Het
brein, en hoe het wordt gebruikt
Grootmeesters,
musici en ouderen gebruiken andere hersendelen - 21-08-2001
Naarmate
neurologen beter onder de menselijke schedelpan kunnen kijken, stoten
ze op steeds meer verschillen in het gebruik van de hersenen. Recent
onderzoek toont aan dat grootmeesters hun grijze cellen anders pijnigen
dan amateurschakers, oudere mensen in tegenstelling tot jongeren vaker
een beroep moeten doen op beide hersenhelften, musici muziek als taal
verwerken en jongetjes op een andere manier gezichten herkennen dan
meisjes.
Grootmeesters
vertrouwen op hun geheugen
Wie in de schaakwereld de titel van grootmeester in de wacht wil slepen
moet lang en hard studeren. Er moet geblokt worden op openingen en
het is een must de partijen van de grote (en minder grote) kampioenen
grondig te analyseren. Maar bovenal moeten stellingen worden bestudeerd,
duizenden en duizenden posities, allen met hun eigen problemen, oplossingen
en mogelijke strategieën.
Eén en ander heeft zo zijn effect op de hersenen, zo bleek al in het
verleden. Toon enkele seconden een opstelling uit een reële partij
en de schaakgrootmeester zal nadien minstens 25% van alle stukken
op de juiste plek op het bord kunnen plaatsen, terwijl amateurschakers
daar voor nauwelijks 5% van de stukken in slagen. En ook een nieuwe
studie, verricht door onderzoekers van de Duitse universiteit van
Lorentz, toont aan dat grootmeesters
hun hersenen op een andere manier inschakelen dan de enthousiaste
liefhebber.
Voor het experiment werden twintig schakers gevraagd een partijtje
tegen de computer te spelen. Tijdens het middenspel werd met een nieuwe
magnetische techniek (magneto-encefalografie) de hersenactiviteit
in de vorm van korte gammauitbarstingen in beeld gebracht. Daaruit
bleek dat grootmeesters eerder een beroep doen op het frontale en
pariëtale hersenschors, terwijl amateurs vooral hun lobus temporalis
moeten aanspreken.
Dat wijst er volgens de onderzoekers op dat grootmeesters het schaakspel
op een andere manier bekijken dan de liefhebber. Het hersengebied
dat bij schakende amateurs wordt geactiveerd, staat in voor het verrichten
van nieuwe taken en het creëren van korte termijn herinneringen. Het
hersenschors waar de gammauitbarstingen bij grootmeesters vandaan
komen is betrokken bij het lange termijn geheugen en complexe motorische
opdrachten. Schaakkampioenen, getraind door duizenden stellingen te
memoriseren, lijken dan ook vooral een beroep te doen op hun geheugen
om de problemen op het bord op te lossen, terwijl liefhebbers telkens
opnieuw een geheel nieuw probleem moeten aanvatten. Overigens waren
het alleen de beroepsschakers die niet het onderspit moesten delven
tegen hun digitale opponent.
Dat betekent uiteraard niet dat schakende grootmeesters niet meer
doen dan de juiste respons uit hun geheugen opdiepen wanneer ze met
een bepaalde situatie worden geconfronteerd. Het belangrijkste in
de grijze massa van deze meesters zijn niet de hoeveelheid posities
die erin opgeslagen zijn, maar de manier waarop deze ‘geheugenblokjes’
met elkaar verbonden zijn.
Muziek
en taal
Schaakgrootmeesters zijn niet de enige beroepscategorie waarbij zich
kenmerkende processen onder de schedelpan afspelen, ook professionele
musici zouden makkelijk te herkennen zijn aan de hand van hun hersenactiviteit.
Tenminste, als die activiteit wordt gemeten tijdens het beluisteren
van muziek.
Dat is precies wat enkele vorsers verbonden aan het National Center
of Neurology and Psychiatry in Tokio hebben gedaan. 28 proefpersonen
kregen er Bachs Italiaanse concerto voorgeschoteld, waarna het wetenschappelijk
team magnetische scans namen van hun hersenen. Daaruit bleek dat het
planum temporale, een hersenregio die betrokken is bij de verwerking
van auditieve signalen, bij alle luisteraars geactiveerd wordt. Opvallend
was echter dat dit zich bij de doorsnee liefhebber vooral in de rechterkant
van het planum afspeelde, terwijl bij musici de linkerkant van dit
hersendeel wordt ingeschakeld. Dit laatste effect wordt bijzonder
duidelijk bij mensen die op erg jonge leeftijd aan hun muzikale vorming
begonnen en bij mensen met een
absoluut gehoor. Dat wijst erop dat muzikale vaardigheden aangeleerd,
eerder dan aangeboren, zijn.
Aangezien de belangrijkste functie van het linker planum temporalis
vermoedelijk bij het verwerken van taal ligt, lijken deze bevindingen
erop te wijzen dat musici muziek op een meer analytische manier verwerken
dan gewone liefhebbers. Volgens de onderzoekers is het mogelijk dat
de onderliggende principes voor de analyse van taal en muziek gebruik
maken van dezelfde hersenstructuren.
