Schok voor wetenschappers - een man leeft zonder 90% van de hersenen

2024 Auteur: Seth Attwood | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-16 16:13

Magnetische resonantie beeldvorming van een patiënt met vrijwel geen hersenen, maar die een normaal sociaal leven leidt. Foto: Feuillet et al./The Lancet

Een Franse man die een relatief normaal en gezond leven leidt, ondanks de afwezigheid van 90% van de hersenen, dwingt wetenschappers om theorieën over de biologische essentie van bewustzijn te heroverwegen.

Ondanks tientallen jaren van onderzoek, kunnen experts het fenomeen bewustzijn nog steeds niet verklaren - de fundamentele manier waarop een persoon zich tot de wereld verhoudt. We weten dat dit iets in de hersenen wordt gevormd, op basis van neuronen. Maar hoe blijft het bewustzijn behouden als de overgrote meerderheid van de neuronen afwezig is?

Voor het eerst beschreven in het wetenschappelijke tijdschrift Lancet wordt al bijna tien jaar een klinische casus besproken in de wetenschappelijke gemeenschap.

Op het moment van opname in de kliniek was de patiënt 44 jaar oud en tot dat moment deed hij geen tomogram en wist hij niet dat hij praktisch geen hersenen had. Het wetenschappelijke artikel onthult de identiteit van de patiënt niet om de vertrouwelijkheid te bewaren, maar de wetenschappers leggen uit dat hij het grootste deel van zijn leven vrij normaal leefde, zonder zelfs maar iets te weten over zijn eigenaardigheid.

De hersenscans van de man zijn bijna per ongeluk gedaan. Hij kwam naar het ziekenhuis met klachten over zwakte in zijn linkerbeen, maar de dokter stuurde hem voor een tomogram. Uit de MRI-resultaten bleek dat de schedel van de man bijna volledig gevuld was met vloeistof. Slechts een dunne buitenste laag met de medulla blijft over en het binnenste deel van de hersenen is praktisch afwezig.

De afbeelding links toont een CT-scan van de hersenen van een patiënt met een groot deel van de schedel gevuld met vloeistof. Ter vergelijking: het tomogram rechts toont de schedel van een normaal brein zonder afwijkingen.

Wetenschappers zijn van mening dat de hersenen van de patiënt in de loop van 30 jaar langzaam werden vernietigd doordat vocht zich ophoopte, een proces dat bekend staat als hydrocephalus (waterzucht van de hersenen). Hij werd als tiener gediagnosticeerd en onderging een bypassoperatie om de beweging van het hersenvocht te herstellen, maar op 14-jarige leeftijd werd de shunt verwijderd. Sindsdien verzamelde de vloeistof in de schedel zich en werden de hersenen geleidelijk vernietigd.

Desondanks werd de man niet herkend als verstandelijk gehandicapt. Een heel hoog IQ van 75 heeft hij niet, maar dat weerhield hem er niet van om als ambtenaar te gaan werken, te trouwen en twee kinderen te krijgen.

Toen het verhaal van een ongewone patiënt in de wetenschappelijke pers werd gepubliceerd, trok het meteen de aandacht van neurowetenschappers. Het is verrassend dat een persoon met zo'n anamnese over het algemeen overleefde, en nog meer bij bewustzijn was, normaal leefde en werkte.

Tegelijkertijd maakte deze zaak het mogelijk om enkele theorieën over het menselijk bewustzijn te testen. In het verleden hebben wetenschappers gesuggereerd dat bewustzijn kan worden geassocieerd met verschillende specifieke delen van de hersenen, zoals de claustrum (omheining) - een dunne (ongeveer 2 mm dikke) onregelmatige plaat, bestaande uit grijze stof en gelegen onder de hersenschors diep in de witte stof. Een andere groep onderzoekers van Princeton University bracht de theorie naar voren dat bewustzijn wordt geassocieerd met de visuele cortex. Maar de geschiedenis van de Franse patiënt doet aan beide theorieën grote twijfel rijzen.

"Elke bewustzijnstheorie zou moeten kunnen verklaren waarom zo'n persoon die 90% van zijn neuronen mist, nog steeds normaal gedrag vertoont", zegt Axel Cleeremans, een cognitief psycholoog aan de Vrije Universiteit van Brussel, België. De wetenschapper gaf een lezing op de 20e Internationale Conferentie over de wetenschappelijke studie van bewustzijn in Buenos Aires in juni 2016.

"Bewustzijn is een niet-conceptuele theorie van het brein over zichzelf, opgedaan door ervaring - door leren, interactie met jezelf, met de wereld en andere mensen", zegt Axel Cleiremans. In zijn wetenschappelijke werk legt de wetenschapper uit dat de aanwezigheid van bewustzijn betekent dat een persoon niet alleen informatie heeft, maar ook weet dat hij informatie heeft. Met andere woorden, in tegenstelling tot een thermometer, die de temperatuur aangeeft, kent een bewust persoon zowel de temperatuur als deze kennis. Clearemans beweert dat de hersenen voortdurend en onbewust leren om hun eigen activiteit voor zichzelf opnieuw te beschrijven, en deze rapporten van 'zelfdiagnose' vormen de basis van bewuste ervaring.

Met andere woorden, er zijn geen specifieke gebieden in de hersenen waar het bewustzijn 'leeft'.

Axel Cleiremans publiceerde zijn theorie voor het eerst in 2011. Hij noemt het de 'radicale plasticiteitsverklaring' van de hersenen. Dit proefschrift komt redelijk overeen met het laatste wetenschappelijke onderzoek, dat de ongebruikelijke plasticiteit van het volwassen brein aantoont, in staat om te herstellen van trauma, bepaalde gebieden te "herprogrammeren" voor nieuwe taken, om het bewustzijn en volledige prestaties te herstellen.

De theorie van Cleremance kan het geval verklaren van een Franse man die het bewustzijn behoudt in afwezigheid van 90% van zijn neuronen. Volgens de wetenschapper blijven de resterende neuronen zelfs in dit kleine brein hun eigen activiteit beschrijven, zodat een persoon rekenschap geeft van zijn acties en het bewustzijn behoudt.

Onze kennis over hoe de hersenen werken, neemt elk jaar toe. Ondanks het principe "Geen systeem kan een systeem creëren dat complexer is dan zichzelf", bestuderen we geleidelijk het werk van het centrale zenuwstelsel en leren we de functies ervan te reproduceren. Slechts een paar dagen geleden werd bijvoorbeeld een wetenschappelijk werk gepubliceerd waarin werd beschreven hoe een blinde muis het gezichtsvermogen gedeeltelijk herstelde door ganglioncellen (zenuwcellen) op te bouwen in het netvlies - het deel van het zenuwstelsel tussen de hersenen en het oog.

In dit gebied vinden steeds meer ontdekkingen plaats. Toegegeven, soms is er een vreemd gevoel dat hoe meer we leren over het werk van de hersenen, hoe complexer de structuur lijkt te zijn.

Lees ook over andere gevallen: Leven zonder hersens