Bewustzijn is geen onoplosbaar mysterie

In zijn net verschenen boek De code van het bewustzijn laat hoogleraar neurowetenschappen Cyriel Pennartz zien wat we allemaal wél al weten over ons bewustzijn.

Dit artikel schreef ik voor de VPRO Gids en is gepubliceerd in juni 2021

Welk antwoord geeft een hersenprofessor op de vraag om in één zin te vertellen wat bewustzijn is, terwijl hij daar net een populair-wetenschappelijk boek van ruim driehonderd pagina’s over heeft geschreven?

Cyriel Pennartz, hoogleraar in de neurowetenschappen van cognitie en systemen aan de Universiteit van Amsterdam, is een paar seconden stil, en zegt dan: “Ik heb daar al veertig jaar over nagedacht. Uiteindelijk is de essentie van bewustzijn samen te vatten als dat wat er gebeurt wanneer je ’s ochtends wakker wordt. Dan ga je opeens van een toestand van diepe slaap, een toestand die je niet door hebt, naar een toestand waarin je je realiseert: ‘ik lig in bed, ik hoor geluiden buiten, ik zie licht door de gordijnen vallen…’”

Pennartz publiceerde begin mei het boek ‘De code van het bewustzijn’ waarin hij vertelt wat we allemaal wél al weten over bewustzijn. Veel mensen zien bewustzijn als een groot mysterie. Veel wetenschappers willen er hun vingers niet aan branden. En zelfs veel filosofen schrikken er voor terug. Maar Pennartz laat in zijn boek juist zien dat het bewustzijn niet een onoplosbaar wetenschappelijk probleem is. De neurowetenschappen hebben in de afgelopen decennia grote stappen gezet om te begrijpen hoe bewustzijn ontstaat. Nee, de code van het bewustzijn is nog niet volledig gekraakt, maar belangrijke geheimen zijn wel al ontfutseld.

Pennartz zet zich in zijn boek enerzijds af tegen het dualistische idee dat brein en geest twee totaal verschillende zaken zijn. “Dat is echt een doodlopende weg”, zegt de hoogleraar. Anderzijds verzet hij zich ook tegen het reductionistische materialisme, het idee dat materie de enige echte werkelijkheid is. Die opvatting is in Nederland met verve uitgedragen door collega-hoogleraar Dick Swaab in zijn boek ‘Wij zijn ons brein’ uit 2010, in navolging van onder andere de filosoof Daniel Dennett.

Pennartz identificeert een derde weg en zegt: “Wij zijn meer dan ons brein. Dat zeg ik niet om het belang van materie te ontkennen, maar om bestaansrecht op te eisen voor de bewuste ervaring zelf, met een grote kwalitatieve rijkdom die je niet in cellen, synapsen en moleculen aantreft.”

In de reductionistische visie à la Dick Swaab worden alle ervaringen, bijvoorbeeld het zien van kleuren, gereduceerd tot elektrische pulsen en uiteindelijk tot moleculen. “Maar kleuren zien is toch echt wat anders”, zegt Pennartz. “Het is een ander functioneel niveau en het vergt een andere manier van beschrijven. Om bewustzijn te begrijpen moeten we verschillende niveaus van representatie onderscheiden en beschrijven.”

Een van de belangrijkste inzichten van de afgelopen twintig jaar uit de neurowetenschappen, zo vertelt Pennartz, is dat we een trapje hoger moet denken dan alleen op het niveau van individuele hersencellen: “Dat is het niveau van lokale netwerken van hersencellen — een niveau dat in ligt tussen dat van de individuele hersencellen en het niveau van hogere cognitieve functies zoals waarnemen of plannen.” Het is op dat niveau dat zijn eigen onderzoek zich voornamelijk afspeelt.

Een ander fascinerend inzicht uit de afgelopen decennia is dat allerlei op zichzelf voor de mens belangrijke cognitieve functies helemaal niet strikt noodzakelijk blijken voor bewustzijn: geheugen, emoties, taal en motoriek. Patiënten die door een neurologisch defect een van deze functies missen, hebben onmiskenbaar nog steeds bewustzijn.

Pennartz: “Dat zegt dat bewustzijn een fundamentele eigenschap is die heel lang overleeft, zelfs al sterft een groot deel van de hersenen af, zoals we zien bij mensen met voortschrijdende ziekte van Alzheimer. En zelfs bij patiënten met ernstige dwarslaesies, die bijna niets meer kunnen bewegen, is hun bewustzijn intact gebleven. Zulke voorbeelden sluiten aan bij het idee dat bewustzijn een belangrijke functie heeft, namelijk het vormen van een overzicht van de wereld waarin we ons bevinden.”

