Spiegelneuronen - het sociale brein

 Mail dit artikel

Nog niet zo lang geleden zijn in de hersenen spiegelneuronen ontdekt. Ze stellen mens en dier in staat te voelen wat een ander mens of dier voelt. Niet iedereen heeft er evenveel. In Groningen wordt er onderzoek naar gedaan.

• Premotorcortex
• In de MRI-scanner
• Empathie in het brein meten
• Antenne voor fysieke en psychische pijn
• Autisten
• Nadelen van empathie



Tweet

Grensverleggende ontdekkingen komen vaak onverwacht. Op die warme plakkerige zomerdag in Parma had Giacomo Rizzolatti geen idee dat hij op het punt stond een belangrijke ontdekking te doen. En zeker niet dat hij die te danken zou hebben aan een student die zijn laboratorium binnenstapte met een ijsje.
Het laboratorium aan de Universiteit van Parma is gespecialiseerd in hersenonderzoek bij resusapen. Geduldwerk. Met uiterste precisie wordt een elektrode in de buitenste laag van de hersenen gestoken om een individuele hersencel te vinden en zijn activiteit te meten. De elektrode was die dag afgedaald in de premotorische cortex van een van de proefdieren en was gestuit op een neuron betrokken bij grijpbewegingen. Elke keer dat het aapje een banaan greep, registreerde de elektrode een spervuur van elektrische pulsen.

De onderzoekers hadden het zich gemakkelijk gemaakt door het signaal hoorbaar te maken: brrrrrrip, brrrrrrip. Toen de student met het ijsje binnenstapte gebeurde er iets wonderlijks. Zo-dra de aap zag hoe de jongen het ijsje naar zijn mond bracht, klonk er een luid brrrrrip, brrrrrip. Het neu-ron in het apenbrein reageerde niet alleen op de eigen maar ook op andermans grijpbewegingen.
Nu, vijftien jaar later, zijn hersenonderzoekers het erover eens dat de Italianen die dag, als eersten, op een spiegelneuron stuitten. Spiegelneuronen zijn hersencellen die activiteiten van anderen spiegelen in het brein. Ze bevinden zich op de plaatsen in het brein die ook actief worden wanneer we zelf de activiteit uitvoeren. Zo stellen de cellen de aap in staat letterlijk te voelen wat een andere aap beweegt.

Premotorcortex

In de MRI-scanner

Het is een ochtend, 8.00 uur. Mijn armen zijn vastgebonden. Mijn hoofd ligt gefixeerd. Mijn neus drukt tegen de beugel die over mijn hoofd is geklapt. Via een gat en twee spiegeltjes zie ik de uitgang van de smalle tunnelbuis van de MRI-scanner waar ze me in hebben geschoven. In de opening zie ik de hand van de Turkse hersenonderzoekster Idil Kokal. De komende twee uur ben ik in het NeuroImaging Center van de Universiteit Groningen in deze onbeweeglijke toestand haar proefkonijn. En zo voel ik me ook, letterlijk: een konijn in een hol. Zo nu en dan valt het oorverdovende drilboorgeluid van de scanner even stil en pauzeren de instructies die ik tijdens het experiment via een koptelefoon krijg. Op die momenten van rust verschijnen de ogen van Kokal voor het gat. Ze kijken onderzoekend naar binnen om te zien of ik het nog uithoud. 'Everything all-right?', vraagt ze.'Mark, you're doing perfect.' Vaak moet dit soort experimenten worden afgebroken omdat de proefpersoon eruit wil.

Hersenonderzoek gaat niet over rozen. Lang draaide het bij hersenonderzoek uitsluitend om de zielenroerselen van één brein geïsoleerd in de luidruchtige eenzaamheid van een hersenscanner. Er is groeiende belangstelling voor de wisselwerking tussen twee breinen. Dat zorgt wel voor wat praktische problemen: in de MRI-scanner is nauwelijks voldoende ruimte voor één brein, laat staan voor twee. Kokal doet onderzoek naar wat zij 'joint actions' noemt: samen een tafel versjouwen bijvoorbeeld, of samen door een gang lopen en aanvoelen waar de ander heen wil. Hoe doen die twee breinen dat? Hoe voelen we elkaar aan in zo'n team?
Noodgedwongen staat Kokal buiten de scanner. En noodgedwongen beweeg ik niets meer dan één vinger. Iedere extra spier die ik gebruik veroorzaakt immers meer activiteit in het brein en vertroebelt zo het beeld. De onderzoekster construeerde een experiment voor twee vingers. Als zij haar vinger naar rechts of naar links beweegt, moet ik die beweging volgen met mijn vinger. Of ik moet juist het tegenovergestelde doen. Dat hoor ik voor elke beweging via mijn koptelefoon. Het zal nog maanden duren voor de scans van mij en van nog twintig andere proefpersonen bewerkt en geanalyseerd zijn om precies te kunnen zeggen wat er in de hersenen gebeurt.

