Bronnen bij Neurologie: programmering

Een voorbeeld van een zeer specifiek onderdeel van de hersenen dat gevormd blijkt door zelfprogrammering. Eerst de basisfunctionaliteit (DePers.nl, 19-11-2009, door Marcel Hulspas):
  Hoe het brein ons telkens weer voor de gek houdt

Zien is een gecompliceerde wisselwerking tussen oog en brein. Met alle maffe gevolgen van dien.

Kijk strak naar een van de blokjes in de bovenste rij van ... [nevenstaande] illustratie. De lijnen daaronder en -boven zijn kaasrecht. Maar de andere blokjes en lijnen staan duidelijk schots en scheef. En toch, kijk naar een blokje tussen een ander stel lijnen, en prompt lopen daar de lijnen recht en alle andere lijnen scheef. Een visuele illusie die aantoont dat we niet in staat zijn om te ‘zien’ wat er te zien valt. Alles wat buiten ons centrale gezichtsveld valt, buiten dat hele kleine stukje van het netvlies dat werkelijk ‘scherp’ kan zien, blijft vaag, en wordt door het brein slechts globaal bekeken en geïnterpreteerd, volgens een aantal basisregels. Zo veroorzaakt het verschoven blokjespatroon een illusie van diepte, van verschuiving naar achteren, en prompt ‘denkt’ ons brein dat die vage lijnen wijken, dan wel samenkomen.
    Het brein ziet niks. Het enige wat het van de ogen ontvangt is een immense stroom visuele prikkels, en daar probeert het iets van te maken. Het construeert de werkelijkheid om ons heen – de diepte, kleuren, voorwerpen waarvan wij zo naïef denken dat die zich ‘buiten onszelf’ bevinden.  ...

Oké, zou je kunnen denken: dat zal toch allemaal volgens de vaststaande regels van de werkelijkheid gaan. Nee, dus, die regels moeten worden uitgevonden:
  Het brein ziet niks. Het enige wat het van de ogen ontvangt is een immense stroom visuele prikkels, en daar probeert het iets van te maken. Het construeert de werkelijkheid om ons heen – de diepte, kleuren, voorwerpen waarvan wij zo naïef denken dat die zich ‘buiten onszelf’ bevinden. En dat grotendeels op basis van onze ervaring, opgedaan in de eerste levensjaren. Jonge proefdieren die nooit een cirkel of een verticale lijn te zien kregen, zullen die op latere leeftijd ook nooit ‘zien’. Wie blind geboren is, en op latere leeftijd de kans krijgt om dankzij een operatie toch weer te zien, doet er verstandig aan dat aanbod af te wijzen. Zien wordt dan een ware nachtmerrie.

Dat laatste hoeft niet waar te zijn. Zo kent de redactie van vele jaren terug het verhaal van het experiment met de omkeren de bril. Proefpersonen krijgen een soort zwembril op met glazen die het beeld omkeren. Aanvankelijk zien ze een omgekeerde wereld. Maar na relatief korte tijd (enkel uren?) gaan ze de wereld weer gewoon zien - het waarnemingssysteem heeft zich aangepast aan de nieuwe gegevens. Vervolgens liet men de bril weer afzetten - toen zagen de personen de werkelijke wereld weer omgekeerd - het duurde weer tijd voordat ze de goede werkelijke wereld weer als goed zagen.
   De aanleiding voor dit proefje was simpel: in een simpel optisch systeem als het oog is, staat er geen normaal beeld van de werkelijkheid op het netvlies, maar een omgekeerd beeld:

Dus een omkeerfunctie moet al ingebouwd zitten. En hoe die werkt, bleek uit de proef.

Dat deze verkrijging van vaardigheden door zelforganisatie en zelfprogrammering zich uitstrekt tot vrijwel de gehele werking van de hersenen blijkt uit onderstaande bronnen (KIJK, nr.10-2009):
  Goed zien met maar een half brein

