Hoofdstuk 1: Je hersenen gebruiken

In dit hoofdstuk:

• Psychologie biologisch bekijken
• De hersenen ontleed
• Je bewust zijn van je bewustzijn
• De wereld waarnemen met je zintuigen
• Je waarnemingen construeren

Psychologie kan af en toe zo abstract worden dat het dichter bij filosofie dan bij biologie lijkt te liggen. In dit boek maak je kennis met allerhande ‘psychologische’ begrippen, zoals gedachten, gevoelens, opvattingen en persoonlijkheid. Maar heb je je ooit afgevraagd waar al die dingen bestaan? Als je een gedachte of gevoel zou willen vinden, waar moet je dan zoeken?

De menselijke geest lijkt de meest voor de hand liggende plek te zijn als je deze psychologische begrippen zou willen opsporen. Maar waar vind je die?

De vraag waar de geest, die thuishaven van psychologische begrippen, zich ophoudt, is een eeuwenoude filosofische vraag. Bevindt de geest zich in de hersenen of wellicht ergens anders? Zijn de hersenen en de geest één en hetzelfde ding? De meeste wetenschappers zijn tegenwoordig van mening dat de hersenen en de geest hetzelfde zijn. Onderzoekers die van dit standpunt (monisme genoemd) uitgaan, denken dat een beter inzicht in het lichaam – en dan vooral het zenuwstelsel – voor een beter begrip van de geest de sleutel vormt. We moeten in de biologische aspecten meer inzicht krijgen om het mysterie van psychologische concepten als denken en voelen te kunnen ontrafelen.

Hardware, software en wetware

Veranderingen in onze biologie leiden tot gedragsverandering en veranderingen van onze mentale processen. Neem bijvoorbeeld alcoholgebruik. Mensen gedragen zich duidelijk anders wanneer ze dronken zijn. Ze flirten, dansen als een wildeman, ze worden emotioneel en sentimenteel en zelfs agressief. Alcohol heeft een chemische invloed op de hersenen; het wijzigt de biologie van de hersenen van de drinker.

Hoewel dit allemaal logisch klinkt, denk je misschien nog steeds ‘En tóch is psychologie nog wel iets meer dan louter ­biologie’. Hier spreekt de dualist in je. Mijn voorstel is om daar niet al te veel mee te worstelen, in elk geval niet terwijl je dit hoofdstuk leest. Hoewel ook ik denk dat we allemaal wel uit iets meer bestaan dan alleen maar cellen en moleculen, doe ik nog steeds mijn voordeel met de onderzoeksbevindingen van de biologische psychologie.

Het is handig om menselijke psychologie als een functie van drie niveaus te beschouwen: het biologische niveau, het psychologische niveau en het sociale niveau. Elk niveau is belangrijk. Om de bijdrage van elk niveau aan ons inzicht in gedrag en mentale processen te kunnen evalueren, moeten we ons een manier voorstellen waarop ze interacteren. Dat wil zeggen, we moeten op een of andere manier bedenken hoe de biologie psychologie beïnvloedt, hoe de psychologie op haar beurt de biologie beïnvloedt enzovoort.

De computer biedt een bruikbare metafoor als we willen ­begrijpen hoe de wisselwerking tussen deze verschillende ­niveaus verloopt. De meeste mensen weten dat een computer uit minstens twee functionele componenten bestaat, namelijk hardware en software. Tot de hardware behoren de feitelijke fysieke onderdelen van de computer, zoals de processor, de harde schijf, de bedrading, het cd-romstation en diverse andere onderdelen. De software omvat het besturingssysteem en de diverse andere programma’s (bijvoorbeeld een tekstverwerker) die we gebruiken wanneer we met een computer ons werk doen.

In deze metafoor vormt de hardware van een computer het biologische niveau, vergelijkbaar met ons fysieke lijf en met ons zenuwstelsel in het bijzonder. De software vertegenwoordigt het psychologische niveau, terwijl de interface tussen de gebruiker en de software het sociale niveau representeert. De hardware is zonder de software nutteloos en omgekeerd. Dus zelfs als je geen monist bent, kun je nog steeds de rol respecteren die onze fysiologie (de hardware) in de psychologie (de software) speelt.

De term wetware heeft betrekking op de feitelijke fysieke substantie van de hersenen. We hebben geen ‘hardware’ in onze hersenen in de vorm van bedrading, plastic, siliconen en dergelijke, maar ‘wetware’ (neuronen, weefsels, chemische stoffen enzovoort).

In de volgende paragrafen zullen we de wetware van het menselijk zenuwstelsel en het hormonale systeem nader bekijken. Deze twee interessegebieden in de fysiologische psychologie zijn voor een verklaring van psychologische ervaringen het ­belangrijkste.

Lichaamssystemen als goed geoliede machines

Het menselijke zenuwstelsel valt in grote lijnen in twee gedeelten uiteen: het centrale zenuwstelsel (CZ) en het perifere zenuwstelsel (PZ). De elementaire bouwstenen van het zenuwstelsel zijn zenuwen, neuronen, neurotransmitters en steuncellen (glia). Het CZ bestaat uit onze hersenen en het ruggenmerg. Het PZ omvat de zenuwen buiten het CZ, oftewel de zenuwen in de periferie van het lichaam.

