Wat een somber vooruitzicht hadden we. Als we van onze ouders een nare eigenschap hadden geërfd, zaten we er maar mee. Agressie, verlegenheid, een gebrek aan wiskundig inzicht – de oorzaak lag in onze genen, en in ons brein waren plekjes ontdekt waar deze eigenschappen terug te vinden waren. En wat in het brein zit, ligt vast, zo was de gedachte. Eigenlijk was het verder een aflopende zaak met ons: vanaf de jongvolwassenheid begon de celsterfte al in het brein, zodat we uiteindelijk met een verschrompeld klompje grijze massa de onvermijdelijke seniliteit in zouden gaan.
Gelukkig kunnen we nu opgelucht ademhalen: er is goed nieuws uit de hersenwetenschap!
Een nieuwe generatie neurowetenschappers heeft zich gestort op neuroplasticiteit, oftewel de veranderbaarheid en flexibiliteit van het brein. Het is een hot topic dat ook aanslaat bij het grote publiek. In Nederland werd Het maakbare brein van neuropsycholoog Margriet Sitskoorn een bestseller. En van de andere kant van de oceaan verschenen dit jaar titels als The brain that changes itself en Train your mind, change your brain. De optimistische boodschap van deze boeken: we kunnen de aftakeling tegengaan, we kunnen wél veranderen, en door oefening kunnen we worden wie we willen zijn.
Geamputeerde vingers
Onze hersenen hebben zo’n honderd biljoen zenuwcellen, en elke zenuwcel is weer verbonden met zo’n tienduizend andere neuronen. De Britse neurowetenschapper Colin Blakemore ontdekte dat we per seconde een miljoen (!) nieuwe zenuwverbindingen maken. En dat gedurende ons hele leven. Het brein is dus het meest veranderbare orgaan van ons lichaam.
Ons brein kan zich aan nieuwe situaties aanpassen onder invloed van ervaringen, ondanks onze genetische aanleg. Lange tijd was dat idee onbespreekbaar. Neurowetenschappers hebben in de twintigste eeuw juist sier gemaakt met de ontdekking dat het brein in te delen is als een landkaart, waarbij ieder gebiedje een duidelijke functie heeft. Halverwege de vorige eeuw bracht neurochirurg Wilder Penfield onze sensorische cortex, waar al onze zintuiglijke informatie verwerkt wordt, volledig in kaart. Hij deed dit via onderzoek tijdens hersenoperaties bij epilepsiepatiënten. Terwijl de patiënten bij bewustzijn waren, lichtte hij hun schedels en stimuleerde hij hun brein met kleine elektrische prikkels. De patiënten vertelden Penfield dan bijvoorbeeld dat ze het gevoel kregen dat hun hand aangeraakt werd, of dat ze een aanraking op hun wang voelden als hij de neuronen in een bepaald gebied prikkelde. Zo ontdekte hij dat gebieden die naast elkaar liggen op ons lichaam, meestal ook aan elkaar grenzen in ons brein. Zo liggen in de hersenen onze duim en wijsvinger naast elkaar en daarnaast de middelvinger, de ringvinger en de pink. Een geweldige ontdekking, maar het idee bleef generaties lang bestaan dat deze hersentopografie vastligt en bij elk mens hetzelfde is. En dat blijkt dus niet waar te zijn.
Uit experimenten bij aapjes, met een techniek die tot op de zenuwcel nauwkeurig kan aantonen waar een zogenoemde hersenkaart van een bepaald lichaamsdeel zich bevindt, blijkt dat wanneer een middelvinger wordt geamputeerd, de hersenkaart voor die vinger na een paar weken volledig verdwenen is. De kaarten voor de andere vingers hebben de vrijgekomen ruimte ingenomen. Je kunt ethische vraagtekens plaatsen bij dit soort experimenten, maar ze hebben wel een aantal dingen duidelijk gemaakt. Ten eerste is het brein dynamisch en voortdurend in beweging. Ten tweede is er een continue strijd om ‘grondgebied’ in het brein. Wordt een bepaalde functie niet gebruikt, dan wordt dat gebied ingenomen door een andere functie: het is use it or lose it.
