3000-3999
Sites per thema:
psy0 algemeen
psy1 systemen
psy2 denken
psy3 brein
psy4 individu
psy50 diagnostiek
psy54 behandeling
psy6 optimaal
psy7 groepen
psy8 suboptimaal
psy9 optimaal

3100 Hersenen en neurotransmitters gedrag

3100

Waarom zijn wij wie we zijn?
Zijn we de verbindingen tussen de zenuwcellen in onze hersenen?

 

 

(Christiane  Vermeersch)

Inleiding

Onze hersenen zijn een product van miljoenen jaren evolutie en zijn een samenspel van wat we geërfd hebben en wat we zelf meegemaakt hebben. Onze hersenen bepalen grotendeels wat we denken en voelen. Hoe doen de hersenen dat allemaal? Het antwoord op deze vraag wordt gezocht door biopsychologen en psychobiologen. Elke dag doen deze onderzoekers via experimenten en via studie van bepaalde afwijkingen in de hersenen nieuwe ontdekkingen over het functioneren van de hersenen en trachten vooral filosofen vanuit deze resultaten de link te leggen tussen het individu en zijn hersenen.

op het louter materieel onderzoek van de hersenen, van de zenuwbanen en van de elektrische en biochemische processen die er zich afspelen heeft men reeds zeer veel uniforme en proefondervindelijk bewezen kennis. Op het vlak van de daarmee corresponderende (en er niet van te scheiden ) meestal subjectief getinte psychische processen heeft men nog veel meer vragen dan antwoorden en is er tussen de wetenschappers nog geen geïntegreerde kennis. Al wordt in het algemeen het cartesiaanse dualisme lichaam en geest verlaten toch gelooft nog niet iedereen dat hersenonderzoek de sleutel tot onze identiteit, tot onze geest zal bieden. Filosofe Patricia Churchland (Universiteit van Californië in San Diego) zelf een fervent voorstander van een zuiver wetenschappelijk mensbeeld vat de problematiek zeer goed samen wanneer ze zegt dat onze geest inderdaad neerkomt op een mechanisme in onze hersenen maar dat de wetenschap nu nog niet ver genoeg staat : "Ons brein is een dynamische machine en eigenlijk kennen we de basisprincipes van die dynamiek echt nog niet, we hebben al duizend kleine belangrijke ontdekkingen gedaan over de hersenen, maar een echte grote doorbraak die de vergelijking aankan met Einsteins relativiteitstheorie hebben we nog lang niet."

In een eerste deel wordt hieronder de fysiologie van het zenuwstelsel weergegeven. Daarna volgt in een tweede deel een korte toelichting over de werking van neuronen en neurotransmitters daarna een overzicht van het endocriene systeem. In het vierde deel gaan we dieper in op de relatie hersenen en individu en geven we de problematiek weer waarvoor wetenschapppers wereldwijd een antwoord zoeken.

Overzicht van het zenuwstelsel

Het geheel aan neuronen in een lichaam wordt het zenuwstelsel genoemd. Beginnend vanuit een paar neuronen bij het embryo, groeit het menselijke zenuwstelsel uit tot een systeem van miljarden neuronen met verschillende vormen, groottes en fysiologische eigenschappen.

Het zenuwstelsel wordt verdeeld in een centraal zenuwstelsel en een perifeer zenuwstelsel.

Het centrale zenuwstelsel

De hersenen en het ruggemerg vormen samen het centrale zenuwstelsel. Het ruggemerg is een smalle buis die zich over de hele lengte van de rug uitstrekt, van heupen tot aan de onderkant van de schedel, waar het verbonden is met de hersenen. De hersenen drijven in het hersenvocht, een vloeistof die ze beschermt tegen schokken. Deze vloeistof omgeeft ook het ruggemerg. Cerebrospinaal vocht.