Empathie in het brein meten

Sporadisch worden elders al experimenten uitgevoerd met twee scanners die met videocamera's en monitors, soms over grote afstanden, zijn verbonden, zodat proefpersonen elkaar vanuit hun individuele hol kunnen zien. Maar of nu meerdere peperdure scanners worden ingezet of maar eentje, het onderzoek naar spiegelneuronen is intrigerend en sexy, zeker sinds de Groningse onderzoeksgroep waar Kokal werkt, vorig jaar aantoonde dat we niet alleen over spiegelcellen beschikken voor fysieke zaken als beweging en pijn maar ook voor sociale emoties als afschuw en de sensatie aanraking.

De groep haalde vorig jaar de internationale wetenschapspers met de ontdekking dat je empathie in het brein kunt meten. Ze vergeleken de hersenactiviteit van mensen die zich goed en minder goed in anderen kunnen verplaatsen en ontdekten dat die verschillen keurig overeenkwamen met de activiteit van spiegelneuronen in de Insula, een hersengebied dat, ter hoogte van de slaap, als een eilandje binnenin de cortex ligt. Hebben we hier de wortel te pakken van onze sociale capaciteit en sociale intelligentie?
'Ons onderzoek laat in elk geval zien dat empathie geen telepathische onzin is', zegt Christian Keysers, de onderzoeksleider in Groningen, een man met lange bruine haren en levendige ogen die zich zowel Duitser als Fransman voelt. 'Dankzij de spiegelcellen kunnen we ons in anderen verplaatsen langs een andere dan de rationele weg.' We begrijpen wat er in anderen omgaat doordat we het gedrag van die ander in ons eigen brein evalueren en er onze eigen gevoelens bij voelen. We voelen ons eigen verdriet en onze eigen blijdschap en weten dan vrij aardig wat die ander voelt.

Antenne voor fysieke en psychische pijn

Autisten

Komen de spiegelcellen bij autisten niet tot ontwikkeling? Van autisten is bekend dat ze sociale regels van buiten leren zoals een acteur de rol voor een toneelstuk: als de ander zus doet, dan moet ik zo doen. In elke nieuwe situatie zitten ze met de handen in het haar. Dan stoten ze eerst drie keer hun neus voor ze een bruikbare strategie hebben gevonden. Zonder spiegelneuronen is sociale omgang een doolhof.

Bij gezonde mensen gedragen de spiegelcellen zich vaak juist wat overactief. Ze richten zich niet alleen op mensen maar ook bijvoorbeeld op dieren. Ook een vis die aan een hengel bungelt met een haak in zijn bek, activeert onze spiegelneuronen. We projecteren menselijke emotie in die vis. En even gemakkelijk projecteren we onze emoties in levenloze voorwerpen als een knuffel, computer of robot, en zelfs in abstracte figuren.
Over het schermpje van de laptop van de Groningse onderzoekster Marleen Schippers schuiven bolletjes rond een balkje. 'Wat zie je?', vraagt ze. Ik zeg dat het ene bolletje niet over het balkje komt en dat het andere bolletje hem helpt. Schippers lacht. 'Dat doen alle mensen als ik ze dit vraag: ze beschrijven de wiskundige figuren in menselijke termen.' Schippers toonde aan dat daarbij inderdaad spiegelcellen in het spel zijn. Ze liet de beelden aan proefpersonen in de MRI-scanner zien en vroeg hun vervolgens om zich voor te stellen dat ze iemand over een hoge drempel hielpen. Dat leverde twee keer hetzelfde karakteristieke patroon van hersenactiviteit.
'Empathie biedt veel voordeel', zegt Keysers.

Nadelen van empathie

'Maar ook nadelen. Een manager moet zich ervoor kunnen afsluiten, om beslissingen te nemen. Een jager moet kunnen doden. Ik denk dat de evolutie ons daarom niet allemaal in dezelfde mate met empathie heeft uitgerust. Je hebt in een groep ook individuen nodig om binnendringers onschadelijk te maken.' Recent Brits onderzoek wijst erop dat mannen hun empathie vooral richten op mensen die ze aardig vinden, terwijl vrouwen vaak empathisch zijn jegens iedereen.
Hersenonderzoek naar empathie kan een belangrijke bijdrage leveren aan het begrip van talloze sociale verschijnselen, want ons verplaatsen in de ander doen we veel vaker dan we denken. Psychotherapeuten verplaatsen zich in hun cliënten. Mannen verplaatsen zich in de seksuele handelingen van anderen bij het kijken naar pornografie. Kinderen verplaatsen zich in hun ouders en leraren om dingen te leren, maar even zo goed in geweldfilms.

Onderzoekers in het Amerikaanse Massachusetts lieten in 2005 kinderen naar gewelddadige films kijken en registreerden daarbij in hun hersenen patronen die wijzen op de activiteit van spiegelneuronen en op agressieve reacties. Een kind dat naar een Rambo kijkt, wordt ook zelf een beetje een Rambo.
'Ik ben door dit onderzoek anders naar mijzelf en mijn vrienden gaan kijken', zegt Keysers. 'Door de activiteit van de spiegelcellen denk je altijd onwillekeurig dat anderen net zo in elkaar zitten als jijzelf. Tegenwoordig realiseer ik me vaak bijtijds dat dat niet zo hoeft te zijn. Dat is handig. Bijvoorbeeld als mijn vrouw iets doet dat ik alleen doe als ik kwaad ben en mijn spiegelcellen me dus vertellen dat zij kwaad is. Terwijl ze dat niet is.'