Ons reptielenbrein

De menselijke hersenen, zo wil de populaire opvatting, bestaan uit drie afzonderlijke breinen: het oeroude reptielenbrein, het nieuwere zoogdierenbrein en het meest recente, rationele mensenbrein. Zo simpel is het helaas niet.

door Ronald Veldhuizen – Skepter 33.2 (2020)

De menselijke hersenen volgens MacLean. Het voorhoofd zit rechts.

RECLAME overtuigt het meest als het ons zogeheten reptielenbrein aanspreekt, zeggen marketeers. Dat is het minst geëvo lueerde deel van de hersenen, nog steeds dom en gevoelig voor eet- en seksimpulsen. Wie goed leiderschap wil tonen, laat juist de prefrontale cortex het werk doen, zeggen consultants. Dat is het recenter geëvolueerde deel van het menselijk brein, dat bovenop de oudere delen zetelt en zakelijk kan nadenken.

Paul MacLean. (foto: NIH)

Daar zit een theorie achter: die van the triune brain oftewel het drievuldige brein, gelanceerd in de jaren zestig door de Amerikaanse neurofysioloog Paul MacLean en in de Angelsaksische wereld vooral bekend geworden dank zij Carl Sagans boek The dragons of Eden uit 1977. In Nederland maakte de psycholoog Piet Vroon de theorie populair met zijn boek Tranen van de krokodil: over de te snelle evolutie van onze hersenen (1989).

De theorie stelt, kortweg, dat het menselijk brein in drie afzonderlijke stappen is geëvolueerd. Eerst was er het primitieve reptielenbrein. Daarbovenop groeide tijdens de evolutie het emotionele en lerende zoogdierenbrein: het limbische systeem. En daar weer bovenop evolueerde de neocortex, het rationele brein dat mensen zo typeert. De drie breinen zouden langs elkaar leven en elkaar vooral in de weg zitten, schreef Vroon. Het reptielenbrein ziet iets lekkers en roept: hap-slik-weg, de neocortex stribbelt tegen: zouden we dat wel doen?

Het is een ouderwets en vooral een simplistisch idee, vindt Alain Dagher van de McGill University in Montreal. ‘We hebben één brein, en niet twee of drie los op elkaar gestapelde breinen,’ zegt hij in zijn kantoor in ‘The Neuro’, het herseninstituut en -ziekenhuis dat tegen een helling aanschurkt van de Mont-Royal. Met de hersenscanner tegenover zijn kamer onderzoekt hij hoe het menselijk brein verleidingen weerstaat en emoties verwerkt. De nieuwste inzichten suggereren dat het allemaal nét anders werkt dan aan de borreltafel wordt beweerd.

Eerst die drie-hersenen-in-één. Dat we ‘oudere’ hersendelen zoals het reptielenbrein hebben, die los bestaan naast de nieuwere, zoals de neo cortex, dat is dus een mythe?
‘Ik zou het geen mythe noemen. Het is een te grove versimpeling, een achterhaalde metafoor. Op zich is het wel zo dat bepaalde hersendelen van ons lijken op die bij sommige andere dieren zoals reptielen, terwijl andere delen juist sterk verschillen. Onze prefrontale cortex is bijvoorbeeld duidelijk veel groter dan die van elk ander dier. Maar dat betekent niet dat die andere hersendelen tijdens de evolutie gelijk zijn gebleven, en dat vervolgens de evolutie op magische wijze een prefrontale cortex erbovenop zette.

Zo werkt het niet. Ons brein bevat geen statisch relict dat is gestopt met evolueren. Elk gen in ons lichaam, elk lichaamsdeel, dus ook elk hersendeel, staat onder druk van natuurlijke selectie, voortdurend. Ook het deel dat wel krokodillen- of reptielenbrein wordt genoemd.’

Adrian Dagher. (foto: Christinne Muschi/McGill Magazine)

Ziet u deze versimpeling vaak?
‘Toch wel. Ik beoordeel op dit moment een wetenschappelijk artikel waarin letterlijk staat dat bepaalde hersendelen in de mens gestopt zijn met evolueren. Dat verraste me nogal.’

