Elektrische stroompjes die van neuron naar neuron springen, zorgen er voor dat er van alles in ons lichaam gebeurt en dat we van alles doen, zien, voelen.
Maar niet iedere dag en ieder jaar doen, zien en voelen we hetzelfde. We ontwikkelen ons ook. We leren lopen, praten, lezen, schrijven, fietsen, autorijden en nog heel veel dingen meer. We onthouden hoe we die dingen moeten doen en we herinneren ons waar we tien jaar geleden op vakantie zijn geweest. Hoe is dat mogelijk?
De hersenen van alle levende wezens hebben een heel bijzondere eigenschap. Ze kunnen leren en herinneren. Leren betreft het vergaren van kennis over de wereld waarin het organisme leeft. Het geheugen zorgt ervoor dat die kennis wordt bewaard en desgewenst weer toegankelijk is.
Het is duidelijk van groot voordeel als een dier goed kan leren en onthouden. Weten dat een bepaalde waterplas moet worden vermeden, omdat daar veel roofdieren komen drinken, is nuttig om te overleven. Dat geldt ook voor het onthouden van de vindplaats van bepaald voedsel. Dieren die goed kunnen leren en onthouden, blijven dus langer in leven. En krijgen meer jongen die de goede eigenschappen van vader en moeder erven. Zo koestert de evolutie leer- en geheugencapaciteiten.
Leren is een proces dat het hele leven doorgaat. Iedere keer dat er iets is geleerd, vindt een kleine verandering plaats in de hersenen. Dit helpt dan weer iets nieuws te leren. De kennis stapelt zich op zoals de blokken uit een blokkendoos. Wie heeft leren praten, kan daarna gemakkelijk leren zingen, weliswaar niet altijd even zuiver. Wie heeft geleerd iets vast te pakken, kan vervolgens leren breien of timmeren.
Schakels
Alles wat er in onze hersenen zit, dus alles wat we weten en doen, berust op contacten tussen neuronen en gliacellen. De vele miljarden hersencellen hebben allemaal zo hun eigen taak en vormen gespecialiseerde netwerken. Wanneer we iets nieuws leren, wordt een netwerk gevormd. Alle neuronen die actief zijn geweest om bijvoorbeeld een bepaalde handeling te verrichten, hebben een onzichtbare band gekregen. Het ene neuron heeft contact gelegd met het andere, haar buurvrouw. Aanvankelijk is dat een groet uit de verte. Maar nu ze elkaar kennen, volgt de volgende keer dat ze elkaar zien, een voorzichtig praatje over de heg. Als ze maar vaak genoeg met elkaar contact hebben, ontstaat er zelfs een paadje door de heg heen, zodat ze gemakkelijk bij elkaar op de koffie kunnen komen.
Zo wordt een hecht netwerk vastgelegd van neuronen die vaak contact met elkaar hebben. Omdat een neuron met vele duizenden andere neuronen tegelijk contact heeft, zijn de meeste neuronen schakels in talloze netwerken.
Regelmatig valt een dergelijk netwerk weer uiteen. De verbindingen die een neuron met andere neuronen maakt, zijn niet vast, maar kunnen voortdurend veranderen. Al naar gelang de noodzaak maakt een cel dan weer contact met de ene cel, dan weer met de andere. Dat hangt af van wat je aan het doen bent, waar je aan denkt, wat er gaande is om je heen. Verbindingen gaan en komen. Cellen die vaak met elkaar contact moeten hebben, hebben heel stevige verbindingen die normaal gesproken niet meer verloren gaan. Bijvoorbeeld de cellen die actief moeten zijn, als je gaat lopen. Contacten die gemaakt zijn bij iets wat je eenmalig hebt gedaan of lang geleden eens hebt geleerd, worden wel verbroken als de verbinding niet meer wordt gebruikt. Daarom is het bijvoorbeeld zo moeilijk bepaalde zaken uit je schooljaren te herinneren, tenzij ze er zo zijn ingehamerd als die Duitse grammatica, waardoor je nog steeds zomaar kunt opnoemen: ‘an, auf, hinter, neben, in, über, unter, vor, zwischen’ enzovoort. Dan is het netwerk toentertijd zo stevig gemaakt dat het bijna niet meer los te knopen is.