Ouderen
gebruiken twee hersenhelften
Naarmate we ouder worden gaat ons geheugen achteruit. Niet echt een
opzienbarende vaststelling, maar het tijdstip waarop de degradatie
zich inzet is dat misschien wel. In een studie
waarbij meer dan 350 mannen en vrouwen met een leeftijd van 20 tot
90 jaar werden onderzocht, bleek immers dat al bij de rijpe leeftijd
van 20 jaar het geheugen de tand des tijds begint te voelen. Al die
keren dat u plots in een kamer stond zonder dat u zich nog herinnerde
wat u daar precies kwam doen, hebben dus niet noodzakelijk met verstrooidheid
te maken maar zijn een gevolg van een aftakelingsproces dat zich blijkbaar
al erg vroeg inzet. Al is er mogelijk ook een andere oorzaak: Toshiyuki
Sawaguchi, een Japans neurobioloog, moest na een eerste, verkennende
studie besluiten dat de werking van het geheugen van de generatie
die is opgegroeid met computers bij 1 op 10 proefpersonen bijzonder
problematisch was. “Jonge mensen vandaag zijn dom aan het worden”,
volgens Sawaguchi. Door computers, palmtops en het internet als een
soort van extern geheugen te gebruiken, zouden essentiële vaardigheden
verloren gaan. Ook het brein moet trainen, vindt de professor.
Niet getreurd echter, de hersenen hebben immers zo hun eigen methodes
om met deze ongemakken om te gaan. Dat bleek uit het onderzoek van
een aantal medewerkers van de universiteit van Michigan, die nagingen
hoe de hersenen van oudere en jongere proefpersonen zich gedragen
bij het afwerken van een aantal opdrachten. Dat jongeren beter scoorden
in een test die peilde naar het korte termijngeheugen lag binnen de
verwachtingen, maar de hersenactiviteit die bij het vervullen van
deze taak werd opgetekend was wel een verrassing. Jongvolwassenen
brachten de taak tot een goed einde dankzij hun linkerhersenhelft,
terwijl bij oudere proefpersonen beide hemisferen werden ingeschakeld.
Eenzelfde effect trad op bij proeven die werden opgesteld om het spatiale
geheugen te testen en ook bij het evalueren van een wiskundige oplossing
kon men hetzelfde verschil in hersenfuncties vaststellen.
Bij de wiskundige proef viel op dat beide groepen testpersonen het
even goed deden, tot er gevraagd werd gelijktijdig een woord te memoriseren.
Als beide taken gelijktijdig moeten worden uitgevoerd, scoorden oudere
volwassenen aanzienlijk slechter dan de jongere controlegroep. Volgens
de onderzoekers tonen deze resultaten aan dat de hersenen flexibel
genoeg zijn om het teruglopende geheugen op te vangen. Daarvoor worden
andere hersendelen aangesproken, die dan echter niet meer beschikbaar
zijn om andere taken - zoals het controleren van een wiskundige bewerking
- te verrichten.
Gezichtsherkenning
Een laatste recent onderzoek dat aantoont dat niet iedereen zijn hersenen
op dezelfde manier gebruikt gaat op zoek naar cerebrale verschillen
tussen prepuberale jongens en meisjes. In een tweetal testen werd
nagegaan of het herkennen van gezichten op een andere manier verloopt
bij meisjes dan bij jongens.
Daartoe werden de kinderen in een eerste proef geconfronteerd met
een drietal dia’s, waarbij op de laatste dia een gezicht dat eerder
aan bod was gekomen moest worden herkend, los van de emoties die erop
te herkennen waren. Tijdens een tweede proef werd wel onderzocht hoe
de kinderen gelaatsuitdrukkingen verwerkten. Eerder onderzoek heeft
al aangetoond dat bij gezichtsherkenning vooral de rechterhemisfeer
aangesproken wordt en dat volwassen mannen beter zijn in spatiale
en non-verbale taken. De tests waren dan ook bedoeld om na te gaan
of dat verschil zich ook bij prepuberale kinderen manifesteert.
Dat bleek inderdaad het geval te zijn. Bij de jongens werd bij het
herkennen van gezichten meer activiteit in de rechterhersenhelft vastgesteld,
terwijl bij meisjes vooral de linkerhemisfeer aan het werk werd gezet.
Bij de herkenning van gelaatsuitdrukkingen werd eenzelfde patroon
vastgesteld.
Jongens en meisjes deden het even goed bij deze opdrachten, maar het
verschil in hersenactiviteit doet de onderzoekers vermoeden dat zij
daarbij niet op dezelfde manier te werk gaan. Jongens zouden gezichten
eerder op een globaal niveau evalueren, terwijl meisjes meer lokaal
te werk gaan. Daardoor zouden meisjes er op termijn misschien beter
in kunnen slagen gezichten te ‘lezen’. Maar de resultaten leverden
geen zwart-wit beeld op en er werden vele individuele verschillen
vastgesteld in hersenactiviteit. Het onderzoek zou vooral van belang
kunnen zijn in de manier waarop schade aan deze hersendelen wordt
behandeld.
David
de Vaal
Aansluitende artikels:
Hebben
stotteraars andere hersenen? – 26-06-2001
Bewustzijn
zonder hersenactiviteit? – 02-07-2001
Zuigelingen
kunnen reeds vroeg woorden onderscheiden – 06-06-2001
Related links:
Hersenchemie
The
Whole Brain Atlas
©
David de Vaal
