Dat onze hersenen een ongelooflijk aanpassingsvermogen hebben, wordt duidelijk wanneer één van onze zintuigen wegvalt of wanneer er één bijkomt.

Creativiteit in de duisternis

In Gent vond dit najaar (2012) het event “Darkroom” plaats met de steun van Breinwijzer. Er werd een crash-course in de Neurologie gegeven door prof. Boon (Diensthoofd Neurologie, UZGent). Elektrische hersenactiviteit wordt gegenereerd door de miljarden zenuwcellen of neuronen in ons brein. Hun belangrijkste rol is informatie doorgeven via uitlopers namelijk axonen en dendrieten. Zenuwcellen komen in alle maten en gewichten voor en zijn een kunstwerkje op zich. Wanneer we twee elektrische draden willen verbinden, gebruiken we een suikertje; doet prof. Boon uit de doeken. Onze hersenen gebruiken hiervoor chemische stofoverdracht: seinstofjes of neurotransmitters (bvb dopamine, glutamaat, adrenaline, etc). Op macroscopische niveau bestaan de hersenen uit verschillende structuren: de grote hersenen met de verschillende kwabben en de kleine hersenen, maar ook de netvliezen van het oog zijn een onderdeel van de hersenen. De menselijke reuklob is in vergelijking met dieren veel minder ontwikkeld. De enkele uitzonderingen maken carrière in de parfumerie of  op culinair vlak.

Tijdens het Darkroom event werd een experiment opgezet waarbij kunstenaars in volledige duisternis enkel konden gebruikmaken van tastzin, gehoor en geur voor de creatie van een nieuw werk (Figuur, portret door kunstenaar Frans Gentils).  De bedoeling was om de impact hiervan te onderzoeken op de creativiteit. Wanneer bijvoorbeeld ons zicht wegvalt dan zullen de andere zintuigen overnemen en sterker worden zoals in het Darkroom experiment. Dit fenomeen is goed gekend bij blinde mensen; er worden namelijk op termijn delen van de visuele hersenschors ingezet voor gehoor en tast. Naast de creatie van een aantal intrigerende kunstwerken legt deze avond de eerste stap naar een verder onderzoek omtrent het effect van duisternis op de hersenactiviteit tijdens een creatief proces.

Verlies van een zintuig, fantoomgeluiden

Het herstellend vermogen en de plasticiteit van onze hersenen is een belangrijk evolutionair kenmerk dat aan de basis ligt van het leerproces. Spijtig genoeg wordt het wegvallen van een zintuig niet altijd even goed opgevangen door de hersenen. Een veel voorkomend gevolg van doofheid is oorsuizen of tinnitus. Tinnitus heeft gelijkenissen met fantoompijn. Oorsuizen wordt daarom soms beschreven als fantoomgeluiden1. De hersenen werken volgens het principe van laterale inhibitie: omliggende hersencellen worden onderdrukt door lokale hersenactiviteit. Als je geen hoge tonen meer hoort, worden de hersengebieden die de lagere tonen horen niet meer onderdrukt en worden overactief. En die overactiviteit nemen we waar als oorsuizen.

Het zesde zintuig

Het magnetische noorden als een zesde zintuig, trekvogels gebruiken het al miljoenen jaren om zich te oriënteren. Het fascineert vele mensen en wetenschappers. Enkele wetenschappers hebben een riem ontworpen die mensen toelaat het noorden te vinden via lichte trillingen in de riem. Hoewel de  riem in het begin onwennig aanvoelde, waren de proefpersonen er zich later niet meer van bewust. Zo’n nieuw verworven zintuig zou ons in de toekomst misschien een beter gevoel voor oriëntatie kunnen geven, maar leert ons vooral veel bij over de capaciteit van onze hersenen om nieuwe sensoriële informatie te verwerken2. Onlangs werd in een toonaangevend tijdschrift een studie gepubliceerd waarin ratten onzichtbaar licht konden waarnemen3. Het onzichtbare licht werd namelijk omgezet in hersensignalen via een neuroprothese aangebracht op de hersenschors. Er werd aangetoond dat de nieuwe informatie onder de vorm van onzichtbaar licht gebruikt werd door de proefdieren voor het verkennen van de omgeving.

De plasticiteit of aanpassingsvermogen van de hersenen wordt ook duidelijk geïllustreerd door onze mogelijkheid om computers te besturen met hersensignalen en te revalideren na een ernstig ongeluk met hersenschade. Zie ook Breinwijzer artikels “Brein in revalidatie” door Louisa en “Brein-computer interfaces” door Krista.

Dit artikel is deels gebaseerd op de lezing van prof. Boon naar aanleiding van het Darkroom event (21/10/2012) en deels aangevuld op basis van wetenschappelijke teksten.

Referenties

  1. De Ridder D, Van de Heyning P. The Darwinian plasticity hypothesis for tinnitus and pain. Prog Brain Res. 2007;166:55-60.
  2. Nagel SK, Carl C, Kringe T, Märtin R, König P. Beyond sensory substitution–learning the sixth sense. J Neural Eng. 2005 Dec;2(4):R13-26.
  3. Thomson EE, Carra R, Nicolelis MA. Perceiving invisible light through a somatosensory cortical prosthesis. Nat Commun. 2013;4:1482.