“Om de geest te begrijpen moet men het brein begrijpen”

“Om de geest te begrijpen moet men het brein begrijpen”, heeft neurofilosoof Patricia Churchland ooit gezegd.

In de vorige blogposts hebben we gekeken hoe onze geest, ons gedrag en onze levensinstelling veranderen met het ouder worden. Echter hebben we nog helemaal niet gekeken naar welke rol ons brein speelt in deze veranderingen. Als we Patricia Churchland geloven, lijkt het echter cruciaal om hier wat meer aandacht aan te besteden. Onze hersenen zijn immers de bron van ons karakter, onze gedachten en onze manier van doen. Voordat we erin gaan duiken hoe ons brein verandert met  leeftijd, gaan we eerst proberen te begrijpen hoe dit complexe maar wonderbaarlijke orgaan in elkaar zit.

De grote hersenen – cerebrum

Als we aan het brein denken, dan zien we vaak een rimpelige, walnoot-achtige vorm voor ons. Echter maakt deze rimpelige structuur slechts een deel van ons gehele brein uit. Dit gedeelte wordt ook wel de grote hersenen of het cerebrum genoemd. Het rimpelige uiterlijk ontstaat doordat de bovenste laag van de hersenen, die ook wel cortex of hersenschors genoemd wordt, sterk gevouwen is. Door alles windingen en groeven in de hersenschors, is er extra veel plek voor de milliarden neuronen die hier met elkaar communiceren. En deze neuronen hebben we hard nodig in de grote hersenen, want dit is het gebied van het brein dat we voor de meest complexe taken nodig hebben.
Sommige groeven in de hersenschors zijn groter dan andere en vormen zo de “grenzen” tussen 4 verschillende kwabben die we kunnen onderscheiden in onze grote hersenen. Al bij redelijk simpele taken, zoals het oppakken van een beker of een gesprekje met de buurman werken deze kwabben nauw met elkaar samen. Elke kwab heeft hierbij een verschillende functie.

Frontaalkwab – We beginnen met de froontalkwab (of ook wel voorhoofdskwab), die in het plaatje blauw ingetekend is. Als we de mens met een machine vergelijken dan kunnen we de frontaalkwab als de afstandsbediening van deze machine zien. Vanuit deze kwab worden namelijk belangrijke executerende functies geregeld. Denk hierbij aan het maken van keuzes, het oplossen van problemen, het plannen van onze toekomst, het controleren van emoties en de manier waarop we onszelf aan de buitenwereld presenteren. Sommige zeggen dat de frontaalkwab het thuis van onze persoonlijkheid is. Dit verklaart waarom mensen die schade aan de frontaalkwab krijgen, daarna qua gedrag soms onherkenbaar zijn voor hun familie of vrienden. Mensen met een letsel aan de frontaalkwab, hebben soms moeite het controleren van hun impulsen, kunnen heftige stemmingswisselingen krijgen en raken soms hen interesse voor oude hobbies en passies volledig kwijt.
Een ander belangrijk onderdeel van onze frontaalkwab is de motor cortex. De motor cortex hebben we nodig om lichaamelijke bewegingen te plannen en uit te voeren. Van het oppakken van een mok, tot dansen bij een feest of het bespelen van een gitaar: bij al deze bezigheden zal de motor cortex extra actief zijn.  

Pariëtale kwab – Achter de frontaalkwab ligt de pariëtale kwab van ons brein (geel in het plaatje). Deze kwab is onder andere cruciaal voor het verweken van “somatosensorische” informatie. Dat betekent dat in deze kwab lichamelijke sensaties zoals tast, temperatuur en pijn verwerkt worden. Daarnaast hebben we deze kwab nodig voor onze proprioceptie,. Wat is proprioceptie? Doet u eens uw ogen dicht en probeert met uw rechter hand het puntje van uw neus aan te raken. Dat gaat waarschijnlijk best makkelijk, dankzij proprioceptie kunnen we namelijk goed inschatten waar in een ruimte zich ons lichaam en onze lichaamsdelen bevinden. Aangezien in de pariëtale kwab ook visuele informatie binnenkomt, kan de pariëtale kwab deze twee informatie bronnen combineren zodat we door ruimtes kunnen navigeren, zonder constant tegen dingen aan te lopen en zonder ons gevoel voor richting kwijt te raken.  

Occipitale kwab – Honden hebben een uiterst goede neus, vleermuizen hebben een exceptioneel gehoor, en mensen gebruiken vooral hun ogen om de wereld te verkennen. Hiervoor hebben we  onze occipitale kwab nodig (roze in het plaatje). Als we iets met onze ogen waarnemen, zal deze informatie in de occipitale kwab terecht komen waar we niet alleen maar simpele visuele informatie (zoals lijntjes) maar ook complexe informatie (complete objecten) verwerken.