Om deze kernachtige eigenschap van bewustzijn te illustreren wijst Pennartz op zijn leesbril die hij voor zich op tafel heeft gelegd: “Terwijl jouw ogen voortdurend bewegen, creëren je hersenen toch een constant beeld van mijn leesbril. Het licht dat door die leesbril in je ogen wordt weerkaatst, komt dus telkens op een andere plek van je netvlies terecht. Toch trekken je hersenen de conclusie dat mijn leesbril op een constante plek ligt. Om in de wereld goed te functioneren, is het handig dat onze hersenen een stabiel wereldbeeld creëren.”

De visie van Pennartz op bewustzijn is enigszins verwant aan de opvatting van de 17e eeuwse Nederlandse filosoof Spinoza, maar dan op een moderne wetenschappelijke manier uitgewerkt, inclusief computermodellen. Spinoza zag brein en geest niet als twee aparte zaken, maar als twee verschillende verschijningsvormen van hetzelfde. Pennartz wil het niveau van individuele hersencellen verbinden met lokale netwerken van hersencellen en tenslotte met bewuste waarneming en verbeelding. In een soort drietrapsraket ontstaat dan op een emergente manier dat wat we bewustzijn noemen, met nieuwe eigenschappen die niet te vinden zijn in de samenstellende delen zoals de neuronen.

Behalve dat Pennartz de lezers van zijn boek duidelijk hoopt te maken dat we meer zijn dan ons brein, dat bewustzijn echt bestaat, maar ook wel degelijk iets anders is dan het niveau van moleculen, hoopt hij toch ook zijn fascinatie over te brengen over de pracht van de evolutie van het bewustzijn. Pennartz: “Van hele eenvoudige organismen die weinig meer hadden dan eenvoudige bewegingssensoren, en nog geen bewustzijn, tot de enorme rijkdom van het menselijk bewustzijn met zijn verbeeldingen, waarnemingen en dromen.”

Als de neurowetenschappen al zoveel geheimen hebben onthuld over bewustzijn, via patiëntenonderzoek, met hersenscanners, door elektrofysiologische metingen aan hersencellen en met computermodellen, waarom horen we dan zo vaak dat bewustzijn één groot mysterie is?

“Dat komt”, aldus Pennartz, “omdat de wetenschappelijke modellen die we dankzij al die technieken hebben gebouwd niet goed aansluiten bij onze alledaagse ervaring. We kunnen ons de link tussen hersencellen en bewustzijn niet voorstellen. Onze verbeelding is getraind op basis van onze zintuiglijke ervaringen, maar dat is tevens een beperking. Wij hebben in onze kleutertijd nu eenmaal niet geleerd om netwerken van hersencellen te zien. Eigenlijk zit ons ‘ik’ enorm in de weg bij het begrijpen van bewustzijn. Is het erg dat onze verbeelding beperkt is? Ik denk het niet. Hetzelfde geldt ook als we proberen de kwantummechanica of de oerknal te begrijpen.”

Boekinformatie
Cyriel Pennartz. De code van het bewustzijn. Uitgeverij Prometheus, mei 2021, 352 pag., € 22,50

Het brein als voorspellingsmachine

In de eerste aflevering van de achtdelige VPRO-serie Grote vragen bezoekt cognitiewetenschapper Floris de Lange plekken die zijn fascinatie voor de menselijke psyche aanwakkerden. ‘Het brein is geen Zwitsers zakmes.’

Dit artikel is gepubliceerd in de VPRO Gids van 5 september 2020

Je kijkt op een scherm naar een ronddraaiend masker, bol aan de voorkant, hol aan de achterkant. De neus steekt uit, de lippen zijn licht getuit, de ogen lijken die van een dodenmasker. Op het moment dat je verwacht de achterkant van het masker te zien, zie je opnieuw de voorkant voorbij draaien. Vreemd. Het lukt je hersenen maar niet om het masker van de achterkant, de holle kant, te zien.