Onthoud dat het zenuwstelsel een levend onderdeel van het lichaam is en dus dezelfde behoeften heeft als elk ander lichaamsdeel; het heeft brandstof nodig en moet worden gevrijwaard van ziekten. De gezondheid van de onderdelen van het zenuwstelsel wordt onderhouden door de bloedsomloop en diverse andere functies die het lichaam reguleren.

Zoals gezegd kan het menselijk zenuwstelsel worden opgesplitst in twee gedeelten: het CZ en het PZ. Je kunt het PZ beschouwen als een systeem van verbindingen waardoor de hersenen en ruggenmerg (CZ) met de rest van je lijf kunnen communiceren. Bij de communicatie zijn twee verzamelingen zenuwen betrokken:

• Spinale zenuwen. Deze zenuwen lopen van het ruggenmerg naar de spieren en andere lichaamsdelen. Via deze zenuwbanen worden signalen van en naar het ruggenmerg gestuurd.
• Craniale zenuwen. Deze zenuwen zijn betrokken bij de spieren en sensorische processen van het hoofd en de nek.

Naast deze twee verzamelingen zenuwen omvat het PZ ook een subsysteem van het zenuwstelsel als geheel, het zogeheten autonome zenuwstelsel (AZ). Het autonome zenuwstelsel helpt twee soorten spieren (de gestreepte spieren en de hartspieren) en de klieren in ons lichaam te reguleren. Het AZ is betrokken bij ‘automatische’ (onwillekeurige) handelingen. Lichaamsorganen, reflexieve spiercontracties en zelfs verwijding van de oogpupil zijn voorbeelden van automatische gedragingen die door het AZ worden geregeld. Het AZ kan op zijn beurt weer worden onderverdeeld in de volgende twee gedeelten:

• Sympatische zenuwstelsel. De sympathische tak van het AZ is betrokken bij de activering van het lichaam wanneer we extra energie nodig hebben. In een levensbedreigende situatie bijvoorbeeld komt mijn sympathische zenuwstelsel in actie en geeft me de energie om aan te vallen of te vluchten.
• Parasympathische zenuwstelsel. De parasympathische tak van het AZ deactiveert het sympathische zenuwstelsel nadat dit zijn taak heeft volbracht. Deze actie wordt ook wel de ontspanningsreactie genoemd omdat de activiteit van het sympathische zenuwstelsel wordt afgeremd en we naar een meer ontspannen toestand terugkeren.

Heb je de zenuwen?

Het centraal zenuwstelsel bestaat uit de hersenen en het ruggenmerg. De hersenen worden in drie delen onderverdeeld: voorste hersenen, middelste hersenen en achterste hersenen. Deze bestaan op hun beurt elk weer uit een heleboel substructuren die bij diverse gedragingen en activiteiten zijn betrokken.

Het is van belang te beseffen dat de hersenen een ingewikkeld en geïntegreerd systeem vormen. Alle onderdelen werken samen en produceren op die manier de ingewikkelde gedragingen waartoe elk van ons in staat is. Lokalisatie is het idee dat er specifieke hersendelen voor specifieke onderdelen van gedrag verantwoordelijk zijn. Diverse gedeelten van de hersenen werken samen om zien, horen, spreken enzovoort mogelijk te maken. Deze specialisaties van hersenonderdelen werden ontdekt en systematisch verkend met tal van neurologische technieken zoals ontleding van de hersenen na de dood, CT-scans, MRI-scans en PET-scans.

Voorhersenen

De voorhersenen van een mens bestaan uit de volgende substructuren:

• Cerebrale cortex. Als we de hersenen opvatten als een paddestoel met een bol bovenstuk en een steel, is de cerebrale cortex het bovenstuk van de paddestoel. De cortex bestaat uit twee helften die de linker- en rechterhersenhemisfeer worden genoemd. Via een brede bundel vezels, het corpus callosum genoemd, staan deze helften met elkaar in verbinding. Zonder het corpus callosum zouden de hersenhemisferen niet met elkaar kunnen communiceren.

De vier belangrijkste onderdelen van de hersenen staan afgebeeld in figuur 1.1 en hebben de volgende functies:

• Frontale hersenkwab: planning, ordening, coördinatie en regeling van bewegingen, redeneren en globale sturing van denkprocessen.
• Pariëtale hersenkwab: gewaarwordingen.
• Temporale hersenkwab: horen, praten en andere verbale activiteit.
• Occipitale hersenkwab: zien.

Figuur 1.1: De hersenkwabben

Figuur 1.2: Het limbisch systeem

• Limbisch systeem. Ligt onder het bovenstuk van de paddestoel, dus onder de cerebrale cortex. Dit systeem is betrokken bij leren, geheugen, emotioneel gedrag en voortplanting (zie figuur 1.2).
• Basale gangliën. Deze substructuur is betrokken bij de controle over bewegingen.
• Thalamus. Dit neurale schakelstation fungeert als doorgeefluik voor verschillende hersenonderdelen.
• Hypothalamus. De hypothalamus is betrokken bij de controle van het klierensysteem en regelt samen met het limbisch systeem gedrag zoals agressie, eten, bescherming en voortplanting.

