“Het geheugen is het fundament van ons bestaan”

Volgens neurobioloog Hannah Monyer en filosoof Martin Gessmann is het menselijke geheugen veel meer dan een verzameling herinneringen. ‘Het is een onzichtbare, geniale kracht die vanuit het verleden onze toekomst bepaalt.’

‘Hannah is in Duitsland niet de eerste de beste: ze is hier wereldberoemd.’ Dat zegt de in populaire cultuur gespecialiseerde filosoof Martin Gessmann (54) over hersenwetenschapper en neurobioloog Hannah Monyer (58). We zitten in professor Monyers lab op een verdieping van het Deutsches Krebsforschungszentrum van de universiteit van Heidelberg. Wetenschappers en doctoraatstudenten van over de hele wereld voeren hier onder haar leiding fundamenteel onderzoek naar de werking van de menselijke hersenen. Hun favoriete onderzoeksobjecten zijn hersenen van muizen, zowel dode als levende. Hannah Monyers research leverde haar verschillende prestigieuze onderscheidingen op, waaronder de Leibniz Prijs, Duitslands allergrootste wetenschappelijke onderscheiding. Samen met Martin Gessmann schreef ze het razend interessante boek Ons geniale geheugen, waarin ze op zoek gaan naar de werking en de zin van ons geheugen. ‘Dat geheugen is veel meer dan een stoffige archiefkamer vol herinneringen’, zegt Gessmann. ‘Het helpt ons vanuit onze herinneringen beslissingen te nemen over onze eigen toekomst.’

Gessmann en Monyer leerden elkaar kennen in de wandelgangen van het Marsilius Kolleg in Heidelberg. ‘Het Marsilius Kolleg wil professoren uit de exacte en humane wetenschappen bij elkaar brengen en zo de grote dikke muur helpen slopen die tussen hen staat’, zegt Hannah Monyer. ‘Professoren uit verschillende disciplines worden een semester lang aan elkaar gekoppeld en werken samen een project uit. Martin stelde mij voor om zijn filosofische kennis te koppelen aan mijn neurobiologische kennis van de hersenen. We ontwikkelden een klein project rond ruimtelijk inzicht en geheugen en schreven daar samen een artikel over. Een jaar later vroeg Martin: “Waarom werken wij ons kleine project niet uit tot een gedegen boek?” Ik vond dat een schitterend plan.’

 

Zijn de nuchtere wetenschapper en de idealistische filosoof door hun gezamenlijke zoektocht naar de geheimen van ons geheugen dichter naar elkaar gegroeid?

Martin Gessmann: Het klikte van bij de start. De hersenwetenschap draait rond een grote basisvraag: hoe begrijpt de mens de wereld? Ook voor een filosoof is dat gefundenes Fressen. Ik was sowieso al erg geïnteresseerd in het wetenschappelijke onderzoek naar de werking van de hersenen.

Hannah Monyer: Ik ben net als Martin geïnteresseerd in het werk van de grote filosofen, in literatuur en muziek. Ons grootste probleem is dat exacte en humane wetenschappers een verschillende taal spreken. Als ik ‘a priori’ zeg, heeft dat een iets andere betekenis dan wanneer Martin dat zegt. Een wetenschappelijk artikel over de werking van de hersenen lees ik razendsnel, terwijl ik voor een traktaat van Immanuel Kant uren nodig heb. Gelukkig is er dan Martin om dat filosofische jargon in begrijpbare taal om te zetten.

Gessmann: En vice versa. We ontdekten dat we allebei een hartsgrondige hekel hebben aan de gangbare discussie over de werking van de hersenen bij wetenschappers en bij het grote publiek. De voorbije jaren draaide die voornamelijk rond het feit of de mens al dan niet een vrije wil heeft. Het hersenonderzoek gaat in sneltreinvaart vooruit en telkens weer wordt die vraag opgeworpen: zijn we nog wel vrije wezens nu we steeds beter lijken te weten hoe dat mechaniekje onder ons schedeldak werkt?

 

Waarom is dat volgens jullie de verkeerde vraag?

Gessmann: Omdat die discussie totaal naast de kwestie is. Wij wilden terug naar de essentie en dat is volgens ons het geheugen. Ons geheugen is hét vertrekpunt voor vragen die er werkelijk toe doen, zoals: wat zijn de mogelijkheden van ons brein? Wat kunnen onze hersenen vatten? Al die academische discussies over de vrije wil negeren de werking en de functie van dat geheugen. Van zodra je begrijpt hoe ons geheugen werkt, worden alle vragen over de vrije wil ook totaal zinloos.

 

Omdat ons geheugen meer is dan een archief vol herinneringen en ons ook stuurt?