Dit is een van de vele illusies die aantonen dat het brein al een verwachting heeft van wat het gaat zien. Anderzijds illustreert deze illusie ook hoezeer ons brein is voorgeprogrammeerd om gezichten op te merken. Gezichten zijn zo belangrijk voor de mens dat we zelfs in twee puntjes en een haakje al een lachend gelaat herkennen. We kunnen gezichten ontwaren in wolken, rotspartijen, in het maanoppervlak, ja, in wat dan ook. ‘Zien doen we veel meer met ons brein dan met onze ogen,’ zegt Floris de Lange, hoogleraar waarneming en cognitie aan de Radboud Universiteit Nijmegen. ‘Dat is heel anders dan de passieve manier waarop een camera beelden ziet. Het brein registreert beeld, geluid of tast niet op een passieve manier, maar het speelt een actieve rol. Het gebruikt interne modellen die de directe waarneming interpreteren. Dat is handig. Zo stellen die modellen ons in staat om ons dingen voor te stellen, ook als je ze op dat moment niet waarneemt. Modellen geven ons brein verbeeldingskracht. Modellen maken van het brein een voorspellingsmachine.’

Lees het hele artikel in de VPRO Gids.

Gaan onze superintelligente computers bewustzijn ontwikkelen?

Bewustzijn is niet iets magisch, ook machines kunnen bewustzijn krijgen. Maar dan hebben we wel heel andere computers nodig dan we nu kennen. Neurowetenschapper Christof Koch ontwikkelde een wiskundige bewustzijnstheorie.

Dit artikel is gepubliceerd in NRC Handelsblad van zaterdag 7 maart 2020

Neurowetenschapper Christof Koch, expert op het terrein van het bewustzijn, dreef al twee uur in een prikkelvrije drijfcabine toen zijn bezorgde dochter op de wand bonkte: „Hé papa, is alles in orde?” Kochs tijdgevoel was volledig in de war geraakt. Zelf dacht hij dat hij maar vijf minuten in de drijfcabine had gelegen.

„Ik was geheel naakt in het water gaan liggen”, vertelt hij in een Skype-interview. „Zelfs mijn ring had ik afgedaan. Het water is zo zout dat je erin drijft als in de Dode Zee. Ik hoorde niets, ik zag niets. In het begin spookten dagelijkse beslommeringen nog door mijn hoofd en hoorde ik mijn hart kloppen. Na een tijdje verdwenen alle gedachten en hoorde ik ook mijn hart niet meer. Ik raakte in een toestand die eigenlijk niet in woorden is te omschrijven. Ik voelde mijn lichaam niet meer en ik verloor elk gevoel van ruimte en tijd. Alsof ik een stipje in een oneindige ruimte was. Ik was volledig bij bewustzijn, maar dat bewustzijn had geen enkele inhoud. De psycholoog William James heeft die ervaring een mystieke ervaring genoemd.”

Koch is de wetenschappelijke baas van het Allen Institute for Brain Science in Seattle (VS), een instituut dat de volledige bedrading van het menselijk brein in kaart probeert te brengen. Samen met de mede-ontdekker van dna, Francis Crick, stond Koch aan de wieg van het neurobiologische onderzoek naar bewustzijn. En samen met neurowetenschapper en psychiater Giulio Tononi ontwikkelde hij de Integrated Information Theory, een soort wiskundige bewustzijnstheorie.

Lees het hele artikel op de website van NRC Handelsblad.

Zeggen wat je denkt

Patiënten met het locked-in syndroom, zoals in een vergevorderd stadium van ALS, kunnen niet meer bewegen en praten. Hun enige hoop op contact met de buitenwereld is een apparaatje dat hun hersensignalen omzet in taal of in handelingen.

Dit artikel is gepubliceerd in I/O Magazine van december 2018

“Wanneer je wel nog alles om je heen hoort, maar niet meer mee kunt praten, kan dat je heel eenzaam maken, zeker tegen het einde van je leven”, vertelt hoogleraar Peter Desain over de patiënten die hij wil helpen. Dan gaat het om mensen met een locked-in syndroom, een neurologische toestand waarbij patiënten gevangen zitten in hun eigen lichaam. Dit komt onder andere voor bij een ver gevorderd stadium van de spierziekte ALS.

Desain: “Natuurlijk willen deze patiënten ook graag dat ze zelf het licht aan of uit kunnen doen, of zelf hun rolstoel kunnen besturen, maar wat ze toch het allerliefste willen, is praten: hun liefde uitspreken voor hun naasten, praten over de frustratie over hun ziekte, praten over hun angst voor de dood. Om deze communicatie weer mogelijk te maken, ontwikkelen we brein-computer-interfaces.”

Desain is hoogleraar cognitiewetenschappen en kunstmatige intelligentie aan de Radboud Universiteit Nijmegen. Hij werkt al twintig jaar aan brein-computer-interfaces, een soort breinlezers die hersensignalen oppikken en vertalen in een handeling of in gesproken of geschreven taal. Brein-computer-interfaces zijn lang een belofte zonder toepassingen geweest, vertelt Desain, maar in de afgelopen jaren zijn er eindelijk doorbraken gekomen die hebben geleid tot betrouwbare detectiemethodes. Deze kunnen worden ingezet voor patiënten die niet meer kunnen praten en bewegen, maar ook voor toepassingen in de game-industrie. Spelers van zowel entertainment-games als serious-games kunnen dan direct met hun hersenen een game spelen.

