The Idea of the Brain van Matthew Cobb geeft lezers een inkijkje in waar de neurowetenschap vandaan komt en waar deze staat. Je leert ervan over hoe het brein werkt en over hoe de wetenschap werkt. Die dubbele laag maakt het boek zo boeiend.

Cobb is een nuchtere wetenschapshistoricus. Het zou gemakkelijk genoeg geweest zijn om te laten zien dat ideeën die we nu natuurlijk vinden, zoals specialisatie in het brein, al voorkwamen bij de oude Grieken of Islamitische geleerden en dat de voortschrijdende wetenschap steeds meer bewijs gevonden heeft voor die ideeën. Maar Cobb kiest ervoor om te laten zien hoe een idee over het brein ontstond, welke vruchten het afwierp en hoe eigenlijk steeds ook het spoor weer doodliep. Dat doet hij voor ideeën die we nu absurd vinden, zoals het idee dat het brein in het hart zit, maar ook voor ideeën die we nu voor waar aannemen zoals evolutie.

Daarmee laat hij zien dat de wetenschap niet vooruitgaat via een serie briljante ideeën en ontdekkingen, maar dat er evengoed, of zelfs vooral, toevallige ontdekkingen, verwarring en fouten nodig zijn om verder te komen. Cobb beschrijft de ideeën uit het verleden niet als stappen op weg naar ons huidige begrip, maar zoals ze vroeger gebruikt werden. Min of meer volledige theorieën in al hun complexiteit en met de bijbehorende onduidelijkheden. Dat geeft, mits je als lezer de neiging kunt onderdrukken de lijntjes naar de toekomst zelf te leggen een eerlijk beeld van de ontwikkeling van de wetenschap.

Door het boek heen valt steeds op hoe belangrijk technologie is geweest als metafoor voor het brein. Het meest algemeen begrijpen we het brein ‘als een machine’, maar eigenlijk gaf elke opwindende nieuwe technologie ook aanleiding om op een andere manier naar het brein te kijken. Dat werkte zo in twee richtingen. Technologie was een metafoor voor het brein en het brein een metafoor voor de technologie. Het brein werd gezien als een telegraaf, terwijl telegraaflijnen op hun beurt werden geïnterpreteerd in termen van zenuwactiviteit. Daarmee is het begrip van het brein dus sterk cultureel verankerd.

Wat ook opvalt is hoe weerbarstig het brein is als het gaat om het verzamelen van empirisch bewijs over haar werking. Dat gold voor de Aristotelianen die hun kennis moesten vergaren door breinen van verschillende dieren te verzamelen. Het gold ook voor de wetenschappers die stroomstootjes gingen toedienen aan het brein van zieke patiënten, maar het geldt nog steeds voor de hedendaagse neurowetenschappers. Zij komen met hun dure scanners niet verder dan te laten zien welke stukjes, met elk tientallen miljoenen cellen van het brein, een beetje actiever zijn bij het uitvoeren van een bepaalde taak.

Het lukt ook maar niet om het goede niveau van analyse te vinden. Het lijkt erop dat het brein op verschillende organisatieniveaus op een andere manier begrepen moet worden. Losse cellen werken wezenlijk anders dan groepen cellen. Op sommige niveaus is het brein gespecialiseerd en gelokaliseerd, op andere niveaus is het gedistribueerd.

Een mogelijkheid om het gedrag van groepen cellen te begrijpen is het terug te brengen naar eenvoudigere netwerken en dan op te schalen. Onderzoek aan fruitvliegjes en zebravissen kan ons misschien meer leren over het brein, dan de beste fMRI-scanners. Genetische manipulatie kan daarbij mogelijk helpen. Het maakt het mogelijk systematisch te experimenteren met hoe het gedrag van deze dieren beïnvloed wordt door kleine aanpassingen aan het brein.

Maar of we daarmee wél verder komen is nog steeds de vraag. We zullen ook nieuwe ideeën moeten ontwikkelen: nieuwe metaforen en concepten om het brein te begrijpen. Want Cobb laat zien dat de moderne breinwetenschap, met al haar empirisch geweld en technisch vernuft nog steeds beperkingen heeft. De wetenschap die valse herinneringen in dieren kan implanteren en mensen in staat kan stellen computers te besturen met hun gedachten, boekt toch weinig vooruitgang in het daadwerkelijke begrip van de werking van het brein als geheel.

Deze kwestie wordt ook door breinwetenschappers zelf opgeroepen. Eric Jonas en Konrad Paul Koning deden een poging om de technieken die neurowetenschappers gebruiken op verschillende manieren toe te passen op de MOS-6507 processor. De MOS-6507 is de chip die in de jaren ’70 in computers zat en spelletjes als Donkey Kong en Space Invaders mogelijk maakte. Het is een relatief eenvoudig apparaat waarvan de werking volledig bekend is.

Jonas en Koning brachten de structuur in kaart, schakelden sommige delen uit en deden allerlei andere dingen die neurowetenschappers zoal doen met het brein. Ze slaagden er echter niet in te achterhalen hoe informatie in die chip werd verwerkt. Dit mislukte jammerlijk. Ze concludeerden dat de technieken van de neuroscience onvoldoende geschikt waren om het noodzakelijke begrip van dit intelligente apparaat op te bouwen.

Kunnen we, vraagt Cobb, het brein leren begrijpen met de technieken die we nu tot onze beschikking hebben? En hebben we meer techniek of eerder meer verbeelding nodig om dat te doen? Cobb neigt naar het laatste, maar misschien is de vraag die het boek het meeste oproept, wat we eigenlijk bedoelen met het begrijpen van het brein.

Ooit waren we best tevreden met het idee van het brein als een computer, maar nu willen we echt meer. Ooit dachten we dat het brein de complexiteit van een stoommachine zou hebben, nu weten we echt wel beter. Maar als we Cobb’s geschiedenis serieus nemen moeten we ook meenemen dat de invulling van begrijpen mee veranderd is met de wetenschap. Elk hoofdstuk, elke metafoor, elk kernidee, bracht niet alleen begrip, maar ook een veranderende en groeiende behoefte om het brein in detail te begrijpen. Dat zal in de toekomst niet anders zijn. We blijven op reis.

Meer lezen?

Dit is de slotpost van een serie blogjes over breinwetenschap aan de hand van het boek van Matthew Cobb. De serie start met een introductie in het blogje ‘brein quintologie‘, om daarna in op zoek naar het brein in te gaan op de oude breinwetenschappen; in informatieverwerker op de toepassing van het idee van informatie en communicatie op het brein; en in gedachtenmeting op de moderne breinwetenschap.

Ik schreef al eerder over het brein. Bijvoorbeeld in ‘wil‘ waar ik inga op de wetenschappelijke discussie rondom het bewustzijn, en in ‘geheugenmachine‘ waar ik inga op de werking van het geheugen.

Ik schreef ook al eerder over wetenschapsgeschiedenis. Bijvoorbeeld in de wetenschapsgeschiedenis van Rens Bod en over de wisselwerking tussen informatiewetenschappen en technologie en in ‘reading James Gleick’s the information’. Het schrijven van Cobb doet ook sterk denken aan de wetenschapsfilosofie van Larry Laudan.

Deze blogjes zijn natuurlijk vooral bedoeld om jullie lekker te maken om The Idea of the Brain zelf te lezen.