Hersenen
Over kwabben, de illusie van het drieledige brein en meer interessants ...
Inleiding
De hersenen zijn het deel van het centrale zenuwstelsel dat zich in de schedel bevindt (het andere deel van het centraal zenuwstelsel is het ruggenmerg). De hersenen zijn het waarnemende, aansturende, controlerende en informatieverwerkende orgaan in de mens.
Extreem complex
Het menselijk brein is een extreem complex orgaan. Het is opgebouwd uit ongeveer 128 miljard zenuwcellen (neuronen) die elk in verbinding staat met een aantal andere zenuwcellen, soms vele duizenden. Er wordt gezegd dat de menselijke hersenen de meest complexe levende structuur is die bestaat.
De hersenen besturen en coördineren zintuigsystemen, beweging (zowel bewust als onbewust) en diverse lichaamsfuncties zoals ademhaling, bloeddruk en lichaamstemperatuur.
De hersenen zijn ook de bron van cognitie: logisch denken, verbeelding, creativiteit, emotie en geheugen. Ze wegen ongeveer 1,5 kg en vormen daarmee zo’n 2% van het lichaamsgewicht. Daar staat tegenover dat het energieverbruik van het brein zo’n 20% van het totaal is!
Vier kwabben
Een veel gebruikte manier om de hersenen in te delen is door ze in vier grotere gebieden te verdelen, de zogenaamde kwabben: de frontaal-, temporaal-, parietaal- en occipitaalkwabben, die allen een linker en een rechterhelft hebben.
Frontaalkwabben
De frontaalkwabben (blauw) vormen de voorzijde van het brein en liggen direct achter het voorhoofd. Zij zijn belangrijk voor wat we de executieve functies noemen en zijn betrokken bij onder meer beslissingen nemen, aandacht richten, het maken van bewuste bewegingen en bij spraak.
Temporaalkwabben
Deze kwabben (groen) bevinden zich aan de zijkanten van het brein. Daar vinden we onder andere de gehoorschors en de delen die de geluidsinformatie verwerken. Delen van de temporaalkwab verwerken – samen met delen van de occipitaalkwab – visuele informatie. De temporaalkwabben hebben een belangrijke rol bij leren en geheugen. Het mediale deel van de temporaalkwab bevat belangrijke structuren, waaronder de hippocampus en de amygdala.
Parietaalkwabben
Deze kwabben (geel) bevinden zich achter de frontaalkwabben. Hier vinden we de belangrijkste sensorische gebieden, die betrokken zijn bij de informatieverwerking rond smaak, tastzin, temperatuur en beweging. De parietaalkwabben spelen ook een rol bij de taalverwerking, waaronder lezen.
Occipitaalkwabben
Deze kwabben (rood) vormen het achterste gedeelte van het brain. Zij bevatten onder meer de primaire visuele schors en zijn dus cruciaal voor het gezichtsvermogen.
Het drieledige brein
Over de hersenen zijn we niet snel uitgeschreven of -gelezen. In relatie tot de disciplines die je bij Relax More kunt trainen en het verkrijgen van meer inzicht in het menselijk gedrag, is de indeling die Paul McLean in 1969 (!1) beschreef een heel bruikbare. Hij verdeelde het brein in drie functionele delen, die zich in de loop van de evolutie ontwikkeld hebben: “The Triune Brain”, oftewel het drieledige brein.
Drieledig, driedelig of gelaagd. Het zijn verschillende termen die je her en der tegenkomt in de literatuur die McLeans idee vertolken2. Intussen zijn we erachter dat het model van McLeans een veel te grote simplificatie van de realiteit is. Neurowetenschapper Lisa Feldman Barrett beschrijft dit in haar boeken heel duidelijk en overtuigend. Daarover hieronder meer.
Eerst gaan we toch nog even het model van het drieledige brein nader bekijken, omdat het als model niet helemaal waardeloos is.