Het perifere zenuwstelsel

Alles van het zenuwstelsel wat niet tot de hersenen of het ruggemerg behoort valt onder het perifere zenuwstelsel. Dit systeem bevat vooral sensorische neuronen (info van sensorische receptoren naar centrale zenuwstelsel) en motorneuronen (info van centrale zenuwstelsel naar organen, klieren en spieren).

Het perifere zenuwstelsel heeft twee delen:

  • Het somatische zenuwstelsel. Het controleert de interacties van het lichaam met de buitenwereld. Sensorische neuronen brengen boodschappen vanuit de waarnemingsorganen terwijl de motorneuronen de skeletspieren activeren.
  • Het autonome zenuwstelsel. Controleert het inwendige van het lichaam. Sensorische neuronen voeren informatie van de inwendige organen naar het centrale zenuwstelsel, terwijl motorische neuronen de spieren van de inwendige organen activeren en de werking van de klieren regelen. Het autonome zenuwstelsel activeert dus het hart, darmkanaal en klieren. Het autonome zenuwstelsel zelf heeft nog twee onderverdelingen: Het sympatische zenuwstelsel regelt alle activiteiten die energie verbruiken en is het meest actief gedurende momenten van stress en opwinding. Het parasympatische zenuwstelsel regelt activiteiten die de energie herstellen en is dominant gedurende momenten van rust.


De hersenen


Een weekachtige en tamelijk zware massa die ongeveer 1,400kg weegt. De hersenen zijn het orgaan in ons lichaam dat denkt en alle reacties van het lichaam controleert behalve de spinale reflexen. Het belang van de hersenen kan afgeleid worden uit het feit dat 20% van het bloed van het hart naar de hersenen vloeit. Een onderbreking van 6 seconden leidt tot bewusteloosheid en na enkele minuten treedt onomkeerbare hersenschade op. Een belangrijk doel van hersenonderzoek is te bepalen hoe de verschillende delen van de hersenen instaan voor ons gedrag en onze ervaringen.


De hersenstam


Het onderste gedeelte van de hersenen. Mensen hebben deze structuren gemeen met alle gewervelde dieren. Hiertoe behoren:

1)De medulla oblongata. Het verlengde van het ruggemerg in de hersenen. Controleert vooral onze hartslag en ademhaling, basisfuncties voor het overleven. De medulla oblongata doet dit zonder input van andere delen van de hersenen.

2)De pons. De brug. Deze vezels vormen de brug waarlangs informatie vanuit het lichaam de hersenstam bereikt.

3) De middenhersenen. Het mesencefalon. Dit gebied coördineert de lichaamsbewegingen en de oogbewegingen als reactie op visuele en auditieve stimuli en draagt ook bij tot het sturen van bewegingen in 't algemeen.

In het centrum van de hersenstam bevindt zich een complex gebied van zenuwlichamen. Dit netwerk wordt het formatio reticularis of het reticulaire activatiesysteem genoemd omwille van het feit dat het betrokken is bij de activatie van andere delen van de hersenen. Deze structuur speelt een belangrijke rol bij het slapen en het waken.


Het cerebellum of de kleine hersenen.


Aan de achterkant van de hersenen ligt een andere structuur die we gemeen hebben met de gewervelde dieren: de kleine hersenen. Dit systeem coördineert informatie uit het ruggemerg en andere delen van de hersenen om bewegingen vlot en nauwkeurig te maken. Schade aan het cerebellum leidt tot schokkerige bewegingen en evenwichtsstoornissen.

Het cerebellum is ook belangrijk voor het leren en het geheugen.


De thalamus en de hypothalamus


De thalamus vormt een uitstulping aan de bovenkant van de hersenstam en wordt volledig bedekt door andere delen van de hersenen. De thalamus kan aanzien worden als een soort relaisstation dat de informatie komende uit de sensorische receptoren in het lichaam dirigeert naar de hogere lagen van de hersenen. Sensorische gegevens uit de ogen gaat naar een deel van de hersenen, gegevens uit de oren naar een ander deel, info vanuit de huid weer naar een ander deel, enz.. De thalamus integreert ook info die komt uit andere delen van de hersenen en stuurt deze door naar het cerebellum en de medulla oblongata.