Middenhersenen en achterhersenen

De middenhersenen bestaan uit de volgende onderdelen en functies:

• Tectum: betrokken bij horen en zien.
• Tegmentum: slaap, waakzaamheid, aandacht, spierspanning en spierreflexen.

Ook de achterhersenen bestaan uit twee substructuren:

• Cerebellum: coördinatie van bewegingen.
• Medulla: vitale lichaamsfuncties zoals het hart- en bloedvatensysteem, ademhaling en de beweging van skelet­spieren.

Schade aan de hersenen

Zoals je uit de eerder genoemde lijstjes kunt opmaken, is er in de hersenen een heleboel aan de hand. In principe zijn de hersenen betrokken bij alles wat we doen. Wat gebeurt er als een deel van de hersenen schade oploopt? Het gedrag en de mentale processen waarbij het beschadigde deel van de hersenen betrokken is, zullen daaronder lijden en verwante functies mogelijk ook.

Het endocriene systeem: oh, die hormonen!

Het endocriene systeem is verantwoordelijk voor de hormonale functies van het lichaam. De krachtige invloed van hormonen op je gedrag heb je mogelijk kunnen ervaren tijdens die schitterende jaren die we de puberteit noemen. We gaan als jongen of meisje naar bed en we worden als maniak wakker. Drastische veranderingen in de hormoonspiegel kunnen ons gedrag vaak drastisch veranderen. Dat geldt zelfs voor kleine veranderingen zoals fluctuaties tijdens de menstruele cyclus.

Specifieke klieren in het lichaam scheiden hormonen af die op onze gedragingen en lichaamsfuncties van invloed zijn. ­Eileiders en zaadballen beïnvloeden seksueel gedrag in hoge mate. Sekshormonen kunnen bepalend zijn voor wanneer en hoe snel een kind de puberteit bereikt. Hormonen die door de bijnierklier worden afgescheiden (adrenaline) zijn bepalend voor agressief gedrag. De pijnappelklier speelt een rol in ons stressniveau.

Bewust zijn van je bewustzijn

Wallace en Goldstein omschreven bewustzijn als de huidige toestand waarin we ons van externe en interne stimuli gewaar zijn. Daarbij is een stimulus alles (dat wil zeggen, een gebeurtenis, situatie of object) wat in onze wereld een psychologische reactie op gang brengt.

Bewustzijn is vergelijkbaar met een lichtje in de hersenen. Wanneer het licht uit is, zijn we bewusteloos, buiten bewustzijn. Bewustzijn stelt ons in staat onszelf en onze omgeving te bekijken, waardoor we een grotere controle over onze handelingen en ons gedrag hebben. Maar als je ooit op een drukke straathoek van een grote stad hebt gestaan, weet je dat er op elk willekeurig moment een heleboel om je heen gebeurt. Je ziet daar slechts een stukje van. Evenzo is het met ons bewustzijn gesteld, want het is begrensd. De hoeveelheid items in ons bewustzijn en de inhoud van die items bepaalt het niveau van de bewustzijnstoestand waarin we ons op een bepaald moment bevinden.

Bewustzijn is een ongrijpbaar begrip. We weten dat het bestaat, maar het is moeilijk om er de vinger op te leggen. Mijn bewustzijn bestaat in mijn innerlijke stem en mijn bewustzijn van mezelf, mijn omgeving en mijn ervaring. Maar van veel mentale processen en lichamelijke gewaarwordingen ben ik me meestal niet bewust. Zo hoor ik mijn hart gewoonlijk niet kloppen als ik op straat wandel, maar wel zodra ik het probeer te horen. Wanneer ik me bewust word van iets waarvan ik me niet bewust was, word ik het gewaar.

Nadenken wat de afwezigheid van bewustzijn inhoudt, is een goede manier om over de psychologie van het bewustzijn na te denken. Coma is een toestand van extreem gebrek aan bewustzijn. Iemand in coma is wezenlijk van de wereld om zich heen afgesneden. Misschien is die persoon zich nog van zijn eigen geest en lijf bewust, en weet hij misschien zelfs dat hij in coma is, maar voor zover een buitenstaander kan zien, is de persoon buiten bewustzijn.

Veranderende bewustzijnstoestanden

Vanaf het moment dat de mensheid bestaat hebben mensen welbewust geprobeerd om hun bewustzijn te veranderen. Ze hebben gebruikgemaakt van meditatie, religieuze rituelen, slaaponthouding, drugs en talloze andere middelen om hun gebruikelijke, normale niveau van bewustzijn tijdelijk te veranderen. Stanley Krippner heeft meer dan twintig veranderde bewustzijnstoestanden geïdentificeerd. Een van de bekendste toestanden is dromen.