Reptielenbrein
Het oudste deel van het brein – dat bestaat uit de hersenstam en de basale ganglia – wordt het reptielenbrein genoemd. In de hersenstam vinden we met name de functies die we nodig hebben voor onze overleving, de vier v’s: vechten, vluchten, voeding en voortplanting. En ademhalen is natuurlijk ook handig.
Basale emoties als lust, angst en agressie vinden hier hun oorsprong.
De basale ganglia zijn van belang voor onze bewegingen in de ruimte en de coördinatie ervan.
Zoals de naam als zegt, vinden we dit brein in reptielen en alle hogere dieren dan reptielen terug en ook steeds in min of meer dezelfde opbouw.
Oude zoogdierenbrein
Dan hebben we als tweede deelgebied het zogenaamde limbische systeem, ook wel het oude zoogdierenbrein of het emotionele brein genoemd. In dit deel vinden we de gebieden die maken dat zoogdieren kunnen doen wat van belang is om een zoogdier te zijn: voor hun jongen zorgen (iets wat reptielen niet hoeven en ook niet doen3), waarvoor in veel gevallen een relatie met een partner nodig is, en natuurlijk met het jong. Daar heb je een vermogen tot sociale binding voor nodig.
Het limbische systeem maakt dus zorggedrag mogelijk, zoals het bouwen van een nest en het reageren op geluiden die een jong maakt. Op het gebied van de emoties zorgt het limbische systeem dat emoties wat meer gradaties krijgen en een sociale betekenis. Een hagedis bijt van zich af uit zelfbescherming, bij een rat of een hond is dat ook om de jongen te beschermen.
Nieuwe zoogdierenbrein
Het derde en nieuwste4 breindeel is de neocortex of het nieuwe zoogdierenbrein, dat voornamelijk bij primaten ontwikkeld is, bij de mens het meest.
Mensen gebruiken hun neocortex om te (over)denken, fantaseren, reflecteren op zichzelf, plannen te maken en taal te gebruiken.
In het dagelijks leven
In onze ontwikkeling en ons gedrag vinden we ook deze driedeling terug. Zo worden we als baby voornamelijk aangedreven door instincten die vanuit onze hersenstam geregeld worden. Als kind worden we meer aangestuurd door emoties (het limbische systeem of het oude zoogdierenbrein), die de instincten enigszins beteugelen. Als volwassene functioneren we meer vanuit het nieuwe zoogdierenbrein (de neocortex), waarbij het denken de emoties beteugelt.
Evolutionair nieuwere breinstructuren reguleren dus de oudere structuren. Dit principe wordt dissolutie genoemd. We vinden het terug in de polyvagaaltheorie. In een overzichtsartikel uit 2016 wordt het idee geopperd dat een volgende fase in de evolutie wel eens zou kunnen leiden tot een breinstructuur die het denken beteugelt … Dat zou helemaal niet gek zijn.
De theorie van het drieledige brein klopt niet
“Helaas": ons brein is niet in verschillende “lagen” geëvolueerd. Dat lijkt alleen maar zo als je met je ogen kijkt. Er zijn verschillende lagen zichtbaar. Lagen die je niet op deze manier terugziet bij reptielen en zoogdieren. Maar als je met nieuwere technieken, die er in de tijd van McLean nog niet waren, hersencellen (neuronen) onderzoekt op het niveau van de genen, dan ontdek je dat ook in het brein van een reptiel neuronen zitten met de genen van een zoogdierenbrein. Dus wat je ziet, is “not what you get”.
Breinen van reptielen, vogels, zoogdieren zien er allemaal verschillend uit, maar bevatten allemaal neuronen van alle soorten en volgen allemaal hetzelfde bouwplan tijdens de embryonale ontwikkeling. Het grote verschil zit hem in de tijd die een bepaalde bouwfase duurt bij een bepaald dier. Bij een hagedis is de bouwfase van de neuronen met een emotie-taak maar heel kort, bij mensen duurt die fase langer en hebben we veel meer van dat soort neuronen.