Dat is bijvoorbeeld ook het geval bij een posttraumatische stressstoornis. Dit is een psychische aandoening die kan ontstaan na een zeer traumatische gebeurtenis. Wie een levensbedreigende situatie heeft meegemaakt, kan daarna nog jarenlang last hebben van nachtmerries, prikkelbaarheid en andere mentale problemen. Het netwerk dat is ontstaan tijdens de traumatische gebeurtenis, is bijna niet meer te verbreken en er zijn vaak heel wat sessies bij een psycholoog voor nodig om de angst weer hanteerbaar te maken.
Wat de psycholoog samen met de patiënt probeert te doen, is de snelle paadjes door de heg af te sluiten die automatisch het angstbeeld oproepen. In plaats daarvan moeten de betrokken neuronen contact gaan maken met andere buurvrouwen die dan samen een nuchterder beeld van de traumatische gebeurtenis gaan geven. Dat gebeurt door veel te praten en in te zien dat de ervaring weliswaar heel erg was, maar niet het einde van de wereld. Bij dit leerproces maken de neuronen nieuwe verbindingen en raakt het oude, ongewenste netwerk langzamerhand in onbruik.
Dat een dramatische herinnering zo intens in het geheugen gegrift kan worden, komt omdat tijdens het maken van het netwerk de amygdala, een amandelvormige groep van neuronen in de zijkanten van beide hersenhelften, actief is geweest. De amygdala zorgt voor de emotionele kant van herinneringen. Hoe intenser de emotie, hoe onuitwisbaarder de herinnering wordt vastgelegd.
Herinneringen
Er is de afgelopen decennia heel wat tijd en geld gestopt in het bestuderen van ons geheugen. Toch weten we nog steeds niet precies hoe het nu echt werkt. Het is natuurlijk ook heel moeilijk de herinneringen die je hebt aan je overleden vader of aan je eerste verliefdheid terug te leiden tot elektrische stroompjes in de hersenen en hersencellen die netwerken vormen.
De man die de grootste vooruitgang heeft geboekt in de kennis over hoe het geheugen werkt, is de Amerikaanse wetenschapper Eric Kandel. Hij heeft voor zijn onderzoek dan ook een Nobelprijs gekregen. Als studieobject gebruikte Kandel een zeenaaktslak, Aplysia genaamd. Deze slak heeft een eenvoudig zenuwstelsel met maar een paar duizend vrij grote neuronen. Toch is ook Aplysia in staat te leren en herinneringen te vormen. Een prima organisme dus om de basisprincipes van het geheugen te ontdekken.
Dat onderzoek gaat nu nog veel dieper dankzij de kennis van genen die de laatste tientallen jaren is vergaard. Genen bevatten het erfelijk materiaal van een organisme. Wetenschappers zijn tegenwoordig in staat een nieuw gen aan te brengen in muizenhersenen of een bestaand gen buiten werking te stellen. Zo onderzoekt men wat die verschillende genen precies voor taak hebben in het hele proces van leren en herinneren.
Dankzij de gedetailleerde scanapparatuur die nu ter beschikking staat, kunnen de onderzoekers ook het brein van levende mensen bestuderen, terwijl die leeropdrachten en geheugentests aan het uitvoeren zijn.
Hoewel we gewoonlijk over één geheugen spreken, zijn er in de praktijk meerdere vormen van geheugen. Althans volgens de classificatie die wij er als mensen aan hebben gegeven. Binnen de verschillende stromingen in de psychologie worden dan ook nog eens verschillende indelingen aangehouden. Dat alles bevordert natuurlijk niet de duidelijkheid over iets waar we eigenlijk toch al niet het fijne van weten.
Waar de geleerden het wel over eens zijn, is dat we een zintuiglijk geheugen hebben. Daarin wordt voor zeer korte tijd, van enkele milliseconden tot niet meer dan enkele seconden, de informatie vastgehouden die via onze zintuigen binnenkomt. Dit geheugen werkt buiten ons bewustzijn om. We zijn ons er niet van bewust dat het bestaat en we hebben dus ook geen toegang tot de informatie die erin zit. De hersenen gebruiken zonder dat wij het weten, de zintuiglijke informatie uiteraard wel.
Zo kun je bijvoorbeeld een steen ontwijken die onverwacht naar je wordt gegooid, voordat je je bewust was van het feit dat er een steen onderweg was. De hersenen ontvangen een beeld via je ogen en sturen vervolgens signaaltjes rechtstreeks naar je spieren. Het gevolg is dat je lichaam een beweging maakt om de razendsnel dichterbij komende steen te ontwijken, zonder dat je daar zelf een actie toe hebt ondernomen.