De recente doorbraken werden mogelijk door het samenkomen van ontwikkelingen in de neurowetenschappen en de kunstmatige intelligentie, vertelt Desain. Een voorbeeld is het gebruik van machine learning om het interpreteren van signalen uit het brein te verbeteren. Desain: “Al decennialang meten we EEG-signalen uit het brein door elektroden met een gel op de schedel te plakken. Droge electroden zijn veel makkelijker in het gebruik, maar geven een slechter signaal en maken een onbetrouwbaar contact. Het signaal kan ook verstoord raken door het signaal van bijvoorbeeld samentrekkende spieren of elektrische storingen uit de omgeving, zoals de motor van een rolstoel. Met machine learning zorgen we er nu voor dat dit soort verstoringen automatisch wordt gecorrigeerd, waardoor het interpreteren van EEG-signalen veel betrouwbaarder wordt.”

Om zulke doorbraken te vertalen in een bruikbaar product voor ALS-patiënten, startte Desain met een klein team in mei van dit jaar het spin-off-bedrijf MindAffect. Het idee is om via een EEG-headset te meten op welke toets van een toetsenbord een patiënt zijn aandacht richt. Elke toets knippert met korte en lange lichtflitsjes en genereert zo als het ware zijn eigen unieke streepjescode. Zo leidt elke toets tot een ander hersensignaal dat met een nieuw model nu voorspelbaar is. Daarmee kan de patiënt ongeveer een letter per seconde produceren. Desain: “Dat staat nog een eindje af van vloeiend typen, maar dit is wel een snelheid waarmee een patiënt met de familie of met de dokter kan communiceren.”

Veel van het Nederlandse onderzoek naar brein-computer-interfaces kwam op gang dankzij het publiek-private project BrainGain, dat tussen 2007 en 2013 liep. Een aantal van de toen gestarte initiatieven loopt nog steeds door, vertelt Desain. “Wat Nederland nu sterk maakt in dit veld, is dat alle disciplines die nodig zijn voor het maken van brein-computer-interfaces goed met elkaar samenwerken: van de fabrikanten van de elektrodes tot de bedenkers en de bouwers van de ondersteunende software.” Zo werkt Desain intensief samen met de TU Eindhoven, die een chip voor in de headset maakt (zie kader), en de ALS-patiëntenvereniging, voor de validatie en het testen met patiënten.

Femke Nijboer, universitair docent biomedische signalen en systemen aan de Universiteit Twente, onderzoekt hoe patiënten in de praktijk omgaan met brein-computer-interfaces. Welke wensen hebben zij? En tegen welke problemen lopen zij aan? Nijboer: “Het is nog steeds een grote uitdaging om een brein-computer-interface te maken dat voor iedereen werkt, draagbaar is, niet snel kapot gaat en ook nog betaalbaar is.”

Naast het type breinlezer dat Peter Desain ontwikkelt, schets Nijboer nog een tweede mogelijkheid: “Professor Nick Ramsey van het UMC Utrecht werkt aan het implanteren van elektrodes net onder de schedel, aan de buitenkant van de hersenen. Zo kun je de elektrische signalen beter meten dan op de schedel, maar hoef je niet in het brein zelf te prikken. Bovendien zit je niet met het gedoe om elektrodes op de schedel te plakken. Een patiënt zou er meer vrijheid door krijgen. Deze techniek staat nog in de kinderschoenen, maar ik zie er veel toekomst in.”

De vraag is wel of een ziektekostenverzekering een relatief dure oplossing voor een relatief kleine groep patiënten wil betalen. Naar schatting telt Nederland op dit moment zo’n 124 patiënten die op geen andere manier meer kunnen communiceren dan via een brein-computer-interface. Om die mensen een sterkere stem te geven, is Nijboer bezig met het opzetten van het landelijke netwerk LISNL voor mensen met locked-in syndroom.

Nijboer vertelt dat patiënten zelf trouwens vaak hele andere dingen belangrijk vinden dan de ingenieurs die de breinlezers ontwerpen. “Zo vinden ze het heel belangrijk hoe het apparaat er uit ziet. Ze zeggen: ‘Ik ben al zo in mijn waardigheid aangetast door mijn ziekte. Ik zie er al zo anders uit dan anderen. Dan moet het apparaat dat ik op mijn hoofd heb er wel goed uitzien.’”