Temporale kwab – De temporale kwab (groen in het plaatje) heeft meerder functies, en een daarvan is het verwerken van geluid. Geluid en taal hangen natuurlijk sterk samen, daarom is het niet heel verrassend dat de temporale kwab ook bij het begrijpen van taal betrokken is. Het zogenaamde gebied van Wernicke is hier extra belangrijk voor. Mensen met een letsel in deze plek kunnen zinnen produceren die grammatisch correct lijken, maar die verder niet betekenisvol zijn.  Naast het verwerken van taal en geluid, is de temporale kwab belangrijk voor ons geheugen. De hippocampus is namelijk deel van de temporale kwab en is betrokken bij het opslaan van herinneringen.

De grote hersenen – twee hemisferen

Naast de verschillende kwabben in de grote hersenen is het belangrijk om onderscheid te maken tussen de rechter- en linker hersenhelften. Deze helften worden ook wel “hemisferen” genoemd. Elke hersenkwab bevat beide hemisferen, en beide hemisferen zijn betrokken bij de functies van elke kwab. Toch zijn er ook verschillen tussen de linker en rechter hersenhelft, doordat ze allebei gespecialiseerd zijn voor verschillende taken. Zo vinden veel taal-processen in de linker hemisfeer plaats, terwijl de rechter hemisfeer meer verantwoordelijk is voor ons ruimtelijk inzicht.
Ten slotte is het interessant om te weten dat de linker hersenhelft de rechter helft van ons lichaam aanstuurt en andersom. Dat betekent dus dat wanneer we onze rechter hand bewegen de linker motor cortex actief is, terwijl als we iets met ons linker oog zien onze rechter occipitale kwab dit zal verwerken.

De Kleine hersenen – Cerebellum

We hadden het al over de grote hersenen, dus het is waarschijnlijk niet heel verrassend dat ons brein ook uit een onderdeel bestaat dat de kleine hersenen (of ook wel het cerebellum) genoemd wordt.
Ook al maakt deze structuur slechts 10% van het hele brein uit, het belang van de kleine hersenen mag niet onderschat worden. Het cerebellum zorgt er namelijk voor dat we constant in balans blijven, zelfs terwijl we wilde of complexe bewegingen met ons lichaam maken. Ook voor andere motoriek-gerelateerde taken is ons cerebellum belangrijk. Terwijl de motor cortex (in de frontale kwab) betrokken is bij het plannen en initiëren van bewegingen, hebben we het cerebellum nodig om deze bewegingen precies en accuraat uit te voeren. Iemand met schade in het cerebellum kan dan wel nog met zijn vinger een lijn van links naar rechts trekken, maar deze lijn zal waarschijnlijk niet recht en vloeiend verlopen.
Ook bij het leren van bewegingen is het cerebellum cruciaal. Stel bijvoorbeeld u wilt een sport zoals tennis leren. Het zal dan even duren totdat u door heeft hoe u de tennisbal met u racket kunt raken, maar door te oefenen zal u hier steeds beter in worden. Ook dit hebben we aan het cerebellum te danken.

De hersenstam

Terwijl u dit artikel aan het lezen was heeft u waarschijnlijk niet waargenomen welke processen allemaal in uw lichaam plaatsgevonden hebben. Uw hartslag is constant gebleven, u heeft geen moeite hoeven doen om uw ademhaling te reguleren en uw lichaamstemperatuur is constant gebleven. 
Bij al deze processen was uw hersenstam betrokken. Dit gedeelte van ons brein reguleert dus verschillende basis-functies van ons lichaam die simpel lijken maar wel essentieel zijn voor ons overleven. Daarnaast verbindt onze hersenstam het rest van ons brein met het ruggenmerg. Vanuit het ruggenmerg lopen er verschillende zenuwbanen naar de rest van ons lichaam. Sommige zenuwbanen hebben we nodig om te kunnen voelen: dit zijn dus banen die van ons lichaam naar de hersenen gaan, zodat de hersenen de sensorische informatie kunnen verwerken. Andere zenuwbanen zijn ervoor verantwoordelijk bewegingen in gang te zetten. Deze banen gaan dus van de hersenen, waar de beweging gepland wordt, naar de rest van ons lichaam. Beide soorten informatie zullen dus vanuit verschillende richtingen onze hersenstam en ons ruggenmerg passeren.

Illustratieverantwoording:

Figuur 1: Gebaseerd op Gray, H. (1918). ‘Principal fissures and lobes of the cerebrum viewed laterally’. Gray’s Anatomy, Figuur 728.

Meer Informatie:

Kolb, B., Whishaw, I.Q., Campbell Teskey, G. (2016). An Introduction to Brain and Behavior. 5th edition. Worth Publishers.