Landjepik
De competitie om ‘grondgebied’ in de hersenen betekent dat alles wat we vaak doen, vaak denken of regelmatig oefenen, zijn terrein behoudt of uitbreidt. Zo is de auditieve cortex van musici 25 procent groter dan die van mensen die nog nooit een instrument bespeeld hebben. En een slechte gewoonte is lastig te doorbreken, juist omdat het een gewoonte is: iedere keer dat we het slechte gedrag herhalen, wordt zijn plek in het brein steviger.
Het goede nieuws is dat we door andere dingen te denken, ons brein kunnen veranderen. In de woorden van Margriet Sitskoorn: ‘Met alles wat je hebt, alles wat je doet, alles wat je denkt en alles wat je voelt, vorm je je hersenen. Daarmee vorm je ook je gedrag en je mogelijkheden.’
Dat blijkt ook uit een experiment van de Amerikaanse onderzoeker Michael Merzenich. Hij leerde aapjes met hun vingertoppen precies de goede druk uit te oefenen op een ronddraaiende schijf. Als ze dit precies lang genoeg deden, kregen de apen een bord bananen. Nadat ze dit een paar duizend keer gedaan hadden, was het breingebied voor de vingertoppen groter geworden. De neuronen in dat gebied werkten nu efficiënter en reageerden sneller. Ook had elk individueel neuron op de ‘vingertopkaart’ in het brein een kleiner gebied op de huid onder zijn hoede, waardoor het dier nauwkeuriger kon voelen. De training had het brein van de apen daadwerkelijk veranderd.
Door het systeem van ‘landjepik’, zoals neuropsycholoog Margriet Sitskoorn het noemt, kan een andere vaardigheid zich uitbreiden zodra een hersengebied minder gebruikt wordt. Dat we maar tien procent van ons brein zouden gebruiken, is een absolute mythe. Elk braakliggend stukje breinterrein wordt meteen geannexeerd en gebruikt voor iets anders. Dit verklaart waarom het ene zintuig beter kan worden als het andere niet meer werkt. Doven verwerken bijvoorbeeld gebarentaal in de auditieve hersenschors. Visuele informatie wordt bij hen dus omgeleid naar het gebied dat niet meer gebruikt wordt voor het verwerken van geluid. Mensen die blind worden, gebruiken hun visuele cortex niet meer voor zien, maar voor het verwerken van tast, zoals bij het lezen van braille. Als het nodig is, kunnen we zien waarmee we normaal gesproken horen, en voelen waarmee we normaal gesproken zien.
Geheugenspelletje
Ons brein is het meest flexibel in onze jeugd. Daarom is het juist dan belangrijk dat we genoeg gestimuleerd worden. Uit onderzoek bij ratjes bleek dat dieren die in een omgeving met andere dieren, speelgoed, ladders en loopwieltjes opgroeiden, beter kunnen leren dan genetisch identieke dieren die in kale omstandigheden opgroeiden. Hun hersenen werden zwaarder, zenuwcellen ontwikkelden meer vertakkingen en maakten meer verbindingen. Maar hoewel deze veranderingen bij jongere dieren het snelst gaan, kunnen ze ook later in het leven optreden. Als oudere muizen werden ondergebracht in saaie of stimulerende omgevingen, waren de verschillen in het brein tussen de actieve en de weinig gestimuleerde dieren zelfs nog groter dan bij jonge dieren.
Ook bij mensen blijkt scholing het aantal vertakkingen en verbindingen tussen neuronen te vergroten, en te zorgen voor een groter volume en dichtheid van de hersenen. Het is een mythe dat hersencellen alleen maar afsterven naarmate we ouder worden. In de hippocampus, een belangrijk gebied voor bijvoorbeeld ons geheugen, komen er zelfs ook nog nieuwe cellen bij. Mentale stimulatie en lichaamsbeweging bevorderen de celdeling in dit gebied, het overleven van cellen en het integreren van de nieuwe cellen in bestaande neurale netwerken. Maar te veel mentale stimulatie is juist slecht voor het brein: stress remt de aanmaak van nieuwe cellen in de hippocampus en kan zelfs celsterfte bevorderen. Vandaar dat mensen die langdurig onder stress staan, last krijgen van een slechter geheugen.
