Vruchtbare kruisbestuivingen tussen de psychologie en de biologie? Prof. dr. Peter Hagoort, een van de sprekers op de themamiddag die de KNAW eind november aan dat onderwerp wijdde, heeft er geen enkele moeite mee nog een stap verder te gaan. Leg je de Nijmeegse hoogleraar neuropsychologie de stelling voor dat álle psychologie in feite biologie is, dan zegt hij beslist: “Ja, natuurlijk vind ik dat.”

Ach, voor iemand die laatst – nota bene in het publieksblad Psychologie – het einde der psychologie-tijden aankondigde, hoeft dat misschien niet zo veel verbazing te wekken. Hagoort (45) is ervan overtuigd dat de psychologie na het succes in deze nog net lopende eeuw, tijdens de volgende helemaal op zal gaan in het brede, boeiende en bloeiende terrein dat onder de naam ‘cognitieve neurowetenschappen’ bekend begint te worden.

Menselijke geest

Onderzoek naar hoe de menselijke geest werkt, dat is misschien nog de kortste omschrijving van dat relatief jonge vak. Zien, geheugen, het plannen en uitvoeren van bewegingen, aandacht, emoties, en ook taal – Hagoorts eigen onderzoeksterrein – spelen zich allemaal af in onze hersenen. En die maken deel uit van de biologische wereld, dus in die zin is psychologie ook biologie.

Dat we die hersenen ook aan het werk kunnen zien, is pas heel recent. Vroeger kon je hooguit na iemands dood kijken of er ergens beschadigingen zaten, die je dan in verband zou kunnen brengen met problemen die iemand tijdens zijn leven had. Op die manier werd in de vorige eeuw bijvoorbeeld ontdekt dat onze belangrijkste taalfuncties meestal in een paar hersengebiedjes ergens boven ons linker oor zitten.

Grove methode

Maar vergeleken bij de subtiele dingen die je nu kunt meten, is sectie achteraf een erg grove methode, die navenante resultaten geeft. De cognitieve neurowetenschappen zijn een rechtstreeks gevolg van een reeks nieuwe technieken en apparaten. De elektriciteit en het magnetisme in de hersenen zijn nu voor iedereen zichtbaar te maken, net als de hersengebieden waar op een bepaald moment extra bloed of zuurstof naartoe stroomt. Het brein-in-actie bekijken, heeft ook al een eigen naam: cognitive neuroimaging.

“Een vertaling daarvoor? Mhm…” zegt Hagoort. “‘De verbeelding aan de macht’, vind ik wel mooi. Zo heb ik mijn lezing voor de KNAW ook genoemd.” We praten in zijn kamer op het Max Planck Instituut voor Psycholinguistiek, dat vlakbij de universiteit van Nijmegen ligt. Hagoort wijst uit het raam. “De bedoeling is dat ik straks naar de overkant verhuis”, zegt hij.

Daar moet het F.C. Donders Centre for cognitive neuroimaging komen, en Hagoort is de beoogd directeur. Een mooie volgende stap voor iemand die al vele jaren de F.C. Donders-lezingen organiseert. Vijf keer per jaar houdt een neurowetenschapper – en die kan overal vandaan komen – voor een steevast goedgevulde zaal een verhaal over zijn onderzoek. Donders, die 110 jaar geleden overleed, was een van hun voorlopers. De Nederlander introduceerde onder meer technieken om oogbewegingen en reactiesnelheden bij mentale processen te meten.

Supergevoelig

Maar van de gigantisch grote en tegelijk supergevoelige meetapparatuur die in het naar hem genoemde Centrum moet komen te staan, heeft hij vast nooit kunnen dromen. Hagoort legt uit: “De afgelopen jaren zijn er dertien zogenaamde ‘Verkenningsrapporten’ over allerlei onderzoeksgebieden uitgebracht aan de regering. Maar er was er maar één waarvan Den Haag zei: daar moet een onderzoeksinstituut voor worden opgezet. Dat was voor dat neuro-imaging.”

