Brein in tweeën, maar bewustzijn niet

25 januari 2017

Patiënten met een 'gespleten brein' zouden ook een gespleten bewustzijn hebben, aldus de gangbare opvatting binnen de neurowetenschap. Een onderzoeksteam onder leiding van UvA-psycholoog Yair Pinto vond aanwijzingen dat de visuele waarneming weliswaar gesplitst is, maar dat dit niet leidt tot onafhankelijke perceptiegebieden in de linker en rechter hersenhelft. De resultaten zijn gepubliceerd in de nieuwste editie van het wetenschappelijke tijdschrift 'Brain'.

Gespleten brein is de niet-medische benaming voor het gevolg van een corpus callosotomie, een chirurgische ingreep die vroeger werd verricht ter verlichting van patiënten met zware epilepsie. Bij deze ingreep wordt het corpus callosum (de hersenbalk), een bundel van hersenvezels die de linker- en de rechterhersenhelft met elkaar verbindt, doorgesneden om te voorkomen dat epileptische activiteit zich verspreidt van de ene naar de andere hersenhelft. Hoewel deze ingreep meestal zorgt voor een effectieve verlichting van epilepsie, schakelt het tegelijkertijd praktisch alle communicatie uit tussen de hersenhelften.

Het gespleten brein kreeg grote bekendheid door het werk van Nobelprijswinnaar Roger Sperry en Michael Gazzaniga. Zij toonden aan dat patiënten met een gespleten brein alleen met hun rechterhand kunnen reageren op prikkels in hun rechter gezichtsveld, en omgekeerd. Deze ontdekking is gaan gelden als bewijs dat het doorsnijden van de hersenbalk leidt tot een afzonderlijk bewustzijn in iedere hersenhelft.

Gescheiden waarneming

Universitair docent Cognitieve psychologie Pinto en zijn collega’s reproduceerden de tests die tot de gangbare opvatting hadden geleid, bij twee patiënten die een volledige callosotomie hadden ondergaan. In een van de tests moesten de patiënten plaatsnemen achter een beeldscherm waarop verschillende voorwerpen werden getoond op verschillende plekken op het scherm. Vervolgens werd hun gevraagd te bevestigen of een bepaald voorwerp getoond was en op welke plek. Bij een andere test moesten zij correct het voorwerp benoemen dat zij hadden gezien, wat buitengewoon moeilijk is voor patiënten met een gespleten brein.

Y. Pinto

De traditionele opvatting (boven) versus de nieuwe resultaten (onder). Beeld: Yair Pinto

'Ons voornaamste doel was vast te stellen of de patiënten beter presteerden als zij met hun linkerhand reageerden op prikkels in het linker gezichtsveld, en omgekeerd', vertelt Pinto. Tot zijn verbazing zag hij dat de patiënten in staat waren te reageren op prikkels uit het complete gezichtsveld, met alle responstypen: linkerhand, rechterhand en verbaal. 'De patiënten konden nauwkeurig aangeven of een voorwerp in het linker gezichtsveld aanwezig was en de precieze plaats ervan aanwijzen, ook als zij met hun rechterhand of verbaal reageerden. En dit ondanks het feit dat hun hersenhelften nauwelijks met elkaar kunnen communiceren, misschien met 1 bit per seconde, wat heel traag is. Omdat ik zo versteld stond van de uitkomsten van de experimenten, heb ik ze uitgebreid herhaald en gecontroleerd.’

Ongedeeld bewustzijn

Volgens Pinto vormen de resultaten een duidelijk bewijs dat er sprake is van eenheid van bewustzijn in patiënten met een gespleten brein. 'De gangbare opvatting over patiënten met een gespleten brein gaat ervan uit dat fysieke verbindingen waarmee enorme hoeveelheden informatie kunnen worden verstuurd, onmisbaar zijn voor een geïntegreerd bewustzijn. Onze bevindingen laten echter zien dat zelfs wanneer de twee hersenhelften volledig van elkaar zijn geïsoleerd, de hersenen als geheel nog steeds in staat zijn als één bewustzijnscentrum te fungeren. Dit illustreert bij uitstek hoe complex het bewustzijn is.'

In de komende tijd wil Pinto vervolgonderzoek doen met meer patiënten met een gespleten brein om te zien of hij zijn bevindingen kan repliceren. 'Alleen met deze patiënten, van wie het aantal snel afneemt, kunnen we achterhalen wat er gebeurt als grote subonderdelen van onze hersenen niet meer met elkaar communiceren', aldus Pinto.

Publicatiegegevens

Yair Pinto, David A. Neville, Marte Otten, Paul M. Corballis, Victor A.F. Lamme, Edward H.F. de Haan, Nicoletta Foschi, Mara Fabri (2016): ‘Split brain: divided perception but undivided consciousness’ in Brain. DOI 10.1093/brain/aww358.

Gepubliceerd door  UvA Persvoorlichting