De hypothalamus, een kleine structuur onder de thalamus, speelt een rol bij het regelen van de inwendige toestand van het lichaam, zoals dorst, honger, seks en temperatuurregeling.

Een deel van de hypothalamus is een gebied dat wel eens het ‘genotscentrum’ genoemd wordt. Stimulatie van sommige delen van de hypothalamus zijn enerzijds belonend maar ook motiverend. Onder normale omstandigheden zal een beloning als voedsel de honger reduceren en dus de behoefte bevredigen. Maar indien de stimulus zowel beloning als motivatie is, zal de verzadiging nooit optreden. Ook bij de seksuele motivatie en beloning is dit gebied betrokken.


Het limbisch systeem


Structuren die een soort grensgebied vormen rond de hersenstam. Het limbisch systeem omvat een drietal belangrijke structuren.

Twee van deze structuren spelen een grote rol bij agressief gedrag. De amygdala lijken agressieve instincten te bevorderen. Het septum lijkt agressie te temperen.

De derde belangrijke structuur binnen het limbische systeem is de hippocampus, die een cruciale rol speelt bij het geheugen.


De cerebrale cortex


De grote hersenen liggen aan de bovenkant van de hersenen en bestaan uit twee helften of hemisferen, een linker en een rechter. Het bovenste laagje van de cerebrale hemisferen vormt de cerebrale cortex. De cerebrale cortex heeft een grijsachtige kleur en wordt daarom ook de grijze materie of grijze hersenschors genoemd. Hij bestaat vooral uit cellichamen en korte, ongemyeliniseerde axonen. De witte materie die vooral bestaat uit witte, gemyeliniseerde axonen van de cellichamen, ligt aan de binnenkant van de grote hersenen en ze vormen het cerebrum.

De cerebrale cortex bij de mens is iets meer dan een halve centimeter dik. De diepe groeven vergroten het oppervlak, waardoor de hersenen een groot aantal neuronen kunnen bevatten en toch nog in de schedel passen.

In de loop van de evolutie heeft de ontwikkeling van de kleine hersenen aan de achterkant van de hersenstam het mogelijk gemaakt om de bewegingen vlot te coördineren. De aanwezigheid van de kleine hersenen en van de cerebrale hemisferen is typisch voor de zoogdieren. De menselijke hersenen verschillen niet fundamenteel van de hersenen van andere zoogdieren. Bij de mens zijn de cerebrale hemisferen en de kleine hersenen relatief groter. Mensen hebben de grootste cerebrale cortex in verhouding tot de hersenmassa. Andere zoogdieren hebben een kleinere en gladdere cortex. Bij reptielen en amfibieën is die nog kleiner, bij de vissen is hij afwezig. De cerebrale cortex is dus tamelijk specifiek voor de mens. Het is de bron van redeneren, verbeelding, bewustzijn en taal.

Het oppervlak van elke hemisfeer in onderverdeeld in vier secties, lobben of kwabben: de frontale lob, de temporale lob, de pariëtale lob en de occipitale lob. Het oppervlak van de cortex wordt in stukken verdeeld door sulci, groeven of fissuren.

Onderzoekers hebben vastgesteld dat bepaalde gebieden in de cortex, voornamelijk aan de achterkant van de hersenen, een sensorische functie hebben. Ze ontvangen dus informatie uit andere delen van het lichaam of van uit de omgeving. Andere gebieden, vooral die net voor het midden van de hersenen, hebben een motorische functie en zijn betrokken bij de controle van de lichaamsbewegingen. Nog andere gebieden, associatiezones genoemd, zijn betrokken bij taal, denken en geheugen.

Belangrijk hierbij is dat linker cerebrale hemisfeer informatie ontvangt vanuit het rechterdeel van het lichaam en omgekeerd. Ook controleert de linkerkant van de motorische cortex de bewegingen aan de rechterkant van het lichaam en omgekeerd.