“De achterliggende gedachte is dat we technieken gaan combineren. Zodat je bijvoorbeeld zowel de exacte locatie als de snelheid van een reactie in je hersenen kunt nagaan. Nu is het nog steeds telkens een van die twee, maar we willen dat verschillende apparaten tegelijkertijd hetzelfde gaan registreren. Om dat te kunnen doen  moet je alles bij elkaar hebben, in één gebouw. Communicatie en expertise-uitwisseling gaan trouwens ook het beste in een gezamenlijke koffiekamer. De subsidieaanvraag voor de apparatuur ligt nu bij NWO, verder is het rond.”

Krap

Lachend gaat hij verder: “En dan moet ik nog even dertig mensen van zeer diverse pluimage zien te vinden. Ik ben daar al mee bezig, en er zullen er zeker ook uit het buitenland moeten komen. Er worden op dit moment over de hele wereld zo veel centra opgericht dat de markt voor fysici die met MRI-apparatuur om kunnen gaan zelfs ronduit krap is.  Maar willen we in Nederland op dit terrein mee blijven tellen dan moeten er meer faciliteiten komen.”

Het Centrum is ook echt bedoeld voor iedereen in het land. “Het moet een open instituut worden”, verklaart Hagoort, “waar iedereen met een goed plan terecht kan. De onderzoeksstaf moet samenwerkingen met anderen kunnen aangaan.”

En er zijn nog veel goede plannen mogelijk. Want volgens Hagoort weten we nog bijna niks, is alleen een heel, heel klein topje van de ijsberg bekend, en ligt vrijwel alles nog onder water. “Godallemachtig complex”, noemt hij de werking van de hersenen. En naarmate er preciezere technieken komen, blijkt het nog weer ingewikkelder te zijn. Hagoort: “Bij elk soort taak zie je nu dat er een heleboel verschillende gebieden geactiveerd worden. Het zijn samenwerkende netwerken. Het idee van één-plaats-één-functie moet nu echt definitief overboord.”

Talenknobbel

Geen “moderne frenologie”, zoals Hagoort het noemt, meer. De frenologen uit de achttiende en negentiende eeuw bedachten voor ons onder meer een talenknobbel en een wiskundeknobbel, maar in werkelijkheid hebben we die niet. De hersens laten zich niet netjes in stukjes en kwabjes verdelen, waarbij elk klein gebiedje één duidelijk omschreven functie vervult, en dat is het dan. Ook al speelt ‘plaats’ wel degelijk een belangrijke rol, er is meer. Tijd bijvoorbeeld.

Tijd blijkt een terugkerend thema in het gesprek. Ooit promoveerde Hagoort op het belang van tijd bij de taalproblemen die je kunt krijgen na een hersenbeschadiging. Hij kwam erachter dat een grote groep afasiepatiënten woorden 100 milliseconden later dan normaal ophalen uit het werkgeheugen. Dat staat zo’n woord in zijn context plaatsen, dus begrijpen wat er nou gezegd wordt, danig in de weg. Taal is razendsnel rekenen, en een vertraging ergens in het systeem kan desastreus zijn, ook al is iemands woordenschat nog helemaal intact.

Rekenfout

Een taalfout en een rekenfout lijken overigens een zelfde reactie in de hersenen teweeg te kunnen brengen. Althans, een zin met een vreemde betekenis (‘De vrouw zet de bloemen in een pater’) geeft een zelfde, met behulp van elektroden gemeten hersengolfje, als een sommetje met een foute uitkomst. Na 400 milliseconden slaan als het ware de metertjes ineens uit, en wel dezelfde kant uit.

“Het gaat om hele subtiele aspecten”, zegt Hagoort daarover, “en het is onbekend wat je nou eigenlijk oppikt. Is zo’n reactie direct of indirect? Zit het echt in het taalsysteem, of gaat het om iets gemeenschappelijks?”