Ons kortetermijngeheugen gebruiken we voor iets dat we even kort, van enkele seconden tot enkele minuten, willen opslaan, een telefoonnummer bijvoorbeeld. De meeste mensen kunnen ongeveer zeven items in hun kortetermijngeheugen bewaren. Het is informatie waar we ons duidelijk bewust van zijn. De informatie verdwijnt vanzelf uit het kortetermijngeheugen, vaak omdat er iets anders dat we even willen onthouden, voor in de plaats is gekomen. Als we de informatie belangrijk genoeg vinden en dus een aantal keren herhalen, kan ze overgaan naar het langetermijngeheugen.
In het kortetermijngeheugen, dat dan vaak wordt aangeduid als werkgeheugen, komt desgewenst ook informatie uit het zintuiglijk geheugen en het langetermijngeheugen samen. Als je bijvoorbeeld in een straat loopt en er komt je uit een raam van een van de huizen een heerlijke baklucht tegemoet, zet je je werkgeheugen aan het werk om te bedenken welk gerecht er bij die lekkere lucht zou kunnen horen en om in je langetermijngeheugen te zoeken naar die keer dat je dat gerecht voor het laatst hebt gegeten.
De informatie die in ons langetermijngeheugen terecht is gekomen, blijft daar dagen, jaren of zelfs een leven lang bewaard. Het langetermijngeheugen heeft een bewust gedeelte en een onbewust gedeelte. Het gedeelte waar we niet bewust toegang toe hebben, bevat onder andere vaardigheden die we ons in de loop der tijd eigen hebben gemaakt. Als we leren fietsen bijvoorbeeld, gaat dat eerst moeizaam en moeten we er al onze aandacht bij houden. Na verloop van tijd gaat het fietsen automatisch en denken we er niet meer bij na. Onze fietsvaardigheid is dan opgeslagen in het onbewuste deel van het langetermijngeheugen.
In het bewuste deel van het langetermijngeheugen zitten onder andere persoonlijke gebeurtenissen en allerlei feiten en wetenswaardigheden die we hebben geleerd. Deze herinneringen kunnen we bewust oproepen. Soms lukt dat even niet, bijvoorbeeld omdat we vermoeid zijn. In andere gevallen, met name bij ziektes als Alzheimer, lukt dat helemaal niet meer, omdat de hersenen beschadigd zijn en het netwerk van een herinnering kapot is.
Reconstructie
Onze herinneringen zijn heel kostbaar. Ze maken ons wie we zijn. Wie geen herinneringen meer heeft, is zichzelf kwijt. Toch zijn ook al die mooie, verdrietige en vervelende herinneringen weer terug te leiden tot elektrische stroompjes in ons brein.
Hoe onze hersenen precies deze herinneringen bewaren, is nog niet helemaal duidelijk, maar langzamerhand is wel een aardig beeld ontstaan over hoe het waarschijnlijk gebeurt. Het is in ieder geval niet zo dat onze herinneringen als foto’s of video’s worden opgeslagen en dan op een soort van scherm in ons hoofd worden vertoond als we ze oproepen.
Grote delen van de hersenen werken mee aan het geheugen. Dat zijn dezelfde delen die de nieuwe informatie ook hebben behandeld toen ze binnenkwam. Als je denkt aan je oma, zie je haar gezicht voor je, je ruikt haar parfum, voelt haar wang als je haar een zoen gaf en je hoort haar stem. Al die informatie is tijdens een ontmoeting met oma binnengekomen in verschillende delen van de hersenen, verbonden aan je ogen, je neus, je huid en je oren. Roep je vele jaren later, als oma al lang is overleden, nog eens de dierbare herinnering aan haar op, dan komt al die informatie uit diezelfde delen van de hersenen samen in je werkgeheugen om jou dat vertrouwde beeld van oma weer te doen zien, ruiken, voelen en horen.