In je nakie op je werk arriveren: dromen

Waarom slapen we eigenlijk? Ik weet niet waarom andere mensen slapen, maar ik doe het omdat ik moe ben. Voor het grootste deel weten slaaponderzoekers nog niet precies waarom we slapen, al zijn sommige speurders van mening dat slaap een herstelfunctie heeft. Onderzoek dat de gevolgen van slaapgebrek en slaaponthouding bestudeert, suggereert dat we gaan slapen om ons lichaam de gelegenheid te geven te herstellen wat tijdens onze wakkere uren verloren ging of schade opliep.

Volgens de theorie van het slaapherstel zijn dromen een bijproduct van de nachtelijke reorganisatie van de hersenen. De informatie die in de loop van de dag in waaktoestand is verzameld, wordt in het langetermijngeheugen opgeslagen. Deze verklaring sluit de mogelijkheid dat dromen interpreteerbaar zijn niet uit, aangezien dromen op werkelijke gebeurtenissen en situaties betrekking hebben. Daarom zouden dromen wel degelijk betekenis kunnen hebben.

De psychoanalyse heeft ons waarschijnlijk de uitgebreidste kijk op de psychologische betekenis van dromen en de droomtoestand geleverd. Freud en andere psychoanalytici zeggen het volgende. Dromen hebben een diepere betekenis dan hun oppervlakkige inhoud suggereert. Als ik van een nieuwe auto droom, betekent dat meer dan dat ik alleen maar een nieuwe auto wil. Het zou van alles kunnen betekenen, maar die betekenis is uniek voor mij als psychologisch wezen. De auto kan een uiterlijke vorm van een verdrongen wens zijn om vrij te zijn, waarbij de auto het symbool van beweging of verandering is.

Psychoanalytici zijn van mening dat de inhoud en de processen van onze dromen diep verborgen, onbewuste conflicten, wensen en onderwerpen representeren. Het is moeilijk om dromen te ontcijferen; ze zijn vaak verward en lijken weinig zinvol.

In zijn boek Die Traumdeutung schreef Freud dat dromen vaak onze pogingen weergeven om wensen te vervullen waarvan we ons niet bewust zijn. Via de droomduidingstechniek helpt een psychoanalyticus een patiënt de diepere betekenis van een droom te achterhalen.

De bouwstenen: onze zintuigen

De psychologie houdt zich bezig met een heleboel onderwerpen die allemaal betrekking hebben op de uiteindelijke vraag waarom en hoe wij mensen doen wat we doen. Deze paragraaf gaat over waarom en hoe we iets doen wat we allemaal doen: de wereld om ons heen gewaarworden en waarnemen. De dingen om ons heen zijn zo vanzelfsprekend als het feit dat we twee ogen en een neus hebben, maar we beseffen vaak niet hoe belangrijk onze zintuigen voor ons zijn. We zien, horen, proeven, tasten, voelen enzovoort. Psychologie als de studie van het gedrag en mentale processen omvat ook de bestudering van hoe onze zintuigen feitelijk werken.

We bestaan niet uit louter hersenen die zonder contact met de buitenwereld in ons lijf rondzweven. Integendeel, we zijn meestal in volledig contact met de wereld om ons heen, we nemen de informatie in ontvangst die de wereld ons aanreikt en verwerken en gebruiken die informatie om ons een weg door een scala aan mogelijkheden te banen.

Zintuigelijke waarneming is het elementaire proces waarbij we ruwe energie/informatie uit onze omgeving ontvangen. Perceptie is het proces waarbij we deze ruwe gegevens ordenen en er zin aan geven.

Al lang wijzen natuurkundigen en scheikundigen erop dat onze wereld uit materiële stoffen bestaat: deeltjes, atomen, moleculen en diverse vormen van energie. In principe is het heelal één grote bal energie. Alles bestaat uit een bepaalde configuratie van energie. Een werkdefinitie van gewaarwording is het proces waarbij we mentaal informatie over de wereld verwerven via de ontvangst van diverse vormen van energie in die wereld.

De energievormen waarmee mensen het vaakst in contact komen, zijn: licht (elektromagnetische energie), geluid (akoestische energie oftewel geluidsgolven), warmte (thermale energie), druk (mechanische of fysieke energie) en chemische energie. Sommige organismen staan aan dezelfde energievormen bloot als menselijke wezens, maar zijn voor andere bereiken gevoelig. Zo kunnen haaien chemische deeltjes (bijvoorbeeld van bloed) beter ruiken dan wij, terwijl honden geluiden van een veel hogere frequentie kunnen horen dan wij.

Voor de ontvangst van elke energievorm die we gewaarworden, wordt een afzonderlijk orgaansysteem (zintuig) gebruikt. Mensen beschikken over vijf elementaire zintuigen die elk voor een bepaalde energievorm gevoelig zijn:

• Zien. De ogen vangen lichtenergie op.
• Horen. De oren vangen geluidsenergie of geluidsgolven op.
• Tastzin. De tastzintuigen registreren mechanische ­energie.
• Reuk. Registreert via de lucht overgebrachte chemische energie.
• Smaak. Registreert chemische energie.

