Mensen bij wie de communicatie tussen de linker- en rechterhersenhelft verbroken is, hebben eigenlijk twee onafhankelijke breinen die het lichaam willen besturen. Wat gebeurt er dan?
Patiënten met een gespleten brein hebben deze aandoening te danken aan een chirurgische ingreep naar aanleiding van hevige epilepsie
Er zijn veel mysteries over ons bewustzijn. Wat is het precies? Zit het bewustzijn ergens in ons brein? Wetenschappers aan onder andere de Universiteit van Amsterdam doen er nog een schepje bovenop: het idee dat bewustzijn voortkomt uit uitgebreide communicatie tussen alle hersengebieden klopt volgens hen niet. Tijd om eens uit te zoeken waarom veel onderzoek naar bewustzijn zich richt op mensen met een gespleten brein, en wat het ons heeft geleerd.
Het verwijderen van het corpus callosum (ofwel de verbinding tussen de linker- en rechterhersenhelft) verhindert de hersenhelften ervan met elkaar te communiceren. Patiënten met zo’n gespleten brein hebben deze aandoening te danken aan een chirurgische ingreep naar aanleiding van hevige epilepsie. Omdat de aanval altijd in één hersenhelft begint, zorgt een gespleten brein er effectief voor dat de aanvallen minder heftig zijn.
Na zo’n ingreep voelen de patiënten zich volledig normaal, en voor de buitenwereld valt er ook niets aan hen op te merken. ‘Toch is het heel interessant’, zegt hoofdauteur Yaïr Pinto. ‘Normaalgezien stuurt het brein ons aan als één persoon.’ Als de geur van koffie ons doet verlangen naar een kopje, dan werkt het hele lichaam samen om dat voor elkaar te krijgen. ‘Als we het corpus callosum doorsnijden, creëer je twee onafhankelijke breinen die het lichaam willen besturen. Wat gebeurt er dan?’
Eerdere experimenten deden vermoeden dat zo’n gespleten brein hand in hand gaat met een gespleten bewustzijn: alsof inderdaad twee breinen, in plaats van één, het lichaam plots besturen. Alle informatie in ons linkervisuele veld (ook al zien we dat met ons rechteroog), verwerkt onze rechterhersenhelft. En andersom: alles in het rechtervisuele veld gaat naar je linkerhersenhelft.
Je linkerhersenhelft stuur bovendien de rechterkant van je lichaam aan, en je rechterhersenhelft de linkerkant van je lichaam. Zie je nu aan je linkerzijde je telefoon liggen dan verwerkt je rechterhersenhelft deze informatie in eerste instantie. Gewoonlijk kunnen beide hersenhelften dat probleemloos met elkaar communiceren. Bij patiënten met een gespleten brein blijft de verwerking van die telefoon enkel in de rechterhersenhelft. Komt daarbij dat het taalcentrum, bij de meeste mensen, in de linkerhersenhelft ligt.
Voor de gespletenbreinpatiënten bereikt deze informatie nooit het taalgebied, en kunnen zij niet zeggen dat ze een telefoon zagen. Laat je de patiënt de ogen sluiten en de geef je de linkerhand pen en papier, dan tekent hij of zij zo een telefoon. Bied je de patiënt dus enkel iets aan in het linkervisuele veld, dan zegt hij niks gezien te hebben, maar zijn linkerhand kan het wel tekenen.
Uit deze observaties ontstond het idee dat een gespleten brein voor een gespleten bewustzijn zorgt. ‘Eigenlijk alsof er twee poppetjes in het brein zijn die het lichaam besturen’, zegt Pinto. ‘De vraag rijst: hoe ontstaat het bewustzijn in normale mensen? Hoe zorgt ons brein ervoor dat we handelen als één persoon, terwijl het toch bestaat uit allerlei ‘losse’ onderdelen?
Bovengenoemde experimenten doen vermoeden dat we een bewustzijn hebben doordat al die losse hersenonderdelen met elkaar communiceren’. In 1981 won neuropsycholoog Roger Sperry de Nobelprijs voor deze resultaten over de patiënten met een gespleten brein, inmiddels te vinden in alle leerboeken over het bewustzijn.
Intussen is de wetenschap niet meer zo zeker van deze textbook knowledge. Yaïr Pinto boog zich nogmaals over de bestaande literatuur, want hoe kan het eigenlijk dat deze patiënten met een zogezegd dubbel bewustzijn zich toch normaal gedragen? Hij merkte op dat er eigenlijk niet genoeg data was om deze conclusies te trekken.
‘De bevindingen dat een persoon met een gespleten brein kan handelen alsof twee breinen hem besturen zijn uitgebreid beschreven, maar de uitzonderingen niet. Zo was er geen duidelijkheid over hoe vaak de patiënt moeite had om afbeeldingen in het linker visuele veld te beschrijven. Of hoe vaak spraak en rechter- of linkerhand niet met elkaar strookten’.
Na een lange zoektocht vond Pinto twee mensen in Italië met een doorgesneden corpus callosum. Opmerkelijk was dat de wetenschappers onder leiding van Pinto de eerdere bevindingen niet opnieuw konden waarmaken. ‘Afbeeldingen in het linker of rechter visuele veld konden de patiënten zowel verbaal beschrijven als tekenen met hun rechter- of linkerhand. De verschillende response types waren dus met elkaar in overeenstemming en de patiënt leek weer te handelen als één persoon.’
Toch ging het nog niet helemaal goed: als de patiënten moesten aangeven of de afbeeldingen in de linker- en rechter hersenhelft hetzelfde waren, wisten zij daar geen antwoord op te geven. Pinto: ‘De nieuwe gedachte is nu dat dit bijzondere brein twee stromen aan informatie ontvangt: één in de rechterhersenhelft en één in de linker. Vergelijk het met een film waarvan het geluid achter loopt op het beeld. Je hebt de informatie wel, maar je kunt het niet aan elkaar koppelen. ‘Dit maakt het mysterie over hoe het brein zorgt voor één bewustzijn, één persoon, alleen nog maar groter. Blijkbaar speelt de communicatie tussen de verschillende onderdelen van de hersenen dus toch niet zo’n grote rol bij bewustzijn als we denken’.
Misschien roepen de resultaten wel meer vragen op dan dat ze ons van antwoorden voorzien. Hoe kan het dat informatie die nooit het taalgebied bereikt, toch uitgesproken wordt? ‘Dat is een goede vraag, zegt ook Pinto. ‘Omdat we alleen het gedrag van de patiënten hebben bekeken, en niet de activiteit in de hersenen, is dat lastig te zeggen. Mogelijk communiceren de twee hersenhelften via andere wegen met elkaar, bijvoorbeeld direct onder de cortex (subcorticaal). Of: misschien kunnen beide hemisferen los van elkaar toch het hele lichaam besturen. Dat moet vervolgonderzoek uitwijzen’.
De eerste experimenten met patiënten met een gespleten brein werden in de jaren 1940 uitgevoerd. Nu gebeurt dat niet meer. Er komen ook wel eens mensen ter wereld zonder corpus callosum. Toch zijn zij niet bruikbaar voor dit onderzoek omdat hun brein zich volledig aanpast naar dat van een normaal stel hersenen. Pinto en collega’s zijn wereldwijd de enige die nog onderzoek op patiënten met een gespleten brein uitvoeren. ‘We moeten ze nog even optimaal benutten om uit te vinden hoe het kan dat ons brein steeds zorgt dat ons lichaam als één persoon handelt.
