Hoe gaat het menselijk brein om met de realiteit

X.0 Informatie vergaring menselijk brein.
De hersenen, van welke diersoort ook, zijn een orgaan voor de opslag en verwerking van
informatie.1 De mens neemt voortdurend informatie op uit het milieu en die informatie wordt
verwerkt, geïnterpreteerd en opgeslagen. Daarvoor dienen de hersenen. Al deze informatie uit
het milieu wordt opgenomen met behulp van de zintuigen.
Tabel. De menselijke zintuigen:
Zien;
Horen;
Proeven – ruiken;
Tastzin
x.1 Zien
Het oog is en lichtgevoelig orgaan en wordt in boeken vaak vergeleken met een camera.2 En
daar lijkt het oog natuurlijk technisch gezien ook op. Een camera is in feite niets meer dan een
kunstoog. Kort gezegd werkt een oog (en dus ook een camera) als volgt:
Een lichtbundel valt door een lens op een stuk film. De hoeveelheid licht die binnenvalt valt te
regelen door opening/sluiting van de pupil. Ook kan de scherpte worden geregeld door het
straalvormig lichaam (Corpus ciliare) dat rond de buigbare ooglens zit. Door het (ont)spannen
van het straalvormig lichaam verandert de bolling – en dus de scherpte – van de lens. Het ligt
wordt door de lens zodanig gebroken dat het brandpunt van de lens óp het netvlies ligt.
Het netvlies is het eerder beschreven ‘film’ van de camera, het is de binnenste laag van het
oog. Hier komt het gebroken licht terecht. Op het netvlies bevinden zich honderdduizenden
lichtgevoelige cellen, kegeltjes en staafjes.
De staafjes zijn voor bijna elke kleur zichtbaar licht gevoelig, behalve voor rood. Met
de staafjes wordt contrast waargenomen in zwart-grijs-wit. Staafjes liggen verspreid over het
hele netvlies, behalve op de blinde en gele vlek. Kegeltjes zijn gevoelig voor bepaalde
kleuren, zo zijn er drie typen kegeltjes; een voor rood, en voor blauw en een voor groen.
Kegeltjes liggen bevinden zich vooral in de gele vlek in de directe omgeving daarvan.
In de staafjes wordt onder invloed van licht rodopsine afgebroken. In een daarop volgende
keten van reacties en veranderingen in het vrijkomen van neurotransmitters ontstaan er
impulsen in de aan de staafjes en kegeltjes met synapsen aangesloten sensorische neuronen.
Deze impulsen, die de ruwe data van de ogen bevatten worden, via de oogzenuw naar de
hersenen gevoerd voor verdere informatie.
Daar komen de impulsen binnen in de thalamus en vandaar worden ze doorgestuurd naar het
visuele hersenschorscentrum aan de achterkant van de hersenen. De algemene theorie is dat
de data van het netvlies daar wordt ontleedt en verwerkt tot het beeld dat we zien.
‘Zien’ betekent dus dat de beelden opgenomen door het oog, in de hersenen verwerkt worden.
x.2 Horen
1
2
Neurobiologische basis van ontwikkelingsstoornissen, http://www.nih.knaw.nl/~ramakers/
biologie voor jou 281
x.2.1 Geluid
Geluid bestaat uit trillingen in de lucht. Een trilling is geluid als hij zich voortplant met de
snelheid van het geluid, zo’n 300m/s. De afstand tussen twee opeenvolgende samenpersingen
van lucht bepaalt de frequentie en de mate van samenpersing bepaalt de intensiteit van het
geluid. Strikt natuurkundig gezien is geluid een luchttrilling zonder enige zintuiglijke
kwaliteit. Het horen is als het ware die luchttrillingen opvangen en omzetten. De hersenen
nemen natuurkundige eigenschappen van geluid waar als kwalitatieve eigenschappen. De
frequentie wordt de toonhoogte, intensiteit wordt geluidssterkte en klank is het gevolg van
combinatie van verschillende frequenties.
X.2.2 Werking van het oor
Zoals gezegd bestaat geluid uit trillingen. Met de oorschelp worden trillingen van een relatief
groot oppervlakte geconcentreerd in de nauwe gehoorsgang. Dit levert een versterking met
ongeveer factor 3 op. Door de gehoorsgang worden de trillingen naar het trommelvlies
(tympanum) geleid. Daar aangekomen zetten de trillingen het trommelvlies in beweging. Het
trommelvlies versterkt door een factor 20 grotere oppervlakte de trillingen en van daar komen
de trillingen aan bij het ovale venster. Het ovale venster brengt de vloeistof in het slakkenhuis
aan het trillen. Door de trillingen gaan kleine haartjes in het slakkenhuis tussen het basale
membraan en het dakmembraan mee trillen. Die trillingen worden door synaptische blaasjes
opgemerkt. Als een synaptische cel zijn drempelwaarde heeft bereikt, wordt de inhoud van het
blaasje in de synapsspleet van de synaps met sensorische neuronen geledigd, waardoor een
impuls ontstaat in het sensorische neuron van de gehoorzenuw.