Bij mensen is de associatiecortex relatief gezien het grootst en het is vooral de toename van de associatiecortex die ervoor zorgt dat de hersenmassa bij mensen groter is dan bij primaten.

Neuronen en informatieoverdracht

Het basiselement van de hersenen is het neuron of de zenuwcel. De voornaamste functie van een neuron is te communiceren met andere neuronen. Om een willekeurige handeling te stellen – ademen, zuigen, inkopen doen, … - moeten we terugvallen op informatie die van neuron tot neuron gaat. Daarnaast zijn veel aspecten van ons gedrag op een directe manier verbonden met eigenschappen van de neuronen. Zo zijn schizofrenie en depressie hoogstwaarschijnlijk te wijten aan neuronale afwijkingen. Om deze aandoeningen en het normale psychologische functioneren te begrijpen, moeten we dus de structuur van de neuronen kennen en weten hoe ze met mekaar communiceren.


De structuur van de neuronen


Er bestaan neuronen in veel verschillende vormen en groottes. De meeste hebben dezelfde belangrijke bestanddelen: een cellichaam, dendrieten en een axon. Het cellichaam van een neuron bevat structuren die ook in andere cellen aangetroffen worden, zoals de celkern die de genetische informatie van een organisme bevat en de structuren die zorgen voor het metabolisme van de cel. De dendrieten zijn een netwerk van smalle vezels, lijkend op de takken van een boom, die vanuit het cellichaam komen. Het axon is een lange dunne vezel die eveneens vanuit het cellichaam komt. De axonen van verschillende cellen groeperen zich en vormen de zenuwen.

Er zijn drie basistypes van neuronen:

  • De sensorische neuronen die informatie ontvangen van het lichaamsweefsel en de waarnemingsorganen. Ze sturen deze informatie door naar de hersenen of het ruggemerg.
  • De motorneuronen die signalen vanuit de hersenen en het ruggemerg vervoeren naar de spieren, organen en klieren van het lichaam.
  • De interneuronen dragen informatie over tussen neuronen.

De myelineschede die sommige axonen bedekt, versnelt de informatieoverdracht.

In het eenvoudigste geval ontvangt een sensorisch neuron informatie uit de omgeving en draagt die over aan een interneuron, dat op zijn beurt het signaal doorstuurt naar een motorneuron dat een reactie doorseint.

Men schat dat de hersenen alleen al rond de 100 miljard neuronen bevat. Eén gram hersenweefsel kan tot 200 miljoen neuronen bevatten en de meeste van deze neuronen komen in contact met een groot aantal andere neuronen. Het gemiddelde gewicht van de hersenen bedraagt 1400 gram.

Informatiegeleiding binnen een neuron is een elektrochemisch proces. Hersenactiviteit is een elektrische activiteit. Als we elektroden op iemands schedel plaatsen, kunnen we de hersengolven meten. Deze geven de elektrische activiteit van de hersenen over een relatief groot gebied weer.

Het endocriene systeem

Het endocriene systeem bestaat uit een aantal klieren die hormonen afscheiden. Endocrien betekent inwendig afscheidend. De hormonen zijn chemische boodschappers die door het bloed naar andere lichaamsorganen gebracht worden. Het endocriene systeem staat onder controle van het zenuwstelsel.

Je kunt het endocriene systeem beschouwen als een tweede communicatiesysteem in het lichaam, naast en onder controle van het zenuwstelsel. Het zenuwstelsel stuurt elektrische en chemische signalen, het endocriene stelsel stuurt alleen chemische signalen door hormonen vrij te laten in de bloedsomloop.