Gessmann: Precies. In het begin van de negentiende eeuw groeide het geloof dat persoonlijkheidskenmerken zoals ons karakter, onze gevoelens en onze intelligentie zich op welbepaalde plekken in onze hersenen bevonden. Vandaag zijn nog steeds veel mensen daarvan overtuigd, al is dat ondertussen totaal achterhaald. Het huidige hersenonderzoek zoals Hannah dat voert, heeft aangetoond dat onze hersenen vol netwerken zitten. Ingewikkelde functies worden aangedreven en mogelijk gemaakt door een wijdvertakte samenwerking tussen allerlei gebieden in ons hoofd.

 

Onze hersenen werken zoals het internet?

Gessmann: Ja, ze werken net als het wereldwijde web. Die netwerkstructuur zorgt ervoor dat het spirituele, het emotionele en het materiële dooreen lopen. Ons geheugen moét dus wel meer zijn dan een archiefkast vol opgeslagen feiten. Wij zien het als een veelzijdige assistent die ons onbewust helpt bij het verwerken van het verleden en het plannen voor de toekomst.

 

In Ons geniale geheugen beschrijven jullie griezelige proeven met muizen waarbij onderzoekers met behulp van een soort van lichtschakelaar verschillende geheugeninhouden in- en uitschakelen. Het ene moment vindt de muis probleemloos zijn voerbakje, na activatie van een lichtsignaal weet de muis niets meer. Na een druk op de knop vindt hij weer de weg.

Monyer: Wij voeren die proeven enkel uit om onze hypotheses te onderbouwen en bewijzen, en niet om interessante manieren te vinden om hersenen te manipuleren. Dankzij die proeven weten we dat ons geheugen dat soort van manipulaties sowieso zelf uitvoert. Zonder die proeven is ons geheugen trouwens óók van buitenaf manipuleerbaar. Ik vind de angst voor dergelijke proeven even weinig doordacht als de hysterie rond het eten van genetisch gemodificeerde tomaten. ‘Ik wil geen tomaten eten waar genen aan toegevoegd zijn.’ Natuurlijk zitten er genen in tomaten, wat dacht je? Dat soort van discussies is een gevolg van een stuitend gebrek aan kennis bij de man in de straat, maar ook bij academici. Ik wil de geleerde dames en heren die niet eens weten wat een gen is, de kost niet geven. Ons lichaam bulkt van de genetische modificaties. Ons geheugen modificeert – verbetert – zélf de manier waarop we de wereld zien. De proeven waarover u het heeft, zijn onderdeel van wetenschappelijk onderzoek dat de werking en de veranderingen in ons geheugen in kaart brengt. Het is dat wetenschappelijk onderzoek dat aangetoond heeft dat ons brein werkt als een netwerk. Daar is geen speld tussen te krijgen en dat schetsen we ook uitgebreid in ons boek. Vervolgens hebben we ons afgevraagd wat de evolutionaire bedoeling van het netwerken van ons geheugen zou kunnen zijn.

Gessmann: Onze interpretatie is dan die van het geheugen als assistent die aan de hand van het verleden de toekomst helpt uitstippelen. Die communicatie tussen verleden en toekomst is niet statisch, maar uiterst dynamisch, net als het virtuele verkeer op de digitale snelweg.

 

Ik geloof graag dat bonafide hersenonderzoekers geen kwaad in de zin hebben als ze muizenhersenen manipuleren. Maar ik kan me ook voorstellen dat dictatoriale regimes beginnen watertanden als ze de mogelijkheden zien van het manipuleren van de hersenen van hun onderdanen.

Monyer: Dat geldt in onze samenleving ook voor zoveel andere dingen. Met onze nucleaire kennis bouwen we ofwel atoomwapens, ofwel medische apparatuur voor de behandeling van kanker. Als we niet langer proeven mogen uitvoeren die potentieel gevaarlijk zijn, geraken we geen stap verder. Wij hebben hier in ons labo muizen rondlopen met glasvezelkabeltjes rechtstreeks ingeplant in hun brein. We experimenteren met de invloed van blauw LED-licht op de chemie van de hersenen. Op termijn volgen daaruit zo goed als zeker nieuwe succesvolle therapieën voor mensen met Parkinson of de ziekte van Huntington, zonder dat er kabels in de hersenen van de patiënten ingeplant moeten worden.

Gessmann: In normale omstandigheden manipuleren de hersenen zichzelf en hebben ze geen blauw LED-licht nodig. Dankzij het hersenonderzoek zoals Hannah dat voert, weten we ondertussen heel veel over hoe het geheugen zelf herinneringen stockeert, verwerkt en soms ook gewoon weggooit. De natuurlijke manipulatie van het brein wordt in gang gezet en aan de praat gehouden door het dagelijkse leven dat wij leiden.