Het sensorische proces

Het licht dat door een lamp wordt uitgezonden, of geluid dat van een radio afkomstig is, wordt door onze zintuigen opgevangen. De ogen, de oren, de huid, de neus en de mond worden toegangsstructuren genoemd, aangezien ze ons tot de omgeving toegang verlenen. Nadat de energie bij deze zintuigen is gearriveerd, moet het op een of andere manier in onze hersenen terecht zien te komen. In ons hoofd stuiteren immers geen licht-, geluids- of hittegolven rond. Dus hoe komen ze daar terecht?

Houd ten eerste in gedachte dat onze hersenen van een eigen vorm van energie gebruikmaken. De elektrochemische energie is het specifieke type energie waarvan de hersenen gebruikmaken. Met deze energie kunnen onze neuronen met elkaar communiceren en hun werking uitoefenen. Dus om ervoor te zorgen dat de hersenen de vormen van energie kunnen begrijpen die onze zintuigen hebben opvangen, moet elke energievorm een transformatie ondergaan. Deze transformatie, transductie genoemd, zet de energievormen van de zintuigen om in elektrochemische oftewel neurale energie.

De aanwezigheid van specifieke typen cellen, receptors, in elk van de sensorische systemen maakt transductie mogelijk. Elk sensorisch systeem beschikt over zijn eigen type receptorcel. Nadat de receptorcellen de omgevingsenergie hebben getransduceerd (geconverteerd, vertaald), wordt er een neuraal signaal via een sensorische zenuw verstuurd naar het gedeelte van de hersenen dat in de verwerking en analyse van de desbetreffende informatie is gespecialiseerd.

Bestaat de muziek die we beluisteren of de menselijke stemmen die we horen, slechts uit één toonhoogte? Welnee. Elk van deze zintuiglijke ervaringen, oftewel stimuli (prikkels), bestaat uit een ingewikkeld samenstel van licht, geluidsfrequenties, intensiteiten van geuren en smaken enzovoort. Geen nood, want onze sensorische systemen zijn op dit karwei berekend. Via een codeer- en representatieproces zijn onze hersenen in staat om de complexiteit van de omgeving waarin we ons bevinden, te registreren.

Een complexe stimulus wordt geregistreerd door de verschillende stimuluskenmerken naar een specifiek patroon van neurale activiteit te vertalen. De theorie van specifieke zenuwenergieën zegt dat elk sensorisch systeem slechts informatie ten aanzien van één zintuig levert, ongeacht hoeveel zenuwen er worden gestimuleerd. Met andere woorden, er zijn in de hersenen specifieke onderdelen aanwezig die de prikkels die ze ontvangen, altijd als licht of geluid interpreteren. Ook zijn er specifieke sensorische systemen aan specifieke zones in de hersenen gekoppeld, waardoor de hersenen het verschil weten tussen het horen van geluid en het zien van licht.

In de hersenen worden verschillende aspecten van een stimulus gecodeerd, al naargelang de geactiveerde neuronen en het neuronale activatiepatroon. Als neuronen in het visuele systeem worden geactiveerd, worden de hersenen licht gewaar. Bij verschillende neuronale activatiepatronen worden de hersenen verschillende golflengten of lichtintensiteiten gewaar, bijvoorbeeld zonlicht versus kaarslicht. Het eind van het sensorische spoor leidt naar een neurale representatie van de gewaarwording in een specifiek deel van de hersenen waar we uiteindelijk de muziek horen of de kleuren zien.

Zien

Het gezichtsvermogen is een van de belangrijkste zintuigen die we hebben. Hoewel de andere zintuigen ook belangrijk zijn, is ons vermogen om te kunnen zien van kritiek belang om ons in de wereld te handhaven. In deze paragraaf zal ik een kleine trip beschrijven, namelijk de tocht die het licht via het oog tot in de hersenen maakt, waardoor we het uiteindelijk ook als licht ervaren.

1. Het licht komt via het hoornvlies ons oog binnen.

2. Het licht passeert via de oogpupil.

3. De ooglens focust het licht op het netvlies.

4. De lichtenergie wordt in neurale energie omgezet; lichttransductie.

Om deze lichttransductie te begrijpen, moeten we het netvlies van dichterbij bekijken. Het netvlies ligt tegen de achterzijde van de oogbal en bevat een aantal speciale cellen, de fotoreceptors, die voor de transductie (het omzetten van lichtprikkels) verantwoordelijk zijn. Deze cellen bevatten chemische stoffen, de zogeheten fotopigmenten die uiteenvallen wanneer de lichtfotonen van de lichtgolf ermee contact maken. Deze gebeurtenis brengt een chemische reactie op gang die de cel opdraagt een signaal naar de optische zenuw te sturen. Het signaal reist vervolgens naar de visuele cortex, het hersengedeelte dat voor de analyse van visuele stimuli verantwoordelijk is.