De factor tijd is waarschijnlijk ook van cruciaal belang voor ons vermogen zaken als één geheel waar te nemen. Dat spreekt niet vanzelf namelijk. Hagoort: “Ik kan dit kopje hier bekijken, en het is één kopje. Maar het linkerdeel van mijn gezichtsveld gaat via mijn netvlies naar mijn rechter hersenhelft, en het rechter naar de linkerkant. Hoe wordt dat nou één geheel? Dat heet het bindingsprobleem, en Wolf  Singer van het Max Planck Instituut in Frankfort  heeft bedacht dat de oplossing waarschijnlijk zit in het gelijktijdig vuren van neuronen.”

Kleur

Dus als de zenuwcellen op verschillende plekken in de hersenen tegelijk actief worden, dan nemen we dingen ook als één, bij elkaar horend iets waar. Hagoort geeft ook het zien van kleur en beweging als voorbeeld. Die functies zitten op verschillende plaatsen in de visuele hersenschors, en elk apart kan door een beschadiging uitgeschakeld worden, maar normaal gesproken zien we  iemand of iets in kleur bewegen. Kwestie van synchroon vurende cellen dus.

Van onderzoek naar het samenspel tussen ruimte en tijd, ofwel “de spatio-temporele dynamiek”, zoals Hagoort het noemt, is nog veel te verwachten, voor allerlei cognitieve functies. Vandaar dus ook dat verlangen om verschillende meettechnieken tegelijk in te zetten, zodat zowel tijd als plaats zo goed mogelijk kunnen worden vastgelegd.

 Van buitenaf naar binnen kijken, het is de enige manier, want bij jezelf naar binnen kijken levert meestal maar weinig op. We praten over hoe veel dingen onbewust gaan. Het merendeel van wat er in de hersenen gebeurt. “Neem taal”, zegt Hagoort, “je weet wel dat de koningin Beatrix heet, maar hoe je die informatie ophaalt? Hoe we een gedachte vormen en die dan omzetten in zinnen? Daar hebben we zelf absoluut geen toegang toe.”

Illusies

En datgene waar we wel toegang toe hebben, kan ons bedriegen. Zo zijn er nogal wat optische illusies. Hagoort neemt even pen en papier, en tekent een bekende: twee exact even grote rondjes, de een omgeven door veel kleinere cirkeltjes, de ander door veel grotere. Dat die twee middelste rondjes even groot zijn, geloven je ogen niet.

Maar je handen weten beter. Hagoort: “Op een gegeven moment kwam iemand op de gedachte die tekening om te zetten in staven en staafjes, die je vast kunt pakken dus. Daar zijn we heel erg goed in. Als je je hand uitsteekt, heb je voor het oppakken al bepaald wat de goede afstand tussen je duim en andere vingers is. Dat is een onbewust systeem. En dat rekent het traject en de nodige ‘greep’ in beide gevallen goed uit, of die middelste staaf nou door kleine of door grote staven omgeven is.”

Herfstdepressieweer

Buiten is het inmiddels donker. Het blijft echt herfstdepressieweer, en we hebben het nog even over de relatie psychologie-biologie. Of eigenlijk: psychiatrie-biologie. Op de discussie over ‘pillen of praten’ die al een aantal jaren loopt, heeft Hagoort een simpel commentaar: “Wat mensen nog wel eens vergeten, is dat stofjes als Prozac en therapeutische gesprekken alle twee aangrijpen op hetzelfde systeem: onze hersenen.”

Maar zal de beschikbaarheid van allerlei pillen niet tot een andere wereld leiden? Hagoort lacht: “Dat je geen zuurpruimen en bromberen meer overhoudt, bedoel je? De keuzemogelijkheden worden natuurlijk groter, en elk individu moet maar zelf bepalen wat hij wil. Het gebruik van middelen die uitgevonden zijn, hou je niet tegen. Wat kan, gebeurt ook. Ik zie ook wel eens met verbazing aan hoe ver mensen gaan in hun verlangen naar een kind of naar geluk. Ondertussen heb ik toch sterk de indruk dat de hoeveelheid onbehagen en ongeluk een constante is. Want hoe gelukkig je bent, staat altijd in relatie tot je omgeving.”