Monyer: Iemand stuurt me een vrolijk bericht, meteen treedt ergens in mijn hoofd een neurotransmitter in werking waardoor het verkeer op het netwerk in een fractie van een seconde de tegengestelde richting inslaat.

Gessmann: Het geheugen analyseert dan eerst razendsnel hoe dat bericht de hersenen beïnvloedt alvorens een nieuwe manipulatie in gang te zetten.

 

Heel wat kennis uit jullie boek is gebaseerd op dierenproeven. Dat onderzoek gebeurt hier in het laboratorium van professor Monyer. De ethische bezwaren tegen dierproeven weerklinken steeds luider, óók vanuit wetenschappelijke hoek.

Monyer: Ik weet dat er veel protest is tegen dierproeven, maar voor onderzoek zoals het onze kan het echt niet anders. Ik ben me erg bewust van mijn verantwoordelijkheid. De dieren in mijn lab worden op het einde gedood. Ik vind dat niet fijn, maar we hebben geen keuze als we willen weten hoe onze hersenen werken en wat er mogelijk kan misgaan. Er moet zeker een maatschappelijk debat over gevoerd worden met vragen als: hoe ver zijn we in ons wetenschappelijk onderzoek bereid om daarin te gaan? Hoe hoog is de prijs die we voor onze nieuwe kennis willen betalen? Ik ben heel streng op de manier waarop de dieren in dit lab behandeld worden. We gebruiken niet meer muizen dan strikt noodzakelijk. Ikzelf zal nooit proeven uitvoeren op een primaat. Ik kan het niet; het lukt me zelfs niet bij katten. Hoe ouder ik word, hoe moeilijker ik het zelf heb om proeven met muizen uit te voeren. Soms heb ik het zelfs lastig met proeven op planten. Want die vraag blijft door mijn hoofd spoken: waar haal ik eigenlijk de pretentie vandaan om dit te doen? Ik pieker daar zeer vaak over. Maar als we het geheim van ons brein willen ontrafelen, is er geen alternatief. Proeven op kleine knaagdieren zoals muizen en ratten zijn dan het minste kwaad.

 

Jullie noemen het geheugen ‘geniaal’, maar zo onfeilbaar is het toch niet altijd? Er zijn heel wat zaken bekend van mensen die zich gebeurtenissen herinneringen waarvan achteraf aan het licht komt dat die nooit hebben plaatsgevonden.

Gessmann: Valse herinneringen komen zeker vaak voor en zijn ook goed gedocumenteerd. Ze ontstaan wanneer ons geheugen zelf gebeurtenissen begint in te vullen die tijdens de waarneming niet helemaal duidelijk waren. Je kunt het vergelijken met hoe we verschillende zaken die we zelf niet goed gesnapt hebben achteraf in onze geest met elkaar proberen te rijmen. Je zal dan de ontbrekende details uit je herinnering spontaan invullen met vanzelfsprekende kenmerken. Zo is gras meestal altijd groen. Als we aan gras denken, kleuren we dat dus als vanzelf groen in. Een herinnering wordt vervalst wanneer iets er in werkelijkheid bij wijze van uitzondering anders dan gewoonlijk uitziet.

Monyer: Uit onderzoek weten we dat mensen zich ook na verloop van tijd gebeurtenissen zullen herinneren als ze maar vaak genoeg van anderen horen dat ze die ooit meegemaakt hebben, zelfs al is dat in realiteit niet zo.

 

Uit nog een merkwaardig hersenonderzoek op dieren blijkt dat een rat ’s nachts in zijn droom het parcours versneld herhaalt dat hij overdag gelopen heeft. Jullie trekken daaruit de conclusie dat dromen extreem belangrijk zijn voor de werking van ons geheugen.

Monyer: Onze slaap bestaat uit verschillende fases. Er is de diepe slaap en er is de droomfase, met dromen die we ons na het ontwaken soms kunnen herinneren. In de diepe slaap spelen zich de ‘replays’ af zoals bij de rat uit het onderzoek. In die fase waren in de hersenen van de rat exact dezelfde neuronen actief als overdag, toen hij het parcours liep. Alleen twintig keer sneller. Alsof hij de gebeurtenissen van overdag ’s nachts samendrukte.

 

Wat voor de slapende en dromende rat geldt, geldt ook voor de mens?

Monyer: Zonder enige twijfel. We hebben keihard bewijs verzameld dat niet alleen knaagdieren, maar ook mensen in hun diepe slaap gebeurtenissen versneld herhalen en opnieuw beleven. Dat weten we uit EEG-hersenscans die genomen zijn bij slapende mensen. Aan de hand van een EEG van een slapend dier kan ik trouwens haarfijn afleiden wat het overdag uitgespookt heeft.

 

Waarom herhalen we ’s nachts versneld onze belevenissen van overdag?