Deze impulsen worden doorgestuurd naar de grote hersenen.
x.3 Geur- en smaakzin
x.3.1.1 Geurzin
De geurzin is een van de van de oudste zintuigen. Er bevindt zich tussen de zenuwbaan die
van in de neus tot in de hersenen loopt maar één synaps. De geurreceptoren leiden
rechtstreeks naar de hersenschors, terwijl de andere zintuigen via de thalamus gaan. Dit wijst
erop de geurzin een van onze oudste zintuigen is. Maar ook het zintuig dat het meest is
afgestompt in de loop van de evolutie. Primaten hebben bijvoorbeeld een aanzienlijk betere
reuk en een groter hersendeel voor de verwerking van geur. En vergeleken met dieren als
honden zijn we eigenlijk zo goed als ‘geurenblind’.
Geurreceptoren huizen in het limbische systeem, waar ook enkele aspecten van onze emoties
en het geheugen huizen. Dit verklaart mogelijk waarom geuren soms zo’n emotionele reactie
op kunnen roepen en waarom we sommige geuren nooit zullen vergeten.
x.3.1.2 Werking
Het geurzintuig is biologisch gezien bijna de simpelheid zelve; een holte met twee luchtgaten.
De ingeademde lucht komt door de twee gaten in de neusholte en gaat langs het reukepitheel
net achter en onder de ogen. In deze weefsellaag van ongeveer 1 cm2 liggen zeer veel
receptorcellen – die elke 60 dagen afsterven en vervangen worden door een nieuwe generatie.
Chemicaliën op de trilhaartjes van de receptorcellen reageren op geuren (eigenlijk kleine
hoeveelheden stoffen) in de lucht en dit leidt tot een zenuwimpuls. Deze impuls gaat via
zenuwvezels zoals vermeld naar het geurgebied in de hersenschors. Daar pas worden de
geuren verder verwerkt en al dan niet waargenomen.
Een professional kan tot een dergelijke 10.000 verschillende geuren onderscheiden. Maar ook
een ongetraind mens kan ongeveer 2000 geuren onderscheiden.
x.3.2 Smaakzin
Smaak wordt vooral waargenomen met de tong. Hierbij moet worden gezegd dat reuk een
enorme rol speelt bij smaak. Iemand die verkouden is en een verstopte neus heeft, proeft bijna
niets meer. Desalniettemin speelt de tong een belangrijke rol bij de waarneming van smaak.
De tong bestaat uit glad, dwarsgestreept spierweefsel en is bedekt met plaveiselepitheel.
Onder plaveiselepitheel ligt losmazig bindweefsel. Het oppervlak van de bovenkant van de
tong is bedekt met kleine uitsteeksels, papillen. De papillen bevatten speciale
chemoreceptoren die gevoelig zijn voor chemische stoffen in oplossing.
De tong is onder te verdelen in 4 delen, een voor elk van de ‘hoofdsmaken’
Tabel. De vier hoofdsmaken (van het puntje van de tong naar achteren)
- zoet;
- zout;
- zuur;
- bitter.
Omdat we dus eigenlijk maar vier smaken kun onderscheiden, is een groot deel van de smaak
afkomstig van de geur. Dit is waarom een verkouden persoon minder proeft.
Evenals de geurreceptoren sturen de chemoreceptoren op de tong zenuwimpulsen die via de
thalamus de hersens binnen komen en vervolgens vanaf de thalamus naar de somatosensorische hersenschors gaan.
x.4 Tastzin
De tast is als zintuig een heel ander verhaal, omdat er niet 1 duidelijk tastorgaan valt aan te
wijzen. De (receptoren in de) huid neemt verreweg het grootste en belangrijkste aandeel van
al het voelen voor zijn rekening. In de huid liggen diverse tastzintuigen. Met behulp van deze
zintuigen kunnen we doormiddel van aanrakingen waarnemingen doen. De receptoren in de
huid zijn te verdelen in de volgende groepen:
Tabel. Huidreceptoren
- Drukreceptoren;
- Tastreceptoren;
- Warmtereceptoren;
- Koudereceptoren;
- Pijnreceptoren
Aanraking wordt waargenomen doordat die gepaard gaat met een drukverandering van de
huid. Een vormverandering over een groter oppervlak wordt waargenomen door de
drukreceptoren die dieper in de huid liggen. Pijn en temperatuurverschillen worden
geregistreerd door vrije zenuwuiteinden zonder bolvormige zwellingen aan het uiteinde. De
gevoelige delen van het menselijk lichaam, zoals handen, lippen, gelaat en tong, bevatten
achtbaar meer receptoren dan minder gevoelige delen.
De sensorische zenuwcellen zijn verbonden met de zenuwen in het ruggenmerg. Sommige
pijnreceptoren worden van hieruit rechtstreeks verbonden met de motorische zenuwcellen, om
in geval van hevige pijn direct een reflex actie uit te kunnen voeren. Op deze manier hoeft er
niet eerst een impuls naar de thalamus (of soms zelfs het naar limbische systeem, als de
motorische actie samenhangt met geheugen of emotie).
Normaal gesproken gaat de impuls van de receptoren naar de thalamus en van daaruit naar het
somato-sensorische systeem. Ieder deel van het lichaam correspondeert met een stukje
somato-sensorisch stukje hersenschors. Lichaamsdelen met veel receptoren beslaan dus ook
een groter stuk hersenschors3. Zo bestaat er eigenlijk dus als het ware een soort kaart van het
lichaam in de hersenschors.
3
kopflog.be