De hippocampus speelt een sleutelrol in het geheugen. Dit kleine groepje hersencellen zit als een spin in het web van binnenkomende en vervolgens eventueel bewaarde informatie. Wetenschappers hebben de functie van de hippocampus kunnen bestuderen door bij speciaal gekweekte muizen in het laboratorium de hippocampus te beschadigen en te kijken wat daar dan de gevolgen van zijn. Diverse studies hebben uitgewezen dat de hippocampus het tussenstation lijkt te zijn van waaruit gegevens naar het langetermijngeheugen gaan. Elk onderdeel wordt opgeslagen in het bijbehorende stuk hersenen. Als een herinnering weer naar boven moet komen, is het waarschijnlijk ook de hippocampus waar de verschillende onderdelen worden samengevoegd om het totale plaatje te vormen. De amygdala voegt daar dan desgewenst nog een emotioneel tintje aan toe, bijvoorbeeld het fijne gevoel dat je altijd had als je bij oma op bezoek ging.
Herinneringen kunnen ook bedrieglijk zijn. Een herinnering is namelijk de reconstructie van feiten en ervaringen zoals die in je brein zijn opgeslagen. Niet zoals ze daadwerkelijk zijn gebeurd. Vraag maar eens aan iemand die bij de politie werkt, hoeveel problemen ze daar altijd hebben met ooggetuigenverslagen. Tien mensen hebben precies hetzelfde gezien, maar alle tien geven ze een andere beschrijving van het gebeurde. Dat komt niet alleen doordat de een nou eenmaal op andere details let dan de ander, maar vooral ook doordat de hersenen hun eigen interpretatie geven van het gebeurde. Je kijkt namelijk met jouw hersenen naar iets en jouw hersenen zijn anders dan die van ieder ander. Ze bevatten de netwerken die horen bij de ervaringen in jouw leven tot nu toe.
Zo wordt een gebeurtenis dus al enigszins gekleurd opgeslagen. Nog moeilijker wordt het bij het terugroepen van de herinnering. Want ook bij het reconstrueren van de herinnering schaven de hersenen hier en daar de gegevens wat bij. Hierdoor heb je al twee keer met een vertaalslag te maken. Iedere keer als een herinnering wordt opgeroepen en vervolgens weer terug wordt gestopt in het geheugen, bestaat er kans op veranderingen. Dat geldt vooral als er nogal wat tijd zit tussen het opslaan van de gebeurtenis en het terugroepen. De hersenen die de herinnering tevoorschijn toveren, zijn namelijk niet meer dezelfde als de hersenen die de herinnering maakten. Netwerken gaan en komen. Ons brein is door alles wat we leren en meemaken, voortdurend in beweging.
Specialisatie
Leren is gebaseerd op veranderingen in verbindingen tussen neuronen. Zijn die veranderingen blijvend, dan is er sprake van een herinnering.
Leren we iets nieuws dan ontstaan er nieuwe contacten tussen neuronen. Om de nieuwe taak te kunnen uitvoeren worden neuronen geronseld met verschillende specialisaties, bijvoorbeeld in het visuele deel en in het motorische deel van de hersenen. De specialisatie van neuronen gaat heel ver. Dat blijkt bijvoorbeeld uit de manier waarop ons zichtvermogen werkt. Dit is tot nu toe het meest intensief onderzochte deel van de hersenen. Als we ergens naar kijken, is het ene neuron in het visuele deel van de hersenen actief als we een verticale rechte lijn zien en een ander neuron wordt geactiveerd door het zien van een horizontale rechte lijn of door een schuine of een kromme lijn. Kortom, er zijn heel wat gespecialiseerde neuronen aan het werk om ons een compleet beeld te doen zien.
Voor elke taak is een andere groep neuronen actief, maar elk neuron is wel betrokken bij meer taken, zij het in groepen met andere samenstellingen.
Hoe vaker een nieuwe taak wordt herhaald, des te soepeler de contacten tussen de betrokken neuronen verlopen. Dat is te danken aan het feit dat een grotere hoeveelheid neurotransmitter, de chemische stof die de signaaltjes overbrengt van het ene naar het andere neuron, beschikbaar komt. De andere hersencellen, de gliacellen, spelen hierbij onder andere een rol. Ook groeien aan het ontvangende neuron meer dendrieten, zodat er voor de extra neurotransmittermoleculen meer ontvangststations zijn. Hierdoor verloopt de informatieoverdracht nog beter.
Het resultaat is dat de verbindingen minder vluchtig zijn. Informatie wordt dus niet meer zo gemakkelijk vergeten en gaat van het kortetermijngeheugen naar het langetermijngeheugen. Dat zijn namen die de mens heeft gegeven. Het betekent niet dat de informatie feitelijk naar een andere plaats gaat. De neuronen zijn veranderd en daardoor hebben ze nu een langetermijngeheugenfunctie.