De hypofyse


Het endocriene stelsel is verbonden met het zenuwstelsel door invloeden van de hypothalamus op de hypofyse, die juist onder de hypothalamus ligt. Haar secreties bepalen de activiteit van de andere endocriene klieren. Ze wordt daarom ook wel de meesterklier genoemd. De hypofyse wekt op zich geen activiteit op, de hypothalamus controleert daarentegen de werking van de hypofyse via de afscheiding van hormonen die naar de hypofyse gaan. Sommige hormonen van de hypofyse hebben directe effecten, de meeste stimuleren echter de aanmaak en secretie van hormonen in andere endocriene klieren.


De bijnieren


De bijnieren liggen juist boven de nieren. Het bijniermerg, het binnenste gedeelte van de bijnier, scheidt de hormonen adrenaline en noradrenaline af bij stresserende opstandigheden. Deze hormonen verhogen de vrijlating van suiker door de lever, versnellen de hartslag en de bloedtoevoer naar de skeletspieren en versterken op die manier de werking van het sympatische zenuwstelsel. Mensen zeggen soms dat ze de adrenaline voelen stromen om aan te duiden dat ze opgewonden zijn. Noradrenaline is ook een excitatorische neurotransmitter in het sympatische zenuwstelsel. Als het lichaam moet reageren op stress, werken het sympatische zenuwstelsel en het endocriene stelsel dus samen.

Het buitenste deel van de bijnieren, de bijnierschors, produceert een groot aantal chemische stoffen, waaronder androgene hormonen, mannelijke geslachtshormonen. Androgene hormonen worden afgescheiden door de bijnieren van zowel mannen als vrouwen. Een overproductie bij de vrouw kan veroorzaken dat de vrouw een uiterlijk krijgt dat op een man gelijkt.


De geslachtsklieren


De geslachtsklieren of gonaden synthetiseren voortplantingshormonen onder invloed van de hypothalamus en met tussenkomst van de hypofyse. Deze hormonen zorgen ervoor dat de weefsels mannelijke en vrouwelijke kenmerken hebben.

Oestrogeen en progesteron zijn de twee vrouwelijke geslachtshormonen. Deze hormonen regelen ook de vrouwelijke cyclus van ovulatie en menstruatie. Testosteron is het mannelijk geslachtshormoon.


De pijnappelklier


Een tekort aan melatonine, een hormoon door de pijnappelklier afgescheiden, is de oorzaak van een probleem: de seizoensgebonden gemoedsstoornis. Sommige mensen worden depressief tijdens de herfst en de winter. Een tekort aan zonlicht zorgt ervoor dat er minder melatonine afgescheiden wordt. Hier kan lichttherapie helpen. Blootstelling aan helder licht ’s morgens (maar niet ’s avonds) leidt tot een vroegere secretie van melatonine ’s nachts en vermindert de depressie.

RELATIE BREIN EN INDIVIDU

Volgens Descartes is de geest het bewustzijn, een soort ruimte waarin we allerlei indrukken, herinneringsbeelden en gedachtenflitsen aan ons geestesoog (ons ZELF) laten passeren zodat het Zelf de stroom van ervaringen tot een eenheid kan smeden. Wanneer we het bestaan van de geest niet langer aanvaarden stelt zich wel de vraag hoe het komt dat de mens toch als een coherent geheel kan functioneren en hoe en in welke mate de mens zichzelf bewust kan sturen.

De fundamentele vraag waar iedereen een antwoord op zoekt is: waarom ben ik wie ik ben?

Een eensluidend antwoord kan de wetenschap hierop nog niet geven en Gary Lynch (geheugenspecialist aan de universiteit van Californie in Irvine) stelt zelf dat we geleidelijk dichter komen bij de beschrijving van ons bewustzijn maar dat de beschrijving absoluut niet vertaalbaar zal zijn in de taal van het dagelijks leven omdat het zich afspeelt op een ander niveau.

Ons baserend op de artikelenreeks "HET BREINRAPPORT" in de krant DE MORGEN (in samenwerking met diverse universiteitsprofessoren*) willen wij hieronder een stand van zaken brengen over recente onderzoeksresultaten en ideeën en hypothesen op het gebied van breinonderzoek.