Maar wat dit betreft, verwacht ze veel van het bedrijf Neuralink van tech-ondernemer Elon Musk en van tech-giganten als Microsoft en Facebook. “Al deze bedrijven investeren veel geld in brein-computer-interfaces, voor diverse toepassingen. Ik verwacht dat daar iets gaat uitkomen wat er zowel voor consumenten als voor patiënten aantrekkelijk uitziet. Neuralink werkt bijvoorbeeld aan een gaas van sensoren, dat precies op het juiste hersengebied geïnjecteerd kan worden, zodat het gaas zich daar kan ontvouwen om een interface te vormen met de hersenen. Daarmee hopen ze de elektrische signalen uit de hersenen preciezer te meten. En ongetwijfeld zullen ze de communicatie tussen hersenen en computer ook draadloos gaan maken.”

Tenslotte onderzoekt Nijboer ook de ethische en maatschappelijk effecten van het dragen van zulke breinlezers. “Laten we ook kijken hoe zulke patiënten behandeld worden door de maatschappij”, besluit ze. “Fijn dat er apparaten zijn die mensen kunnen helpen om te communiceren, maar wat als er maar weinig mensen zijn die met hen willen communiceren, omdat ze het eng vinden om met een verlamde patiënt te praten?”

[kader]
EEG-chip voor brein-computer-interfaces

Onderzoekers van de TU Eindhoven ontwikkelen een EEG-chip en een EEG-headset voor brein-computer-interfaces om elektrische hersenactiviteit te meten. De belangrijkste uitdaging hierbij is om de gemeten signalen energiezuinig te bewerken en een batterij gevoede, compacte en intelligente EEG-headset te ontwikkelen. Een belangrijke toepassing is bij patiënten met epilepsie en Parkinson.

Professor Henk Corporaal, hoogleraar elektronische systemen aan de TU Eindhoven: “De bestaande headsets hebben allemaal een forse computer nodig voor het verwerken van de signalen”, vertelt Corporaal. “Door die computer kan een patiënt niet vrij bewegen en bovendien verbruikt die veel energie. Wij hebben dit jaar het eerste prototype van een energiezuinige en zeer flexibele chip ontwikkeld. In de komende anderhalf jaar hopen we dit prototype door te ontwikkelen naar een chip die rijp is voor commerciële toepassingen.”

Hiermee wordt het mogelijk dat epilepsie- en Parkinsonpatiënten de elektrische hersenactiviteit in hun eigen vertrouwde omgeving kunnen meten. Een headset met de EEG-chip kan een epileptische aanval zien aankomen of het plotseling ‘bevriezen’ van de bewegingen van een Parkinson-patiënt. Wanneer een patiënt dit op tijd weet, kan hij adequate maatregelen nemen.

Voor epilepsie en Parkinson vindt het basale onderzoek plaats binnen het NWO-project BrainWave (2016-2020) en het op commerciële toepassingen gerichte deel valt onder het project BrainSense (NWO 2018-2019), dat een looptijd van anderhalf jaar heeft.

Het maken van een energiezuinige chip is erg kostbaar en daarom vaak niet commercieel interessant vanwege de relatief lage aantallen patiënten. Vandaar dat de Eindhovense onderzoekers ook toepassingen zoeken in andere domeinen, zoals brein-computer-interfaces voor consumenten in de domotica, voor toepassingen in de game-industrie en toepassingen in intensive cares.

Babybrein in kaart gebracht

Voor het eerst zijn wetenschappers er in geslaagd hersenscans te maken van hoe het babybrein zich voor en na de geboorte ontwikkelt.

Deze week hebben Britse onderzoekers van het Developing Human Connectome Project (dHCP) de eerste hersenscans vrijgegeven die zijn gemaakt van veertig baby’s van slechts enkele dagen oud. Deze beelden zijn nu vrij beschikbaar voor alle andere onderzoekers in de wereld. Het project wordt onder andere betaald met vijftien miljoen euro aan Europees subsidiegeld.

Lees het hele artikel op de website van De Kennis van Nu.

Klik op onderstaande afbeelding om mijn bijdrage aan het Radio 1-programma De Ochtend te beluisteren/bekijken:

Hoe weet ons brein hoe bang het moet zijn?

Japanse en Amerikaanse onderzoekers hebben in het brein van ratten ontrafeld welke groepje hersencellen de kans op gevaar berekent. Ze publiceerden hun resultaten deze week in het wetenschappelijke tijdschrift Nature Neuroscience.