Synesthesie

Sommige mensen beweren dat ze licht kunnen horen en geluiden kunnen zien. Anderen rapporteren dat ze kleuren kunnen voelen. Synesthesie is de term voor het vermogen dat bepaalde mensen een of meer vormen van energie gewaarworden met een ander sensorisch systeem dan het systeem dat daarvoor gewoonlijk wordt gebruikt. Dit vermogen schijnt ongeveer 1 op 2000 mensen te bezitten. Wetenschappers hebben het vermoeden dat deze ervaring het gevolg is van het feit dat sommige hersenbanen elkaar kruisen. Baron en Cohen koesteren de hypothese dat dit mogelijk wordt gemaakt door de aanwezigheid van extra verbindingen in de hersenen die ervoor zorgen dat er een wisselwerking optreedt tussen sensorische systemen die voor het overige los van elkaar staan. Wat de oorzaak ook moge zijn, het klinkt wel leuk! Ik heb er veel voor over om muziek te kunnen zien, omdat ik het niet voel als ik op de dansvloer sta.

Horen

Geluid legt afstanden af in de vorm van golven en wordt gemeten in termen van amplitude (oftewel golflengte) en frequentie (aantal golven per tijdseenheid). Beide factoren kunnen naar een psychologische ervaring worden vertaald: amplitude bepaalt de luidheid (van het rockbandje van de buren), terwijl frequentie de ervaren toonhoogte produceert (de gillende zanger van dat bandje). De structuren van het oor zijn specifiek ontworpen om de energie van de geluidsgolven in neurale energie om te zetten (transductie).

Een geluid arriveert in het oor via dat eigenaardige maar o zo functionele ontwerp van de oorschelp die als inlaat fungeert. De geluidsgolf passeert het oorkanaal en komt uiteindelijk bij het trommelvlies (tympanisch membraan) aan. Het trillende trommelvlies laat drie kleine oorbeentjes (malleus, incus en stapes, Latijn voor respectievelijk hamer, aambeeld en stijgbeugel) trillen waardoor de trilling wordt versterkt.

Nadat de geluidsgolf in het binnenoor (cochlea) is gearriveerd, vindt er transductie plaats. De cochlea bevat de hardware die voor het transductieproces nodig is. De cochlea is gevuld met vloeistof en de bodem bestaat uit het basilair membraan. Aan dit basilaire membraan zijn haarcellen bevestigd (die er echt als haren uitzien). De geluidsgolven vanuit het binnenoor wijzigen de druk van de vloeistof binnen de cochlea en produceren vloeibare golven die het basilair membraam verplaatsen. Door de beweging van het basilair membraan buigen de haarcellen, waardoor hun chemische eigenschappen en dus hun elektrische polariteit worden gewijzigd. Een cel kan vuren en een signaal versturen wanneer zijn polariteit verandert. De geluidsgolven reizen nu in de vorm van neurale elektrochemische energie naar de auditieve cortex (het gedeelte van de hersenen dat voor horen verantwoordelijk is) om perceptueel te worden verwerkt.

Tastzin

Tastzin omvat druk-, temperatuur- en pijngewaarwordingen. Speciale cellen in de huid zijn tastgevoelig en sturen een signaal naar het ruggenmerg en vervolgens door naar de ­hersenen. Transductie bij tast is een fysiek of mechanisch proces en veel directer dan bijvoorbeeld de chemische transductie in het oog. Wanneer warmte, koude of gewicht de tast­receptoren in de huid stimuleren, wordt er een neuraal signaal naar de hersenen gestuurd op ongeveer dezelfde manier zoals dat bij de haarcellen in het binnenoor gebeurt. De druk veroorzaakt direct een neuraal signaal.

Pijn is voor de tastzin een speciaal geval, aangezien het zonder pijngevoel bijna onmogelijk zou zijn om beschadiging te voorkomen en in de wereld te overleven. Hoe weet ik dat verbranding mijn lichaam kan schaden en mogelijk mijn dood kan betekenen? Omdat het behoorlijk zeer doet wanneer ik me brand. Pijn is een belangrijk signaal dat iets het lichaam schade toebrengt, beschadigt of vernietigt.

Sommige mensen schijnen een hoge pijndrempel te hebben. De poortcontroletheorie stelt dat pijnsignalen in het ruggenmerg een poort moeten passeren, waar wordt ‘beslist’ welke signalen naar de hersenen worden doorgestuurd en welke niet. Als een ander zintuig ook van de pijnpaden gebruikmaakt, is het mogelijk dat een pijnsignaal de hersenen niet bereikt. Verder kunnen er competitieve signalen vanuit een ander lichaamsdeel bij de poort arriveren, waardoor de doorstroming van de pijnsignalen naar de hersenen wordt belemmerd. Op die manier is het inzichtelijk dat het helpt als je over je dij wrijft wanneer je enkel zeer doet. Dat komt omdat het wrijfsignaal (druk) vanuit de dij met het pijnsignaal vanuit de enkel bij de poort wedijvert. Verbazingwekkend! Ik sta altijd weer versteld van de complexiteit van het menselijk lichaam.

Reuk en smaak

Reuk is een chemische waarneming. Op warme zomeravonden ruik ik vaak de barbecue van de buren. Dat komt omdat er deeltjes van het voedsel, en wel vluchtige chemische deeltjes, in de lucht zijn terechtgekomen en de reis naar de reukreceptors in mijn neus hebben gemaakt. In mijn neus bevinden zich duizenden reukreceptors waarmee ik tienduizenden verschillende geuren kan gewaarworden.