Bewustzijn


Prof. Dennett zegt hierover dat we dringend af moeten van het idee dat we verantwoordelijke wezens zijn, kapitein van ons eigen lot omdat we zogezegd eigenlijk "zielen" zouden zijn, een idee die de wetenschap reeds lang achterhaald heeft. Dat betekent niet dat er volgens hem geen bewustzijn zou zijn, we moeten het ons alleen helemaal anders voorstellen. De hersenen zijn volgens Dennett een zeer plastische materie die voortdurend veranderen. Alles wat we meemaken wijzigt iets in de structuur van het organisme waardoor het zijn gedrag in de toekomst nuttig kan bijsturen. Hij maakt de vergelijking dat wanneer iemand iets zegt tegen ons de geluidsgolven onze hersenen binnendringen en er een effect hebben terwijl als men iets zegt tegen een teddybeer er niets veranderd. We zullen niet leterlijk kunnen nazeggen wat er gezegd werd maar we zullen wel de essentie ervan vatten de hersenen zijn hierdoor veranderd en dat is wat volgens hem geheugen is : de aanpassing van de plastisch veranderlijke deeltjes in de hersenen.

In het brein is er een voortdurende strijd gaande om te bepalen welke thema's, ideeën het voor het zeggen hebben. De invloedrijke thema's worden gerepeteerd en laten sporen na in het geheugen zodat men er later nog verslag kan van uitbrengen omdat ze dominant waren. Bewustzijn is bij hem dus zeer veranderlijk gezien de afwisseling van opeenvolgende dominante thema's. Het onderliggende proces van het geheugen dat ondanks zijn dynamisme toch ook een vrij grote inertie vertoont zorgt evenwel voor een vrij hoge continuïteit. Dennett waarschuwt wel voor de gedachte om te denken dan men voorspellingen kan doen uit hersenscans of genetische tests wanneer hij zegt "Op dit ogenblik weten we nog lang niet genoeg over hoe iemands brein werkt, hoe de specifieke dynamiek werkt. We hebben een idee, maar kennen verre van de details. Maar ik denk dat dat zal veranderen en dat we er meer over te weten zullen komen. We beginnen bijvoorbeeld greep te krijgen op impulscontrole, op de rol van de frontaalkwabben en van neuromodulatoren die dan specifiek actief zijn in die regio. Dus ik denk dat we ooit wel zullen kunnen zeggen of iemand veel risico loopt om agressief te reageren op een belediging of een dreiging. Dat soort 'voorspelling' zullen we vermoedelijk kunnen maken in de toekomst; Je moet het zien als een kansberekening. De hersenen zijn zo ontworpen dat ze heel fijngevoelig zijn voor input en dramatische veranderingen maken op basis van die input. Het zijn versterkers van nieuwigheden. Dat betekent dat wat je ook uitvist over iemands hersenen, je voorspellingen altijd weerlegd kunnen worden door een nieuwe ervaring die alles wijzigt. Eigenlijk is dat vrij vanzelfsprekend. Je moet het niet zien als een spoorlijn waarvan de richting vastligt; het is allemaal voorwaardelijk. Neem nu dat geval van die impulscontrole. Wat gaat er gebeuren als je dat vertelt aan die persoon? Vanaf dan kan die erover nadenken. Stel dat we zouden ontdekken dat er allerlei voorwaarden zijn voordat iemand de controle verliest, dan zullen mensen niet veroordeeld worden tot hun toekomst door de ontdekkingen die we doen. '''Dan zullen die ontdekkingen juist wijzen op mogelijkheden om die toekomst aan te passen.

Hoe meer we leren over wat we zijn, hoe meer verschillende opties we zullen opmerken over wat we allemaal kunnen proberen te worden."'''