Maar is het dan niet zo dat ons ‘oerbrein’ of ons reptielenbrein impulsief wil handelen, en dat je dan met rationele gedachten van de prefrontale cortex die verleidingen kunt onderdrukken?
‘Natuurlijk is het zo dat je zelfbeheersing moet uitoefenen als dat nodig is. Maar als je het probeert te koppelen aan de manier waarop dat in de hersenen werkt en dan zegt: je hebt een reptielenbrein en een cognitief brein, die elk hun eigen beslissingen nemen en de zaak met elkaar uitvechten, dan zegt dat eigenlijk niets over hersenfuncties. Dat is hoe niet hoe het brein is georganiseerd.’

Hoe is het wel georganiseerd?
‘Alle hersendelen zijn met elkaar verbonden. Niet alleen dat, ze zijn altijd verbonden geweest, gedurende ons hele leven en gedurende de hele evolutie. Ik vind het daarom logischer om het brein als één geïntegreerd geheel te zien.’

Impulsregulatie

Dat betekent volgens Dagher dat er ook niet echt sprake is van een strijd wanneer je een impuls onderdrukt. Omdat de prefrontale cortex, waar mensen hun abstracte denkwerk grotendeels verrichten, altijd in contact staat met hersendelen die emoties verwerken, gaan zelfs de meeste rationele gedachten gepaard met emoties, ook als we een verleiding proberen te weerstaan. Dagher: ‘Stel dat je een sigaret wilt roken. Dat is een drang, een verlangen. Die kun je onderdrukken met gedachten die andere emoties oproepen. Je kunt je bijvoorbeeld zorgen maken over het idee dat roken later wél problemen geeft.’

En bij impulsieve misdaden dan, de crime passionel? Wordt het brein dan niet overrompeld door een impuls of emotie?
‘Een emotie kan het brein wel overrompelen. Denk maar aan trauma’s of een geur: die roepen dan acuut herinneringen op, positief of negatief.
Maar voor een crime passionel bestaat voor zover ik weet geen goede verklaring vanuit hersenverbindingen. Waarvoor in elk geval veel bewijs bestaat, is dat bij impulsieve daden het verbindingsnetwerk tussen de cognitieve gebieden en de belonings- en pleziergebieden de hoofdrol speelt. In mijn optiek zie je dan dat de beloningsverwachting op de korte termijn die van de langere termijn overtreft. Van een strijd tussen twee gebieden is geen sprake, al voelt dat misschien wel zo als we ons afvragen waarom we ons impulsief hebben gedragen.’

Het brein van een reptiel is niet een leeggestript zoogdierenbrein dat de nieuwste snufjes mist.

Dus het is ook niet zo dat je je prefrontale cortex traint als je meer zelfbeheersing wil oefenen?
‘Niet per se. We hebben in een recente studie mensen gevraagd hoe moeilijk ze het vinden op allerlei momenten eten te weerstaan. Met stellingen als: ‘Wanneer ik een lekker toetje zie, kan ik mezelf niet bedwingen’. Mensen die daarop positief scoren zijn iets zwaarder dan gemiddeld, en wij wilden weten of hun prefrontale cortex ook anders was. Dus we legden iedereen in de scanner en lieten foto’s zien van lekker eten, met een opdracht eronder: onderdrukken of laat jezelf gaan.

We zagen dat mensen die het moeilijk vinden om een lekkernij te weerstaan, juist méér hun prefrontale cortex inzetten als ze tijdens ons experiment hun verlangen proberen te onderdrukken. Dat betekent dus misschien dat zelfbeheersing niet zozeer een kwestie is van de prefrontale cortex beter inzetten. In plaats daarvan hebben mensen met grotere zelfbeheersing wellicht gewoon het geluk om een minder sterke verleiding te ervaren. En dan is het makkelijker voor ze om weerstand te bieden. We hebben dit nog niet gepubliceerd, trouwens, maar het zijn sterke bevindingen.’