Gessmann: Het echte waarom weten we niet; daar kunnen we alleen maar over speculeren. Dat doen wij dus ook, alleen is ons gespeculeer niet op los zand gebouwd.

Monyer: Als hersenwetenschapper ben ik niet snel geneigd om te vragen: waarom? Wel vraag ik me af: wat gebeurt als er ’s nachts geen replay meer is? We hebben dat uitgetest en hebben bij ratten de replay-modus uitgeschakeld. Het resultaat was dat hun geheugen er flink op achteruit ging. Conclusie: replay ís belangrijk voor het geheugen.

Gessmann: Eens die conclusie vaststond, hebben we gezocht naar de diepere betekenis van die band tussen dromen in de diepe slaap en de werking van ons geheugen. De snelle replay dient om wat we overdag geleerd hebben, duurzaam te maken en te verankeren.

Monyer: De droomfase tijdens de REM-slaap bij de mens is vrij uitgebreid bestudeerd. Ikzelf heb een uitstekende toegang tot mijn dromen. Ik kan dan heel goed vliegen. (lacht) We veronderstellen dat dieren ook tijdens hun REM-slaap dromen. We kunnen het hen niet vragen, maar EEG-scans, hun oogbewegingen en de activiteit in hun spieren lijken daar sterk op te wijzen. In de droomfase herhalen we niet langer gebeurtenissen om ze op te slaan, maar beoordelen en duiden we alles.

Gessmann: De scenario’s die onze dromen in de REM-slaap volgen, zijn soms zeer extreem. Ons geheugen bereidt ons op die manier voor op de nabije en de verdere toekomst. In onze slaap verwerken we dus het verleden, slaan we op wat we geleerd hebben en maken we ons klaar voor wat ons te wachten staat.

 

We slaan toch niet alles wat we meemaken op?

Monyer: We zijn selectief en we herhalen ook niet alles wat we opslaan versneld in onze slaap. We hebben bij knaagdieren vastgesteld dat ze vooral gebeurtenissen replayen die belangrijk zijn voor hun overleven. Zaken die geen invloed hebben op ons leven en automatismen die we dagelijks zonder ons te focussen verrichten, worden ’s nachts niet herhaald. Nieuwe, fascinerende gebeurtenissen wel. In ons hoofd zit een filter die de ballast van de essentiële informatie scheidt.

Gessmann: Doordat mensen ouder worden, zijn er steeds meer gevallen van dementie en Alzheimer. Die ziektes tonen op een verschrikkelijke manier het onvoorstelbaar grote belang van het geheugen aan. Van zodra ons geheugen slecht begin te werken, valt ons hele leven in stukken uiteen. Want dan zijn we geen aantekeningenboekje met een paar reminders kwijt, maar vinden we hele hoofdstukken uit ons bestaan niet meer terug. U stelde daarnet terecht kritische vragen over de dierenproeven in het labo van Hannah. Maar haar onderzoek is geen wetenschap voor de wetenschap. Misschien levert het ooit een cruciale bijdrage aan de strijd tegen dementie. Verlies van geheugen heeft bij mensen verwoestende gevolgen. Patiënten met Alzheimer of dementie raken naast hun verleden ook hun toekomst kwijt. Ze hebben geen toegang meer tot hun herinneringen en verliezen zo elk perspectief op hoe ze verder moeten met hun leven. Ze kunnen niets meer plannen.

 

Ons geheugen vormt de architectuur van ons leven?

Gessmann: Precies. Het is het fundament waarop ons bestaan gebouwd is.

 

 

 

Hannah Monyers (58)

Haar onderzoek leverde de voorbije jaren verschillende grote doorbraken op. Zo ontdekte ze in 2006 dat menselijke hersenen veel flexibeler zijn dan tot dan werd aangenomen. Breinwetenschappers gingen ervan uit dat de neuronen die het denken sturen, na de geboorte niet meer werden bijgemaakt. Monyer verwees die theorie naar de prullenbak en toonde aan dat de ‘commandocellen’ ook bij volwassenen in grote getale worden vernieuwd.

 

 

Martin Gessmann (54)

Hoogleraar filosofie aan de Universiteiten van Heidelberg en Offenbach am Main. Hij bekijkt de filosofie van de grote denkers bij voorkeur door de bril van de hedendaagse cultuur. Drie jaar geleden resulteerde dat in het boek Filosofie van het voetbal, waarin hij de populaire sport analyseerde aan de hand van de ontwikkeling van het denken.

 

 

Hannah Monyer, Martin Gessmann, Ons geniale geheugen. De onzichtbare kracht die onze toekomst bepaald, De Bezige Bij, 272 blz., 19,99 euro.

 

Tekst: © Jan Stevens

Foto’s: © Veerle Van Hoey