Filosofe Patricia Churchland wijst ook zowel op de complexiteit als op de plasticiteit van de hersenen wanneer ze de software hardware metafoor relativeert: "De metafoor is gebrekkig omdat het brein geen programma's heeft die het laat lopen. Onze hersenen hebben verschillende niveaus van organisatie. Je hebt het geheel, de verschillende onderdelen, daarbinnen nog eens macro- en micronetwerken, dan nog de individuele zenuwcellen en de verbindingen daartussen en op elk niveau wordt informatie verwerkt. Maar in tegenstelling tot de computer verandert die zogenaamde hardware voortdurend. Er is geen onderscheid tussen het geheugen en de systemen die dat geheugen verwerken. Het maakt allemaal deel uit van hetzelfde."

De oplossing die neurowetenschappers je zullen geven, is zeggen welke circuits je hebt in je hersenen en hoe ze werken. We weten niet wat een gedachte is, maar we hebben wel al een idee van wat erachter schuilt. In essentie gaat het over een hoop zenuwcellen die actief zijn. Zover zijn we. Maar je zult achterblijven met het gevoel: dat zegt niets over wie ik ben, over waarom ik ben, wie ik ben. Want zelf ervaar je iets dat die beschrijving overstijgt. Zal dit je helpen om jezelf te begrijpen? Tot op een bepaald niveau, ja."

De Duitse psychiater Marianne Leuzinger-Bohleber van het Freudinstituut in Frankfurt.

gelooft niet dat hersenonderzoek ons ooit kan brengen tot een allesomvattende, voldoening gevende verklaring van onszelf. Hersenonderzoek is daarvoor te eng, vindt ze: "Wij zijn allemaal individuen die bezig zijn met de zin van het leven, met betekenissen in ons leven. Natuurlijk kan hersenonderzoek ons daar geen antwoorden op geven. Je kunt vaststellen dat een trauma een impact heeft gehad op iemands hersenen, maar dat betekent niet dat je weet wat er in die mensen omgaat. Als je die mensen vraagt wat hen heeft geholpen om de trauma's in hun leven te begrijpen, spreek je over een heel ander niveau."

Leuzinger-Bohleber erkent de vorderingen die gemaakt worden in hersenonderzoek, maar waarschuwt ook voor overdreven retoriek. "Je mag psychologische problemen niet alleen bekijken door het enge kader van hersenmechanismen. Wat mensen je zelf persoonlijk vertellen, waar ze mee worstelen, speelt zich af op een heel ander niveau. Je kunt de problemen van de geest, van wat alles zin geeft in het leven, niet reduceren tot hersenmechanismen. Cognitieve wetenschappers noemen dat een categorische fout.


Geheugen


Het geheugen is volgens Prof.Dennett een zeer dynamisch gegeven.

Alles wat er rondom ons gebeurt als we wakker zijn verandert iets in onze hersenen maar wordt niet als dusdanig opgeslagen. Alles wat binnenkomt wordt herschreven en bijgewerkt. Wat we ons later herinneren is een sterk herwerkte fractie van wat echt is gebeurd. Het geheugen is dus geconstrueerd of gereconstrueerd waardoor het gecontamineerd kan zijn met allerlei irrevelante inhouden. Geheugenfixering gebeurt vaak door veelvuldige herhaling zoals vb bij conditonering maar het gebeurt ook dat we iets nooit meer vergeten ook al hebben we het maar één keer gezien of gehoord doordat het ons zo diep heeft geraakt.

De hersenen en de geest, een cognitieve visie van Prof.Cleeremans cognitief wetenschapper aan de ULB. Het grote publiek heeft nog altijd het idee dat de geest en de hersenen twee aparte zaken zijn maar uit scans van de hersenen blijkt dat deze scheiding geen reden van bestaan heeft. Pof Cleeremans meent dat elke mentale activiteit die we uitvoeren gepaard gaat met een actie van zenuwcellen in onze hersenen.