Dat is bijna het tegenovergestelde van wat je zou verwachten.
‘Ja, en als je niet oplet stel je als onderzoeker de verkeerde vragen of trek je te snel conclusies. En dat is iets wat mensen in hersenscanstudies de hele tijd doen. Als iemand tijdens een onderzoek bijvoorbeeld activiteit ziet in de nucleus accumbens, dan garandeer ik je dat in die studie het woord ‘beloning’ valt. Bij studies met de prefrontale cortex zie je altijd woorden als ‘inhibitie’ of ‘controle’.

Maar het is beter om te zoeken naar connecties en die te ontcijferen. Je zegt dus niet: de nucleus accumbens is een beloningscentrum, maar: welke afweging maakt dit hersendeel in deze context? Als je bijvoorbeeld pijn in je voet hebt en de nucleus accumbens is actief, codeert hij dan voor het vooruitzicht dat de pijn straks weg is? Of dat de pijn niet zo erg is als verwacht? Dat soort vragen. Ik denk dat we meer op deze manier moeten gaan denken.’

Inmiddels is de neurowetenschap toch wel in die nieuwe richting aan het kijken en klaar met het benoemen van hersengebieden?
‘Het schuift wel op. Ik ben toevallig net terug van een congres over deze kwesties — de verbindingen tussen de gebieden lijken belangrijker dan de gebieden afzonderlijk. We kunnen pas sinds een jaar of vijftien hersenverbindingen meten met MRI-scanners, maar het lukt steeds beter. We zoeken nu echt naar connecties en wat ze coderen. Zo brengen we in kaart met welke informatie het brein beslissingen doorrekent.’

Dan moeten in uw optiek het brein dus als een soort computer zien?
‘We meten hersenactiviteit, maar het brein werkt met concepten, met informatie. Als neurowetenschapper probeer je die informatiestroom te decoderen. Ik haal daarbij graag Claude Shannon aan, de bedenker van de informatietheorie. Toen hij bij Bell Labs werkte, zag hij dat de ingenieurs vooral dachten dat telegraafkabels elektriciteit droegen. Maar hij realiseerde zich dat die kabels informatie droegen en ging daarmee rekenen. Hij vond in feite de wiskunde uit achter de communicatie in computernetwerken. Dat inzicht heeft de wereld veranderd: dankzij zijn theorie hebben we nu internet en een overdaad aan computers. En ik denk dat meer en meer mensen beseffen dat zijn ideeën ook opgaan voor ons brein.’

Het reptielenbrein

Het brein van een reptiel is niet een leeggestript zoogdierenbrein dat de nieuwste snufjes mist. De hersenen van krokodillen, slangen en hagedissen werken in grote lijnen met dezelfde blauwdruk als die van mensen, chimpansees en paarden, de zoogdieren dus.

Krokodillenbrein. (Wikimedia)

Dat valt vooral goed te zien in hoe het embryo van een mens of reptiel groeit: het breintje daarvan ontvouwt zich in gelijksoortige fasen tot gebieden met grofweg dezelfde functies. Zo ontstaat onze neocortex — het hersengedeelte waarmee de mens relatief abstract denkt — uit hetzelfde genetische programma als het pallium bij reptielen, waarmee zij óók associaties leggen tussen gebeurtenissen in hun omgeving. Daarmee is complex gedrag reptielen niet vreemd: zo trekken schildpadden met hulp van het aardmagnetisch veld terug naar hun geboortestranden, zorgt een krokodillenmoeder voor haar kroost en leeft de woestijnnachthagedis in sociale groepen.

Naumann RK, Ondracek JM, …, Laurent G. The reptilian brain. Current Biology 2015;25:R317–321, PMID 25898097.

Uit: Skepter 33.2 (2020)

Vond u dit artikel interessant? Overweeg dan eens om Skepsis te steunen door donateur te worden of een abonnement op Skepter te nemen.

Steun Skepsis

Ronald Veldhuizen is wetenschapsjournalist