Klik op onderstaande afbeelding om mijn bijdrage aan het radio 1-programma De Ochtend van woensdag 25 mei 2016 te beluisteren:

Voor De Kennis van Nu schreef ik dit artikel over hetzelfde onderwerp.

Geen pillen maar therapie tegen chronische slapeloosheid

Deze week publiceerde het Amerikaanse College van Artsen een nieuwe richtlijn voor de behandeling van chronische slapeloosheid in het wetenschappelijke tijdschrift Annals of Internal Medicine. Daarin bevelen ze cognitieve gedragstherapie officieel aan als voorkeursbehandeling in plaats van slaappillen.

Klik op onderstaande afbeelding om mijn bijdrage aan het Radio 1-programma De Ochtend van woensdag 4 mei te beluisteren:

Chronische slapeloosheid wordt gedefinieerd als slapeloosheid die minimaal drie dagen per week optreedt en langer dan drie maanden aanhoudt. Mensen die lijden aan chronische slapeloosheid hebben ook overdag last van de gevolgen: ze voelen zich moe, slaperig, prikkelbaar, kunnen zich minder goed concentreren, hebben last van hun geheugen en presteren in het algemeen slechter. De oorzaak is niet lichamelijk, maar geestelijk. Mensen zijn te lang in hun hoofd met werk bezig, piekeren te veel en gaan zich zorgen maken om het slechte slapen. Vaak ontstaat daardoor een vicieuze cirkel: juist door het te bewust bezig zijn met slaap, lukt het nog slechter om in slaap te vallen.

Naar schatting lijdt tussen de zes en de tien procent van de volwassenen aan slapeloosheid. 750.000 Nederlanders slikken dagelijks slaappillen. En juist dat is iets dat het Amerikaanse College van Artsen niet aanbeveelt. Het college verzamelde wetenschappelijke studies die tussen 2004 en 2015 zijn gedaan en concludeert dat er voldoende wetenschappelijk bewijs is om de voorkeur te geven aan behandeling met cognitieve gedragstherapie in plaats van met slaappillen. Cognitieve gedragstherapie heeft op lange termijn positieve effecten, terwijl slaappillen alleen een paardenmiddel op de korte termijn zijn.

De nadelen van slaappillen zijn dat de slaap niet dezelfde kwaliteit heeft als normale slaap, dat het brein snel aan slaappillen gaat wennen en dat ze bij-effecten opleveren zoals hoofdpijn overdag. Hoewel slaappillen officieel zijn goedgekeurd, beveelt de Amerikaanse Food and Drug Administration (FDA) ze alleen aan voor gebruik korter dan vier tot vijf weken.

Cognitieve gedragstherapie is een combinatie van denk- en doe-oefeningen. Omdat chronische slapeloosheid niet een lichamelijke maar een geestelijke oorzaak heeft, is het idee om het gedrag en het denken van de patiënt te veranderen. Denkoefeningen kunnen bestaan uit ontspanningsoefeningen en mindfulness- of andere meditatietechnieken. Die leren de geest om de eigen gedachten en gevoelens meer van een afstand te bekijken en zo los te laten. Mensen met chronische slapeloosheid moeten weer leren om het vertrouwen terug te winnen dat het lichaam zelf wel weet wanneer en hoe het in slaap moet vallen als het moe genoeg is.

De doe-oefeningen zitten in structurele aanpassingen van het gedrag. Talloze gedragsaanpassingen zijn bewezen effectief: breng regelmaat aan in de tijden waarop je gaat slapen en waarop je opstaat; zoek overdag het natuurlijke daglicht op (dat helpt de regulatie van de biologische klok); vermijd in de uren voor het slapen gaan het kunstmatige licht van computer en tablet; zorg voor voldoende lichaamsbeweging overdag, maar sport niet intensief ’s avonds laat; vermijd koffie en alcohol in de avond.

Hoewel de Amerikaanse richtlijn niet in Nederland geldt, valt wel te hopen dat ook Nederlandse artsen het advies ter harte nemen. De Nederlandse slaaponderzoeker en hoogleraar neurofysiologie Eus van Someren beklaagde zich afgelopen februari in een opiniestuk in NRC Handelsblad nog over het feit dat de wetenschap al enige jaren laat zien dat cognitieve gedragstherapie op de lange termijn beter werkt dan slaappillen, maar dat veel artsen toch vrij gemakkelijk slaappillen blijven voorschrijven. En dat terwijl er tegenwoordig in slaapproblemen gespecialiseerde psychologen zijn en er ook allerlei cognitieve gedragstherapieën in online cursussen worden aangeboden.