Deze eenheid van hersenen en geest doet ons ook inzien in welke mate woorden even doeltreffend kunnen zijn als een scalpel om onze hersenen te wijzigen. Indien we aanvaarden dat onze hersenen permanent veranderen, dat we continue leren zonder ons daarvan bewust te zijn, dan wil dit zeggen dat de woorden die ik hier schrijf en die u leest, een spoor in uw hersenen nalaten. Dit spoor bestaat uit een wisselwerking tussen neuronen in de geheugencentra. Als we spreken dragen we een verpletterende verantwoordelijkheid want woorden zullen de hersenen van zij die er naar luisteren duurzaam wijzigen. Prof. Cleereman wijst er datn ook op dat dit one verantwoordelijkheid tot alle soorten domeinen : de manier waarp we met mensen spreken, de manier waarop we kinderen opvoeden en onderliggend bewijst het meteen dat psychotherapie blijvene wijzigingen in de hersenen kan aanbrengen.

Deze theorie sluit dus zeer goed aan met deze van Prof.Denett hierboven.


Naar een computermodel van de hersenen (zie BBC)


Artificial brain '10 years away' (23.07.09)

By Jonathan Fildes
Technology reporter, BBC News, Oxford

Professor Markram at TED

A detailed, functional artificial human brain can be built within the next 10 years, a leading scientist has claimed.

Henry Markram, director of the Blue Brain Project, has already simulated elements of a rat brain.

He told the TED Global conference in Oxford that a synthetic human brain would be of particular use finding treatments for mental illnesses.

Around two billion people are thought to suffer some kind of brain impairment, he said.

"It is not impossible to build a human brain and we can do it in 10 years," he said.

"And if we do succeed, we will send a hologram to TED to talk."


'Shared fabric'

The Blue Brain project was launched in 2005 and aims to reverse engineer the mammalian brain from laboratory data.

In particular, his team has focused on the neocortical column - repetitive units of the mammalian brain known as the neocortex.



Neurons

"It's a new brain," he explained. "The mammals needed it because they had to cope with parenthood, social interactions complex cognitive functions.

"It was so successful an evolution from mouse to man it expanded about a thousand fold in terms of the numbers of units to produce this almost frightening organ."

And that evolution continues, he said. "It is evolving at an enormous speed."

Over the last 15 years, Professor Markram and his team have picked apart the structure of the neocortical column.

"It's a bit like going and cataloguing a bit of the rainforest - how may trees does it have, what shape are the trees, how many of each type of tree do we have, what is the position of the trees," he said.

"But it is a bit more than cataloguing because you have to describe and discover all the rules of communication, the rules of connectivity."

The project now has a software model of "tens of thousands" of neurons - each one of which is different - which has allowed them to digitally construct an artificial neocortical column.

Although each neuron is unique, the team has found the patterns of circuitry in different brains have common patterns.

"Even though your brain may be smaller, bigger, may have different morphologies of neurons - we do actually share the same fabric," he said.

"And we think this is species specific, which could explain why we can't communicate across species."


World view

To make the model come alive, the team feeds the models and a few algorithms into a supercomputer.

"You need one laptop to do all the calculations for one neuron," he said. "So you need ten thousand laptops."

Computer-generated image of a human brain

Instead, he uses an IBM Blue Gene machine with 10,000 processors.

Simulations have started to give the researchers clues about how the brain works.

For example, they can show the brain a picture - say, of a flower - and follow the electrical activity in the machine.

"You excite the system and it actually creates its own representation," he said.

Ultimately, the aim would be to extract that representation and project it so that researchers could see directly how a brain perceives the world.

But as well as advancing neuroscience and philosophy, the Blue Brain project has other practical applications.

For example, by pooling all the world's neuroscience data on animals - to create a "Noah's Ark", researchers may be able to build animal models.

"We cannot keep on doing animal experiments forever," said Professor Markram.

It may also give researchers new insights into diseases of the brain.

"There are two billion people on the planet affected by mental disorder," he told the audience.

The project may give insights into new treatments, he said.


The TED Global conference runs from 21 to 24 July 2009 in Oxford, UK.


RELATED INTERNET LINKS
TED Global
Ted Global on Flickr
Blue Brain Project