Slaap blijkt een belangrijke rol te spelen in dit proces. Het netwerk dat werd geactiveerd bij het leren van iets, wordt als we gaan rusten opnieuw geactiveerd. De hersenen herhalen het proces van informatieoverdracht, zodat de neuronen weten dat ze een rol spelen in dat betreffende netwerk. De contacten tussen de verschillende buurvrouwen worden wat intiemer.
Als we slapen komt geen nieuwe informatie uit de buitenwereld de hersenen binnen. Dat is het moment bij uitstek om de boel eens goed op te ruimen! De hippocampus stuurt de pas gemaakte herinneringen naar de betrokken delen van de hersenen. Daar vinden dan bovengenoemde veranderingen in de hoeveelheid neurotransmitter en het aantal ontvangststations plaats en worden de herinneringen onderdeel van het langetermijngeheugen.
Vergeten
Lang niet alles wat we meemaken en leren, komt terecht in ons langetermijngeheugen. Het zou een ramp zijn als dat wel zo was. Er zijn een paar voorbeelden bekend van mensen die zich alles kunnen herinneren wat ze hebben gedaan in hun leven vanaf een jonge leeftijd. Normale mensen vergeten het grootste deel van wat ze hebben meegemaakt. Je weet bijvoorbeeld vaak al niet meer wat je drie dagen geleden hebt gegeten. Dat zijn zulke onbelangrijke feiten dat ze niet worden opgeslagen.
Sommige vervelende of pijnlijke herinneringen die wel goed in je geheugen zijn opgeslagen, zou je het liefst willen vergeten. Hoe harder je dat probeert, hoe beter ze in je geheugen worden gegrift, omdat de netwerken steeds opnieuw worden geactiveerd. Vaak helpt de tijd, omdat het netwerk minder stevig wordt, en ook het creëren van nieuwe herinneringen is nuttig omdat andere, oudere herinneringen dan meer op de achtergrond raken.
Het zou natuurlijk heel mooi zijn als je door een pilletje te nemen juist die ene nare herinnering zou kunnen wissen. Zover is het nog lang niet, maar wetenschappers hebben al wel vorderingen gemaakt in het begrijpen van wat er gaande is in en tussen de hersencellen bij het vergeten. Zo is een eiwit ontdekt dat een rol speelt bij angstige herinneringen. Een teveel van dit eiwit kan deze herinneringen wissen. Bij muizen is het gelukt zo een specifieke, angstige herinnering uit te vegen. Mensen zullen nog even moeten wachten op deze techniek, want daarvoor moeten genen worden gemanipuleerd en de gevolgen daarvan zijn nog niet te overzien.
Ontleend aan het boek Breinbewust Leven.
Beschrijvi
ng van dit boek:
Niemand vindt het leuk om ouder te worden, maar ondanks alle moderne cosmetische trucjes is er uiteindelijk geen ontkomen aan. Gelukkig is het niet altijd zo dat ouderdom met gebreken gepaard moet gaan. We hebben voor een belangrijk deel zelf in de hand hoe we ouder worden. Het genenpakket dat we van onze ouders hebben meegekregen, bepaalt of we vatbaar zijn voor bepaalde ziektes. Je levensstijl is er echter in de meeste gevallen verantwoordelijk voor of je de ziekte ook daadwerkelijk krijgt.
Dementie is een van de schrikbeelden als we denken aan ouder worden. Mensen worden steeds ouder en lopen dus steeds meer kans op een gegeven moment dement te worden. Hoe gaat het met je hersenen als je ouder wordt? Kun je daar zelf invloed op uitoefenen? Jazeker! Net zoals je je lichaam in vorm kunt houden, ligt het voor een groot deel ook aan jezelf of je brein gezond blijft.
Dan moet je natuurlijk wel weten wat er in je hersenen gebeurt bij het ouder worden en hoe je dat proces kunt beïnvloeden. Breinbewust leven biedt een uiteenzetting over onze hersenen, over de invloed van genen, over ouder worden en vooral over wat je moet doen om je brein de beste kans te geven om gezond oud te worden. Gewapend met deze kennis kun je de voor jou best passende breinbewuste leefstijl creëren. Eigenlijk zou iedereen Breinbewust leven moeten lezen.
Bestel het boek -> hier!