zijn tot imitatie. Ze kunnen bijvoorbeeld hun tong uitsteken als reactie op hun moeder die hetzelfde doet. Nog bekender is misschien wel de besmettelijkheid van vrolijkheid, verdriet, of gapen. Hoe dit precies in z’n werk gaat is nog steeds een raadsel (de verantwoordelijke cellen spiegelneuronen noemen lost het probleem natuurlijk niet op). Op de een of andere manier kan zelfs een baby het juiste lichaamsdeel in beweging zetten wanneer het een ander iets ziet doen. Dit staat bekend als het correspondentieprobleem. Het gaat allemaal vanzelf en om die reden beseffen we waarschijnlijk meestal niet hoe raadselachtig dit gedrag eigenlijk is. Als je te jong bent om te weten hoe je lichaam in elkaar zit en je nog niet de geestelijke vermogens hebt ontwikkeld om de omgeving te analyseren, hoe kun je dan toch zo adequaat reageren?

In de loop van de afgelopen decennia is er erg veel onderzoek gedaan naar de spiegelneuronen. Doordat de besmettelijkheid van andermans pijn of vrolijkheid ons direct lijkt te raken, zijn de spiegelneuronen vaak in verband gebracht met empathie, het invoelen van andermans toestand. Een bekend voorbeeld is het boek van Frans de Waal ‘Een tijd voor empathie’.
Zoals het onderzoek bij makaken had aangetoond is het systeem niet beperkt tot de mens. Misschien is het wel de basis van elke vorm van interactie, de onderzoeken die Keysers aandraagt duiden in ieder geval op soortgelijke systemen voor onze andere zintuigen. Bij sociale dieren is dit systeem van het grootste belang om in een groep te kunnen functioneren, maar dat wil nog niet zeggen dat het neurologisch fundamenteel anders zou zijn bij solitair levende dieren.

Gedeelde circuits

Keysers merkt terecht op dat de term spiegelneuron eigenlijk niet deugt. We kunnen niet iets spiegelen wat niet al in onze hersenen aanwezig is. Onze persoonlijke levensgeschiedenis bepaalt naast neurologische disposities hoe we reageren op de buitenwereld, in welke vorm dan ook. Een emotie die we zelf niet kennen zullen we ook niet bij een ander herkennen. Echter, door onze overeenkomsten als diersoort en een grotendeels vergelijkbare opvoeding is er veel overlap tussen alle mensen op aarde. Foto’s van gezichten die basisemoties als angst of vrolijkheid tonen, worden universeel herkend.

Keysers spreekt dan ook over gedeelde circuits, in plaats van over het spiegelsysteem. Een sterke en veel onderzochte emotie als walging kan worden opgeroepen door geluiden, handelingen of het zien van iets walgelijks. Ieder van ons heeft een heel repertoire aan reacties en gevoelens die nooit precies hetzelfde zijn als die van anderen, maar vaak wel vergelijkbaar. De manier waarop we toch in staat zijn ons te vinden in iets gemeenschappelijks (bijvoorbeeld een kaskraker van een griezelfilm, ook al zullen geen twee mensen precies hetzelfde ervaren), wordt door Keysers uitgelegd door te verwijzen naar zogenoemde breed congruente en strikt congruente spiegelneuronen.

Breed congruent betekent dat er bijvoorbeeld overeenkomst is tussen het zien van iemand die iets pakt en de neuronen die vuren als je zelf iets pakt. Strikt congruent betekent dat het selectiever is, bijvoorbeeld iets met je vingertoppen oppakken. In het geval van de griezelfilm kun je je voorstellen dat er brede congruentie is wanneer het gaat om slijmerige kruipsels met veel poten (iets wat bijna iedereen wel eng vindt) en strikte congruentie met meer specifieke associaties (de een is misschien banger voor een duizendpoot dan voor een spin).
Op deze manier is het dus mogelijk dat we een enorm scala aan emoties en gedragingen herkennen en delen, zonder dat de details voor iedereen hetzelfde hoeven te zijn.

Ethiek

Empathie heeft een positieve klank, maar dat is niet precies wat ermee bedoeld wordt in dit boek. Een egoïstische visie is dat we bepaalde dingen als plezierig ervaren en andere als vervelend of pijnlijk. Het helpen van iemand in nood is dan een manier om van het nare gevoel af te komen. Het delen in iemands blijheid doen we omdat we ons daar zelf beter bij voelen. In de evolutie heeft het delen en herkennen van andermans toestand een cruciale bijdrage geleverd aan het onstaan van de hogere sociale dieren als primaten, dolfijnen en de mens. Maar we moeten niet vergeten dat dit nooit een bewust proces was. Wie en hoe we zijn is het resultaat van miljoenen jaren van vallen en opstaan. Terecht stelt Keysers: “Spiegelneuronen zijn, net als de rest van de natuur, goed noch slecht.” Het is niet moeilijk voorbeelden te vinden van sterke – empathische – banden tussen mensen die je juist als onwenselijk zou kunnen omschrijven: eng nationalisme, xenofobie, het geweld van voetbalsupporters, of het verdelen van de wereld in “wij” en “zij”. In al die gevallen zijn de emoties niet wezenlijk anders dan wanneer we een actie op touw zetten om de honger in Afrika een halt toe te roepen.

Door de populariteit van mensen als Victor Lamme of Dick Swaab is er in ieder geval bij een deel van de bevolking het beeld ontstaan van een normatieve neurowetenschap. We zouden in staat moeten zijn al in een vroeg stadium de door de maatschappij ongewenste individuen op te sporen met behulp van de genetica en hersenscanners. Dat is een griezelige ontwikkeling, want wie bepaalt wat “ongewenst” is? Nog afgezien van het feit dat deze gedachte uitgaat van de verkeerde aanname dat er een oorzakelijk verband bestaat tussen genen of hersengebieden en een bepaald gedrag. Wij kunnen bijvoorbeeld niet zo snel geëvolueerd zijn om de golf van ADHD en depressie te verklaren. En er bestaan geen intelligente genen, net zomin als genen voor seriemoordenaars. Er bestaan alleen intelligente en/of misdadige mensen, die het resultaat zijn van de dynamische interactie met het lichaam dat door de begrenzing van de huid gescheiden is van de onmetelijke ruimte buiten ons. Een dynamiek die voor de mens pas stopt bij de dood, om dan weer op te gaan in nieuw leven.

De spiegeltjes van Ramachandran kunnen ons minstens zoveel leren over hoe ons brein werkt als de scans van Lamme. Alles stroomt, luidt de beroemde uitspraak van Heraclitus. Onze hersens liggen nooit vast, ze veranderen voortdurend en zijn altijd gever en ontvanger. Nadenken over hoe we ons materieel verhouden tot de rest is ongetwijfeld een vruchtbaarder onderzoek dan het najagen van een Higgs-deeltje van het kwaad.
Wat goed of slecht is, is dat in de context van een contingent heden. Er is zeker veel te verbeteren, maar dat ligt mijns inziens meer op het vlak van de inrichting van de maatschappij, oog voor de klimaatsverandering,  de invloed van voedsel en geneesmiddelen op ons leven en talloze andere zaken waarvan wij de weerslag zijn.

Tot slot nog een citaat uit het leerzame boek van Keysers:

De neurowetenschap beoogt dan ook niet ons te vertellen wat goed of slecht is maar ons duidelijk te maken welke krachten onze morele intuïtie en onze gevoelens beheersen; zo kunnen we de zwakke en sterke kanten identificeren van wat we in eerste instantie voelen.

Engelbert Luitsz