Ook betoogde Van Someren dat de in opleiding van artsen en psychologen maar weinig aandacht wordt gegeven aan slapeloosheid, terwijl het probleem van chronische slapeloosheid juist vaak voorkomt. Daardoor vallen patiënten met chronische slapeloosheid vaak tussen wal en schip.

Amir Qaseem et al. Management of Chronic Insomnia Disorder in Adults: A Clinical Practice Guideline From the American College of Physicians, Annals of Internal Medicine, 3 mei 2016

Stroomstootjes in plaats van pillen

Kleine, draadloze en intelligente implantaten die werken als elektronisch medicijn, dat is de droom van Wouter Serdijn. Serdijn hield deze week aan de TU Delft zijn intreerede als hoogleraar bio-electronica. Hij noemt zulke implantaten ‘electroceuticals’, als tegenhanger van de ‘farmaceuticals’, ofwel pilletjes. Het idee is eenvoudig: waar pilletjes de biochemische activiteit van lichaamscellen veranderen, veranderen electroceuticals de elektrische activiteit.

Klik op onderstaande afbeelding om mijn radiobijdrage aan het Radio 1-programma De Ochtend te beluisteren:

Ons gekreukelde brein

Een gezond brein is een gekreukeld brein. Finse en Amerikaanse onderzoekers hebben met hulp van een 3D-printer laten zien waarom de buitenkant van onze hersenen er zo gekreukeld uitzien. Ze publiceerden hun resultaten deze week in Nature Physics.

Klik op de afbeelding om mijn radiobijdrage aan De Ochtend op radio1 te beluisteren:

En bekijk hier het filmpje van het experiment:

Voor De Kennis van Nu schreef ik dit artikel.

Creativiteit krijg je niet voor niets

Hoe gek moet je zijn voor creativiteit? Hoe kan een groep zo creatief mogelijk zijn? Op maandag 14 december organiseerde de KNAW een symposium over creativiteit.

In het Radio 1-programma De Ochtend deed ik verslag van de zoektocht naar wat de beste ingrediënten voor individuen en groepen zijn om creatief te zijn. Beluister hier mijn bijdrage:

Raadsel van het breinfossiel opgelost

Een internationale groep paleontologen heeft voor het eerst onomstotelijk bewezen dat breinweefsel van een ‘520 miljoen jaar oud garnaalachtig beestje’ in een fossiel bewaard is gebleven.

Beluister hier mijn bijdrage hierover aan het Radio-1-programma De Ochtend.

Op de site van NPO Wetenschap kunt u ook mijn artikel over hetzelfde onderwerp lezen.

Vingerafdruk van het brein vertelt wie je bent

Een nieuwe wegenkaart van het brein belooft beter begrip van mentale aandoeningen als ADHD en autisme.

Amerikaanse hersenwetenschappers van onder andere Yale University hebben een manier gevonden om een vingerafdruk van een brein te maken. Ze hopen dat deze vingerafdruk in de toekomst gebruikt kan worden voor een betere diagnose en behandeling van breinaandoeningen als ADHD, schizofrenie en autisme. Gisteren publiceerden ze hun resultaten in het tijdschrift Nature Neuroscience.

Lees het hele artikel op NPO Wetenschap.

Beluister hier mijn radiobijdrage aan het Radio 1-programma De Ochtend.

Wat doet een nachtelijke vergadering met je brein?

Een nacht niet slapen zorgt ervoor dat mensen roekelozer gedrag vertonen: ze overschatten hun winstkansen en onderschatten hun verlieskansen.

Beluister hier het gesprek bij het Radio 1-programma De Ochtend over de gevolgen van een nacht niet slapen voor het nemen van beslissingen (klik op de afbeelding):

Hersenen versmelten tot superbrein

Eerste demonstratie van aan elkaar gekoppelde hersenen bij resusapen en ratten.

Implanteer breinchips in de hersenen van ratten of resusapen, koppel de chips aan elkaar en laat de dieren gezamenlijk een taak uitvoeren.

Gaan hun hersenen dan samenwerken, zelfs zonder dat de dieren elkaar zien? Versmelten de hersenen tot een superbrein dat beter presteert dan elk van de breinen afzonderlijk? Wat weten die dieren van elkaars bestaan? Hebben ze hun individualiteit ineens verloren? Kunnen aan elkaar gekoppelde mensenbreinen ooit een analoge supercomputer vormen die veel meer kan de de beste digitale supercomputer?

De jongste experimenten van de Amerikaans-Braziliaanse neurowetenschapper Miguel Nicolelis en zijn collega’s van Duke University (VS) roepen tal van vragen op.