Als je een hersenhelft mist, mis je normaal gesproken ook de helft van je gezichtsveld. Maar een 10-jarig Duits meisje met niet meer dan een half brein ziet toch normaal met een oog. Hoe kan dat?
    Het meisje in kwestie doet het al haar hele leven met alleen haar linkerhersenhelft; om de een of andere reden ontwikkelde haar rechterhelft zich niet in de baarmoeder. Dit euvel kwam overigens pas aan het licht toen ze drie was, wat wel aangeeft dat ze behoorlijk goed functioneert. "Psychologisch gezien is ze normaal, en ze is volledig in staat om een bevredigend leven te leiden", zegt Lars Muckli dan ook, een arts van de Universiteit van Glasgow die haar onderzocht. "Ze is grappig, charmant en intelligent."
    Reden voor het onderzoek van Muckli en collega's was het zicht van het meisje. Ze blijkt namelijk, ondanks het ontbreken van haar rechterhersenhelft, met haar linkeroog zowel het linker- als het rechtergedeelte van haar gezichtsveld te zien, en dat is heel vreemd. Normaal gesproken gaan namelijk de zenuwen van de 'neuskant' van het linkeroog naar de rechterhersenhelft, alsmede de zenuwen van de 'slaapkant' van het rechteroog. Dat betekent dat als je geen rechterhersenhelft hebt, je voor beide ogen ook de helft van je gezichtsveld moet missen.
    Maar dat is dus niet zo bij het meisje in kwestie. Onderzoek onder de fMRI-scanner (functional magnetic resonance imaging) wees uit waarom niet: alle zenuwen van haar linkeroog, zowel van de neus- als de slaapkant, gaan naar haar linkerhersenhelft, een 'wegomlegging' in de hersenen die vanzelf tot stand is gekomen. Muckli: "Het is bekend dat het menselijke brein flexibel is, maar toch waren we behoorlijk verbaasd om te zien hoe goed de enkele hersenhelft van dit meisje het gemis van de andere helft heeft weten te compenseren."  ...

Waarmee ook twee andere ideeën ondergraven worden: het idee van de ingeprogrammeerde taalcapaciteiten van Noam Chomski (Wikipedia) (dat dit op diverse plaatsen ingeprogrammeerd ligt, is onwaarschijnlijk), en het idee van een Intelligent Design (een afwijking van het "design" zou in principe altijd een vorm van uitval moeten leiden, en een dusdanig sterke als hierboven dus tot volledige uitval) (Wikipedia).

Hier de Engelstalige versie (CNN.com, 12-10-2009, door Kelly Marshall en Eric Marrapodi ):
  Born with half a brain, woman living full life

Doctor: Lesion "basically took away the left side" of Michelle Mack's brain
Right side of her brain essentially rewired itself to take over left-side functions
She lost some language ability, emotional control because of the rewiring
Mack's message to the world: "I'm normal but have special needs"

Michelle Mack has turned medical thinking upside down.
    Born with only half a brain, Mack can speak normally, graduated from high school and has an uncanny knack for dates.
    At 27, doctors determined that the right side of her brain had essentially rewired itself to make up for function that was likely lost during a pre-birth stroke. But her childhood and young adult years were fraught with frustration.   ...
    Mack's parents, Carol and Wally, realized shortly after her birth that something was wrong.
    "There wasn't a group to turn to," said Carol Mack. "Michelle didn't have cerebral palsy, I knew that. She didn't have Down's syndrome, I knew that. I had no place to turn."
    Ten years ago, Dr. Jordan Grafman, chief of the Cognitive Neuroscience Section at the National Institutes of Health, finally diagnosed the problem. Watch how Mack's brain healed itself »
    An MRI scan revealed she was missing nearly all the left side of her brain. While it was clear Mack has some problems, Grafman said he and the family were shocked by the extent of the damage.
    "We were surprised to see the extent of the lesion in her brain, which basically took away the left side of her brain," said Grafman. "There's some very deep structures remaining, but the surface of her brain, the cortex is 95 percent gone and some of the deeper structures, structures that control movement, are missing. These are all structures that are important for movement, behavior, cognition."
    The only answer, Grafman said, was that Mack's brain has rewired itself. The remaining half took over some of the essential functions that are normally done by the left, such as speaking and reading. That rewiring, however, came at a cost.
    "Michelle has fairly normal language abilities, certainly basic language abilities, she can construct a sentence, she can understand instructions, she can find words when she's talking, but actually she has some trouble in some aspects of visual-spatial processing," said Grafman.
    "It's quite possible that in her learning, in her development, when the right hemisphere either took over or developed some of the language abilities that it cost her in some of the skills that are normally mediated by the right side of the brain," added Grafman.
    In the 10 years since Grafman first diagnosed Mack, she has seen some intellectual functions improve, the doctor said. Recovery has not been perfect, however. Mack still struggles with abstract concepts and becomes easily lost in unfamiliar surroundings.
    The diagnosis explained why Mack had experienced a lifetime of difficulty controlling her emotions.
    "He's helped us understand the reason why I tend to throw fits, temper tantrums," she said. "It was because I was missing half my brain."   ...

Dat "moeilijkheden hebben met het controleren met emoties" is iets dat ook bij mensen met een volledig brein tegenkomt ...


Naar Neurologie, cerebrum ,  Neurologie, organisatie , of site home ·.

27 sep.2009