Kijk uit je ogen, spits je oren, je hebt toch handen aan je lijf… Het aantal uitspraken dat ons lichaam verbindt met bepaalde zintuigen en handelingen verraadt een duidelijke koppeling tussen beide. En ook al is het zo dat we onder meer zien met onze ogen en horen met onze oren, het maakt voor onze hersenen echt niet zoveel uit op welke manier de indrukken binnenkomen. Ook zonder oren, ogen, handen… kan een mens perfect nog alles doen en laten wat die wil, hoe vreemd dat ook mag klinken.
In zijn laatste boek Stroom maakt neurowetenschapper David Eagleman dit duidelijk in verschillende hoofdstukken en aan de hand van talloze voorbeelden. Eagleman heeft zich al langer als taak gesteld de werking van het menselijke brein en wat het (niet) kan op een begrijpbare manier aan het brede publiek uit te leggen. Nadat hij in Incognito: The Secret Lives Of The Brain (2011) dieper inging op de bewuste en onbewuste processen in onze hersenen, volgde in 2015 de internationale televisiereeks The brain with David Eagleman en het bijbehorende boek The Brain: The Story of You (Het Brein. Jouw verhaal, 2018). In de reeks en het boek belichtte hij de voornaamste facetten van het (menselijke) brein en ging hij in op vragen als wat realiteit is en hoe beslissingen gemaakt worden. In Stroom. Over ons voortdurend veranderende brein (Livewired: The Inside Story Of The Ever-Changing Brain, 2020) duikt hij in de wereld van neuroplasticiteit.
Neuroplasticiteit is het principe dat hersenen zich blijvend kunnen aanpassen en hervormen. Meer bepaald is het zo dat neuronen (zenuwcellen) met elkaar communiceren en daarbij de andere stimuleren dan wel afremmen. De neuronen reageren op impulsen die van buitenaf komen en in heel wat gevallen specifieke delen in het brein activeren. Dankzij die hersengebieden en neuronen leren mensen (en dieren) bij, ontwikkelen ze vaardigheden, bouwen ze kennis en herinneringen op en is het doodeenvoudig mogelijk om te zien, horen, voelen… Maar het brein heeft wel die input nodig, zonder is het niet meer dan een hoop cellen die inactief is. Bovendien is er een cruciale ontwikkelingsperiode waarbinnen de hersenen die impulsen verkrijgen, willen ze ook op latere leeftijd niet alleen een zekere plasticiteit behouden maar ook kunnen functioneren.
Dat is echter nog maar de start van het verhaal, want ook al is een cruciale leerperiode nodig en nemen verschillende hersengebieden bepaalde taken op zich, toch is er meer aan de hand. Zo kunnen zenuwcellen en hersendelen andere delen ‘koloniseren’, wanneer deze minder of inactief zijn doordat bepaalde signalen niet of minder binnenkomen. Dat verklaart zowel waarom bijvoorbeeld fantoompijn bestaat als waarom blinden beter zouden horen dan wie wel kan zien. Wanneer een bepaald deel van de hersenen niet langer impulsen krijgt en inactief wordt, dan sterft dit niet af maar neemt een ander deel dit gebied over en worden meer zenuwcellen ingeschakeld voor eenzelfde doel. Ietwat paradoxaal betekent dit ook dat bijvoorbeeld ogen niet noodzakelijk zijn om te zien, uit experimenten blijkt zo dat onder andere via signalen op de tong een blinde kan (leren) ‘zien’.
In Stroom gaat David Eagleman aan de hand van dergelijke voorbeelden, vergelijkingen en resultaten van experimenten, uitgebreid op dit fenomeen in. De neuroplasticiteit van het brein, zo maakt hij duidelijk, dient om het brein (dat als het ware opgesloten zit in een zwarte doos) een beeld van de buitenwereld te helpen vormen en waar nodig dit beeld aan te passen. Dat aanpassingsvermogen en die flexibiliteit zorgen ervoor dat nieuwe zaken aangeleerd kunnen worden en dat ook lichaamsvreemde hulpmiddelen en gereedschap kunnen gebruikt worden als een extensie van het lichaam. Natuurlijk gelden hier een aantal beperkingen, zo kan een brein dat zich continu aanpast aan nieuwe omstandigheden en andere verbindingen legt, niets leren. Het herschrijft zichzelf zo veelvuldig dat het nooit iets opbouwen kan en eindeloos energie verbruikt die beter besteed kan worden.
Om die reden is er, aldus Eagleman, dan ook een continue strijd aan de gang tussen neuronen en verbindingen waarbij bestaande, ingesleten patronen die hun deugdelijkheid bewezen hebben, zich moeilijk laten vervangen door nieuwe ervaringen. Hoe ouder het brein is, des te lastiger het wordt (maar het is niet onmogelijk). Te vaak wordt echter gedacht dat het geheugen hiertoe te herleiden valt, alsof enkel neuronen en synapsen een rol spelen. Het brein zelf en zijn ervaringen en leerprocessen spelen hier evenzeer een rol in, aldus Eagleman. Er is geen sprake van één enkele vorm van geheugen. Dat laatste maakt het uitbouwen van artificiële neurale netwerken ondanks alle vooruitgang dan ook zo moeilijk. En dat is het punt dat Eagleman via de lange omweg in Stroom wil maken: al veel te lang ligt de focus van technici en ingenieurs gespecialiseerd in artificiële intelligentie op het technische en fysische aspect.
Door de biologie buiten beeld te houden, bewust of onbewust, heeft livewiring nooit een doorslaggevende rol gespeeld en blijven alle technische innovaties vastzitten in datgene waarvoor ze geprogrammeerd zijn. Met Stroom wil Eagleman aantonen dat net de plasticiteit van de hersenen en het feit dat ze enerzijds een zekere strakheid en voorspelbaarheid kennen, maar anderzijds zich ook kunnen aanpassen aan nieuwe situaties, de weg is die ook de technologie moet omarmen, wil ze een nieuwe stap voorwaarts maken. Het is een prikkelende gedachte, maar in het boek komt ze jammer genoeg haast als een bijgedachte aan bod. Nadat Eagleman hoofdstukken lang een boeiend verhaal vertelt over hoe de hersenen werken, leren en zichzelf kunnen herprogrammeren, voelt het aan alsof hij dit nog snel in een breder kader wil plaatsen.
Hoewel zijn pleidooi zeker terecht is, koppelt hij het nauwelijks aan de thema’s die in het boek aan bod komen. In de verschillende hoofdstukken toont Eagleman telkens vanuit een andere invalshoek hoezeer het brein plastisch is (tot op zekere hoogte) en welke voordelen hier aan verbonden zijn. Jammer genoeg laat hij hierbij na er meteen ook de mogelijke gevolgen voor artificiële intelligentie aan te koppelen. Hierdoor lijkt het laatste hoofdstuk een nagedachte te zijn die nog snel toegevoegd moet worden. Bovendien ontbreekt een bevredigende conclusie die de hoofdstukken met elkaar verbindt, zelfs al staat steeds hetzelfde thema centraal. Eagleman weet in Stroom minder dan in zijn vorige werk een bevredigende synthese te brengen waardoor dit meer aanvoelt als een bundel (interessante) artikels dan als een volwaardig boek.