De moleculen van de vluchtige chemische deeltjes veroorzaken een chemische verandering in de receptors in mijn neus, waardoor het transductieproces op gang wordt gebracht. De chemische energie wordt vervolgens door de receptorcellen in neurale energie omgezet, waarna een signaal naar de bulbus olfactorius in mijn hersenen wordt gestuurd. De bulbus olfactorius heeft ook verbindingen met het gedeelte van mijn hersenen dat met emoties te maken heeft. Sommige onderzoekers denken dat deze verbinding ervoor verantwoordelijk is dat ­geuren af en toe emotionele herinneringen oproepen.

Smaak is eveneens een chemische gewaarwording en wordt mogelijk gemaakt door de chemische receptors (smaakpapillen) op de tong. Alle smaken zijn variaties op vier grondsmaken: zoet, zuur, bitter en zout. Een mens heeft ongeveer tienduizend smaakpapillen. Deze receptors reageren op voedselmoleculen en converteren de chemische energie vervolgens naar neurale energie die naar het hersengebied wordt gezonden dat in de analyse van smaakinformatie is gespecialiseerd.

Afwerking van het product: perceptie

Het is duidelijk dat de wereld die we via onze zintuigen gewaarworden, wel iets ingewikkelder is en veel meer inhoudt dan een bundeltje afzonderlijke geluiden, geuren, tastindrukken of andere sensorische indrukken. We horen symfonieën en geen reeksen noten. We zien een vuurwerk en geen geïsoleerde lichtfotonen. We proeven allerlei nuances in wat we eten, en niet louter een zoete, zure, bittere of zoute smaak. We mogen onze perceptuele vermogens voor al deze genoegens wel heel dankbaar zijn.

Perceptie is het proces dat de diverse zintuiglijke indrukken waarmee we dag in dag uit worden gebombardeerd, organiseert, analyseert en betekenis geeft. Je zou kunnen zeggen dat zintuiglijke indrukken de grondstoffen zijn en dat perceptie het eindproduct is.

Er bestaan twee populaire opvattingen over dit ingewikkelde proces van informatieverwerking:

• Ecologen (bottom-up informatieverwerking). Deze opvatting stelt dat onze omgeving ons alle informatie verstrekt die we nodig hebben om de wereld gewaar te worden; interpretatie is nauwelijks nodig. Als ik bijvoorbeeld een boom zie, komt dat niet omdat ik een perceptie in mijn geest heb geconstrueerd. Ik neem de boom waar omdat de boom me van alle benodigde informatie heeft voorzien om hem waar te nemen zoals hij is.
• Constructionisten (top-down informatieverwerking). Volgens deze opvatting leunt het perceptuele proces op eerdere ervaring en informatie waarmee de werkelijkheid op basis van fragmentarische gewaarwordingen wordt samengesteld. We zijn niet louter passieve ontvangers van sensorische informatie. We construeren actief wat we zien, horen, proeven enzovoort.

Ongeacht of je een ecoloog of een constructionist bent, kent het perceptuele proces een aantal basisprincipes. Als zintuigelijke waarneming het proces is dat specifieke typen energie in onze omgeving detecteert, hoe weten we dan welke informatie de moeite van het detecteren waard is en welke informatie simpelweg achtergrondruis is? Per slot van rekening kunnen we niet reageren op alle prikkels om ons heen. We zouden dan geen verschil kunnen maken tussen verkeersgeluiden, het gieren van de wind en wat iemand tijdens een winderige dag in een drukke straat tegen ons zegt. Gelukkig hebben perceptuele systemen een ingebouwde manier om te bepalen welke informatie detecteerbaar moet zijn en daadwerkelijk wordt gedetecteerd.

Het begrip absolute drempel heeft betrekking op de minimumhoeveelheid energie in de omgeving die door ons sensorische systeem kan worden gedetecteerd. Elk sensorisch systeem heeft zo’n absolute drempel; onder die drempel krijgt de energie geen aandacht.

Een andere factor die bepaalt of een stimulus al dan niet wordt gedetecteerd, is een uitvloeisel van de Wet van Weber en betreft het juist waarneembare verschil. Het juist waarneembare verschil tussen twee opeenvolgende stimulusintensiteiten is in elk sensorisch systeem een constante fractie. Dat wil zeggen dat een stimulus alleen wordt gedetecteerd als deze het juist waarneembare verschil ten opzichte van een andere stimulus overschrijdt. Zo niet, dan zal de stimulus niet worden opgemerkt omdat het verschil te klein is.

Een andere theorie, de signaaldetectietheorie, bekijkt het probleem op een iets ingewikkeldere manier. Een groot deel van de omgevingsenergie om ons heen wordt als achtergrondruis beschouwd. Wanneer we een stimulus (signaal genoemd) ontvangen, wordt deze geanalyseerd op basis van onze individuele gevoeligheid en ons reactiecriterium. Aan de hand van de gevoeligheid en het reactiecriterium van onze individuele sensorische systemen kunnen we een stimulus correct detecteren (een treffer), een aanwezig signaal niet detecteren (een misser), een niet-aanwezig signaal detecteren (een vals alarm) of bij afwezigheid van een signaal terecht geen signaal rapporteren (correcte verwerping).