Lees het hele artikel op NPO Wetenschap.

Chimpansees al slim genoeg om te koken?

Koken is een uniek menselijke vaardigheid, maar hoeveel van de cognitieve vaardigheden die nodig zijn om te koken, hebben chimpansees al? En wat zegt dat over het moment dat de mens in de evolutionaire geschiedenis ging koken?

Chimpansees hebben al een belangrijk deel van de cognitieve vaardigheden die nodig zijn om te koken. Dat concluderen Amerikaanse wetenschappers van de universiteiten van Harvard en Yale deze week in een artikel in Proceedings of the Royal Society B.

Lees het hele artikel op NPO Wetenschap.

Toponderzoeker capituleert voor dierenactivisten

Hersenonderzoeker Nikos Logothetis stopt met onderzoek bij apen onder druk van Duitse dierenactivisten.

Sinds september 2014 ligt het primaten onderzoekslaboratorium bij het Max Planck Instituut voor Biologische Cybernetica in het Duitse Tübingen onder vuur van dierenactivisten. De activisten protesteerden op straat, stuurden bedreigende e-mails en toonden − volgens het Max Planck Instituut − gemanipuleerde en uit de context gehaalde foto’s van apen die in het instituut als proefdier werden gebruikt. Ook gebruikten ze een infiltrant om video-opnames te nemen van de proefdieren. En ook die werden selectief en zonder de context uit te leggen getoond.

Lees het hele artikel op NPO Wetenschap.

Computer rukt op in gezichtsherkenning

Nog even en camera’s in de openbare ruimte herkennen ons automatisch. Hoe doen ze dat, en hoe lang duurt het nog voor het echt zo ver is?

Lees het hele artikel over gezichtsherkenning door mensen en computers op NPO Wetenschap.

Kijk vanavond ook naar de tv-uitzending van De Kennis van Nu op NPO 2 (19.20) en luister naar de radio-uitzending op radio 5 (22.00). Allebei staan in het teken van gezichtsherkenning.

De dilemma's van het betere brein

Talloze technieken om ons brein te verbeteren zijn in aantocht. Maar wat is een ‘beter’ brein? Is het alleen intellectueel beter, of ook sociaal en emotioneel? En wie bepaalt wat ‘beter’ is?

Lees het hele artikel op de website van NPO Wetenschap. Dit artikel is ook gepubliceerd in de VPRO Gids.

De dolfijnillusie

In een typisch jaren-zestigexperiment probeerden wetenschappers een dolfijn Engels te leren spreken.

Het is 1965 wanneer de gesjeesde studente Margaret Lovatt gaat werken in een huis met drie dolfijnen op het oostelijke puntje van het Amerikaanse Caribische eiland St. Thomas. Labdirecteur en vooraanstaand intellectueel Gregory Bateson wil er de communicatie tussen dolfijnen bestuderen.

Neurowetenschapper John Lilly heeft hogere ambities: hij wil dolfijnen Engels leren spreken. Margaret raakt in de ban van Lilly’s ambitie. Tweemaal per dag probeert ze de jongste van de drie dolfijnen, Peter, de Engelse taal bij te brengen. Ze schminkt een deel van haar gezicht wit en haar lippen zwart. Zo hoopt ze dat de dolfijn beter ziet hoe zij woorden articuleert: ‘Hello Margaret’ of ‘one, two, three’. Peter doet zijn best om de geluiden te imiteren door lucht uit zijn spuitgat te blazen...

Dit artikel is gepubliceerd in de VPRO Gids #44. Lees het hele artikel op NPO Wetenschap.

Geen bewijs dat computergames brein verbeteren

Wetenschappers schrijven protestbrief tegen overdreven breinclaims.

“Ontworpen door neurowetenschappers” − zo staat vaak bij computergames die specifiek verkocht worden om het brein te verbeteren. De claim is dat zulke computergames het brein slimmer en alerter maken en het leervermogen verbeteren. Ze worden vooral actief gepromoot onder ouderen, bang als velen van hen zijn voor vergeetachtigheid en andere cognitieve achteruitgang.

Al deze claims zijn een doorn in het oog van ruim zeventig internationale neurowetenschappers en psychologen, allen experts op het terrein van de gevolgen van veroudering voor het brein. Op initiatief van het Stanford Center on Longevity en het Max Planck Instituut voor Menselijke Ontwikkeling schreven zij een protestbrief waarin ze stellen dat er geen bewijs is dat computergames het brein van ouderen structureel verbetert.

Lees het volledige artikel op de website van NPO Wetenschap.