Ons brein is dus niet verder geëvolueerd dan het brein van een krokodil of een rat, maar anders. Lisa Feldman Barrett legt het duidelijk uit in haar (heel leesbare) boek “Seven and a Half Lessons About the Brain”: we hebben geen drie breinen, maar één.
Het brein als netwerk
Het brein als een netwerk beschouwen en dat een metafoor noemen, klopt eigenlijk (ook al) niet. De netwerkmetafoor blijkt helemaal geen metafoor, maar werkelijk zoals het brein werkt. Kleine clusters van cellen met centrale “hubs” (“schakeleenheden”), die op hun beurt weer in clusters met elkaar verbonden zijn. Het is eigenlijk ook wel logisch, want het zou onmogelijk zijn qua energieverbruik om alle 128 miljard neuronen allemaal met elkaar te verbinden. Het alternatief, allemaal eenheden die maar op 1 manier met elkaar verbonden zijn, is weer veel te kwetsbaar.
Functies in netwerken organiseren geeft het beste van twee werelden: als een hub uitvalt, zijn er alternatieve routes te vinden, en qua energieverbruik is het behapbaar. Tenslotte gaat het schakelen in netwerken ook nog eens lekker snel.
De functies van verschillende gebieden
Een andere mythe die we hooguit als metafoor kunnen beschouwen, maar niet als waarheid over hoe de verschillende hersengebieden werken, is die van de hersengebieden met een specifieke functie.
Nu zijn veel hersengebieden geassocieerd met een bepaalde functie, en is het ook zo dat niet alle neuronen alle functies kunnen vervullen, maar is het ook zo dat neuronen altijd meer dan één “ding” kunnen. Een goed voorbeeld is de amygdala, waarvan gezegd wordt dat het ons angstcentrum is. Dat klopt maar ten dele: de amygdala is inderdaad betrokken bij angst, maar ook bij alle andere emoties.
Neuronen hebben dus meerdere functies (maar niet alle) en hersengebieden zijn betrokken bij meerdere activiteiten of taken (maar niet alle). Hier vinden we dus eigenlijk het hele netwerkidee weer terug.
In de afbeelding hierboven kun je hier een beeld van zien. Je ziet een voor- of achteraanzicht van een brein met daarin de verbindingen die actief zijn bij een bepaalde taak. Ongelofelijk wat er allemaal gebeurt in ons brein en minstens zo ongelofelijk dat we dat steeds beter in beeld kunnen brengen.
Ik maak het tot slot nog een tikje ingewikkelder: als we Lisa Fedman Barrett mogen geloven5, is het zelfs zo dat als we twee keer na elkaar dezelfde handeling doen, deze via verschillende circuits wordt aangestuurd. Ook een gevoel van bijvoorbeeld tevredenheid kan de ene dag vanuit circuit-combinatie A komen en een volgende dag uit combi B.
Een wonder
If the human brain were so simple that we could understand it,
we would be so simple that we couldn’t.
Emerson Pugh
Dit artikel maakt deel uit van het Relaxicon op RelaxMore.net.
Dat is al lang geleden, maar eigenlijk schreef de Griekse filosoof Plato tweeduizend jaar geleden al over de drie krachten instincten, emoties en ratio, die steeds in onze geest met elkaar in strijd zijn.
Ik was zelf destijds gefascineerd door dit idee, dat hoogleraar psychologie Piet Vroon mooi uitgewerkt heeft in zijn boek ‘Tranen van de krokodil’.
Er zijn bepaalde pythons en krokodillen die hun nest bewaken, maar zorgen voor hun jongen doen zij niet.
De “ouderdom” van de drie breindelen wordt respectievelijk (en heel grof) gesteld op 500 miljoen, 200 miljoen en 2 miljoen jaar.
En ik denk dat we Lisa Feldman Barrett mogen geloven, als een van de meest geciteerde neuro-wetenschappers ter wereld.
Je hebt talent om complexe zaken, inzichtelijk te maken. Dank je wel.