Onze vooroordelen en beweegredenen bepalen ons reactiecriterium en spelen een rol bij het al dan niet juist detecteren van een stimulus. Dus wanneer mensen denken dat ik niet naar ze luister, is dat niet mijn fout. Ik detecteer hun signaal niet omdat mijn reactiecriterium is ingesteld op het negeren van iemand die op dat moment tegen me praat. Sorry hoor, maar ik ben het onschuldige slachtoffer van mijn perceptuele proces.

Organisatieprincipes

Het perceptuele systeem is niet uit een verzameling arbitraire regels en toevallige processen opgebouwd. Psychologen en andere onderzoekers hebben in de loop der jaren verscheidene principes ontdekt die regelen hoe ons perceptuele systeem alle informatie ordent die we van onze sensorische systemen ontvangen:

• Voorgrond-achtergrond. Informatie wordt automatisch in voorgrond en achtergrond onderverdeeld. De voorgrondinformatie is duidelijker, de achtergrond heeft minder betekenis.

Als je je aandacht op het witte gebied richt (waardoor het witte gebied voorgrond wordt), zie je een symmetrische vaas. Als je naar de grijze gebieden kijkt (waardoor de grijze gebieden de voorgrond worden), zie je twee naar elkaar toe gerichte gezichten.

• Groeperen. Deze veelomvattende categorie omvat principes aan de hand waarvan wordt bepaald welke stimuli met andere stimuli worden gegroepeerd.
  • Nabijheid. In de ruimte dichtbij elkaar liggende stimuli worden als bij elkaar behorend opgevat.
  • Gemeenschappelijk lot. Stimuli die met dezelfde snelheid in dezelfde richting bewegen, worden gegroepeerd.
  • Continuïteit. Stimuli die een vloeiende vorm creëren, worden als één groep gezien.
  • Gelijkenis. Gelijksoortige dingen worden in één groep geplaatst.
• Completeren. Dit principe heeft betrekking op de neiging om ontbrekende informatie in te vullen en op die manier een stimulus te completeren.

Tegenwoordig behoren de meeste psychologen tot het constructionistische kamp. (Zie de paragraaf ‘Afwerking van het product: perceptie’ eerder in dit hoofdstuk.) Ze beschouwen perceptie als een proces waarbij de dingen die we in de werkelijkheid waarnemen uit fragmenten worden opgebouwd. Een aantal regels om informatie te ordenen is bij onze geboorte al ingebouwd, maar er zijn ook factoren die naderhand kunnen beïnvloeden hoe we de dingen waarnemen.

Onze ervaring, bijvoorbeeld, heeft een krachtige invloed op hoe we dingen waarnemen. Het begrip perceptual set (conceptuele instelling) heeft op deze manier van waarnemen betrekking. Wat ik waarneem wordt tevens bepaald door wat ik verwacht, waarbij ik van aanwijzingen in de omgeving en mijn ervaring gebruikmaak om te interpreteren wat ik zie. Stel dat ik door een straat rij en dat ik iemand in politie-uniform naast een stilstaande auto door het autoraampje met de bestuurder zie praten. Ik neem dan stilzwijgend aan dat die agent een controle uitvoert. In principe zou ik er ook van kunnen uitgaan dat de agent de automobilist naar de weg vraagt, maar mijn ervaring leert anders.

De cultuur waarin we leven oefent eveneens een krachtige invloed uit op de manier waarop we dingen waarnemen. De rol van culturele invloeden op onze waarneming kan worden geïllustreerd aan de hand van een serie plaatjes. Je laat een reeks plaatjes zien aan verschillende mensen met de vraag of ze daarvan een verhaal willen maken. Het verhaal dat ik uit de plaatjes opmaak kan echter heel anders verlopen als ik uit een andere cultuur afkomstig ben. Stel dat ik naar een reeks plaatjes kijk waarbij een vrouw op het eerste plaatje een tas draagt. Op het tweede plaatje huilt de vrouw, op het derde plaatje komt een man naar haar toe en op het vierde plaatje is geen tas meer te zien. Wat is hier aan de hand? Ik kan een vrouw zien die van streek is omdat ze haar tas ergens heeft laten staan, en een man die haar te hulp komt. Maar het is ook mogelijk dat ik een vrouw zie die huilt van angst omdat er een man op haar afkomt die haar tas wil stelen. Al naargelang mijn cultuur of subcultuur, om nog maar niet te spreken van mijn ervaringen, kan ik de reeks plaatjes op twee totaal verschillende manieren interpreteren.

Illusies en goochelkunst

Perceptuele illusies zijn een gevolg van de organisatieprincipes van onze perceptuele systemen. Het is mogelijk dat we dingen zien die er niet werkelijk zijn, of dat we beweging zien waar die niet aanwezig is. ­Goochelaars ­gebruiken deze perceptuele organisatieregels tegen ons. Ze weten precies hoe ons perceptuele systeem werkt en maken bij hun trucs gebruik van die kennis.