Onderzoeker Michael Merzenich ontwikkelde een computerspelletje voor ouderen, dat het geheugen kan verbeteren. Voorafgaand aan het programma presteerden de ouderen tussen de 60 en 87 jaar gemiddeld als zeventigjarigen op geheugentests. Maar na acht tot tien weken luisteroefeningen, een uur per dag, bleek het geheugen van de ouderen te zijn verbeterd tot het niveau van veertig- tot zestigjarigen. Uit hersenscans bleek ook dat deze ouderen niet de typische verminderde activiteit van neuronen hadden, zoals andere mensen van hun leeftijd. Merzenich: ‘Het brein is geen levenloos vat dat we vullen, het is een levend wezen dat kan groeien en zichzelf kan veranderen met de juiste voeding, zorg en oefening.’
Dalai Lama
Eén voorwaarde is er wel voor de veranderingen in het brein, ontdekte Merzenich: er is aandacht voor nodig. Als aapjes een taak deden zonder goed op te letten, veranderde hun breinkaart wel even, maar niet blijvend. Dit is koren op de molen van boeddhisten, en het is dan ook vast niet toevallig dat de Dalai Lama himself komt opdraven op conferenties over neuroplasticiteit, en dat hij het voorwoord schreef van het boek Train your mind, change your brain. Aandacht, mindfulness en meditatie veranderen het brein in positieve zin. Bij mensen die vaak mediteren, zijn gebieden in de prefrontale cortex en de insula dikker. Dit zijn gebieden die emoties, gedachten en zintuiglijke ervaringen integreren. Ze worden normaal gesproken kleiner in een verouderend brein, maar meditatie lijkt dat dus tegen te gaan.
Er is dus hoop voor ons allen! We hoeven niet meer angstvallig toe te kijken hoe we mentaal aftakelen. En niet meer hulpeloos te denken dat we ‘nu eenmaal zo zijn zoals we zijn’. Volgens Michael Merzenich zijn zelfs zware stoornissen als schizofrenie te behandelen met de principes van neuroplasticiteit. Hij ontwikkelde al een programma dat dyslexie kan behandelen en autistische kinderen kan helpen.
Onze hersenen van vandaag zijn anders dan die van gisteren, afhankelijk van wat we erin stoppen. Zoek dus die leuke ervaringen op, vermijd mensen die u een slecht gevoel geven, begin met het aanleren van die goede gewoonte, gedraag u als degene die u wilt zijn. Geef zelf vorm aan wie u bent.
Leven met één hersenhelft: het kan
Hoe flexibel ons brein is, toont het verhaal van Michelle, een 29-jarige vrouw die geboren werd met een half brein. Michelle mist haar linkerhersenhelft, en is ondanks dat geen kasplantje. Bij gezonde mensen huist het taalcentrum in de linkerhersenhelft: als de linkerkant beschadigt bij een beroerte, krijgt men vaak moeilijkheden met spreken, Maar bij Michelle heeft de rechterhemisfeer die functies overgenomen. Ze kan lezen en praten, houdt van films, maakt grapjes en volgt het nieuws. Ze heeft zelfs een deeltijdbaantje. In sommige dingen is ze uitzonderlijk goed; met name rekenen. En net als sommige autistische savants weet ze van willekeurige data in het verleden binnen een fractie van een seconde de weekdag te noemen.
Ze heeft wel moeite met abstract denken, en neemt veel dingen letterlijk. Onderzoekers denken dat dat komt doordat abstract denken pas later in de ontwikkeling ontstaat. De schaarse ruimte in Michelles brein was toen al ingenomen door andere vaardigheden.
Ze ziet niet goed aan de rechterkant; haar broers pikten de frietjes van de rechterkant van haar bord zodat ze het niet zou merken. Daarentegen heeft ze een uitzonderlijk goed gehoor en is ze supergevoelig voor aanraking. Ook dat laat zien hoe het brein minder ontwikkelde zintuigen kan compenseren.
Meer lezen
– Margriet Sitskoorn, Het maakbare brein, Bert Bakker, € 17,95
– Norman Doldge, The brain that changes itself, Viking, € 23,99
– Sharon Begley, Train your mind, change your brain, Ballantine Books, € 23,99[/wpgpremiumcontent]