De Braziliaanse hersenwetenschapper Miguel Nicolelis

De ware schepper van onze wereld?
Ons brein
De Braziliaanse hersenwetenschapper Miguel Nicolelis
koppelt de brein en machine, en hersenen onderling, en laat
nu zien dat het brein de ware schepper is van het universum.

Willem Schoonen
25 januari 2020

Een dwarslaesie kan de verbinding wegnemen tussen je
hersenen en je lichaam, en je volledig verlammen, maar kan
niet je vermogen wegnemen om te dromen”, zegt Miguel
Nicolelis.
Deze Braziliaanse hersenwetenschapper liet dat zien in Walk
Again, een project waarmee hij wereldfaam verwierf.
Het wereldkampioenschap voetbal dat in 2014 in zijn land
werd gespeeld, werd geopend met een trap tegen de bal door
de 29-jarige Juliano Pinto.
Het leek een trap van niks, maar voor Pinto was het een
mirakel.
Hij was door een auto-ongeluk volledig verlamd; lopen en een
bal trappen waren voor hem vanaf die tijd onmogelijk.

Uitwendig geraamte
Maar dat onmogelijke werd mogelijk gemaakt door een
exoskelet waarin Pinto hing en dat hij met zijn hersengolven
kon aansturen.
De installatie was ontwikkeld in het lab van Nicolelis en was
op tientallen dwarslaesiepatiënten getest.
Die lieten zien dat je, na de nodige training, met hersengolven
de installatie in beweging kunt zetten; je kunt lopen door te
dromen van lopen.
En omdat de signalen van beweging werden teruggeleid naar
het brein, ‘voelden’ die dwarslaesiepatiënten hun benen.
Toen Pinto het openingsschot van het WK had verricht, zei hij:
 “Ik voelde de bal”.

Studenten van de TU-Delft ontwikkelden ook een exoskelet.
Hoe het werkt zie je hieronder.

Voor Nicolelis was dit een wetenschappelijke en
technologische overwinning.
Maar slechts een eerste stap.
De Braziliaan, die tegenwoordig aan een Amerikaanse
universiteit werkt, is doorgegaan met experimenteren en heeft
fundamentele inzichten ontwikkeld in de werking van het brein.
 De Ware Schepper, noemt Nicolelis het brein nu.
Hij heeft de theorie hierachter ontvouwd in een nieuw boek:
‘The True Creator of Everything: How the Human Brain
Shapes Our Universe as We Know It ’.

Hoe het brein onze kosmos schiep
In het boek ‘The True Creator of Everything:
How the Human Brain Shapes Our Universe’ ontvouwt
Miguel Nicolelis zijn ‘relativistische theorie van het brein’.
Met die benaming zoekt hij aansluiting bij grote doorbraken in
de geschiedenis van de natuurwetenschappen, die lieten zien
dat fenomenen als waarneming en beweging geen absolute
grootheden zijn maar relatieve.
Afhankelijk van de relatie tussen de waarnemingen en zijn
omgeving.

Het universum, schrijft Nicolelis, biedt een zee van ‘potentiële’
informatie die door het brein wordt gebruikt om er een
mentale representatie van te maken.
Het brein wordt in deze visie het centrum van het universum.
Alles wat zich aan ons voordoet is door het brein gecreëerd,
het brein is de ‘ware schepper’.
Tijd en ruimte bestaan niet als zodanig, maar zijn constructen
van het brein, die onze evolutie en ons overleven mogelijk
hebben gemaakt.

Tijd is als pijn, zegt Nicolelis; het zijn beide geen meetbare, ­
objectieve grootheden, alleen jij kunt ze voelen.
En ruimte is de gewaarwording van jezelf door de
representatie die je brein geeft van de dingen om je heen.
De hersenwetenschapper ontwikkelt een hele kosmologie,
een groot verhaal.
Pittig en abstract soms, maar toegankelijk en boeiend
geschreven.
En het eindigt met een waarschuwing.

De evolutie heeft de mens een uniek brein gegeven, zo
geavanceerd dat het mensen in velerlei ‘brainets’ met elkaar
kan verbinden.
Maar ook zo krachtig dat het de mensheid in staat stelt
zichzelf te vernietigen.
Tekenen van verval ziet Nicolelis in het kapitalisme en in de
kunstmatige intelligentie.
“Mensen”, besluit de hersenwetenschapper, “moeten hun
collectieve recht als scheppers van hun universum opeisen en
dat nooit uit handen geven aan een stel bejubelde machines”.

Toeval
In een volgend experiment kregen drie proefpersonen, in
gescheiden kamers, de opdracht om met hersengolven een
virtuele arm, die ze konden zien op een computerscherm,
naar een doel te leiden.
Van de drie richtingen waarin de arm kon bewegen, kon
iedere proefpersoon er maar twee controleren.
Proefpersoon 1 kon bijvoorbeeld alleen links-rechts en
omhoog-omlaag, proefpersoon 2 alleen omhoog-omlaag en
voor-achter.

Dat betekent dat iedere bewegingsrichting van de arm wordt
gecontroleerd door twee proefpersonen.
En de arm kan alleen in die richting bewegen als die twee
hetzelfde denken.
Dat werkt voor geen meter, zou je denken, tenzij door toeval.
Inderdaad.
Maar na weken van experimenten bleken de drie
proefpersonen met enige regelmaat in staat om de virtuele
arm naar het gewenste doel te leiden.
En er was tussen die proefpersonen geen enkele fysieke
verbinding.
Bovendien waren het geen mensen met een dwarslaesie,
maar apen.

Spiegelneuronen
Breinen kunnen met elkaar in een harmonie komen,
gesynchroniseerd raken, ook wanneer hun dragers niet in
elkaars buurt zijn.
Je hebt dan een ­‘brainet’, zegt Nicolelis, een netwerk van
resonerende breinen.
Er wordt inmiddels veel onderzoek gedaan naar verbindingen
tussen hersenen op afstand.
Het vermoeden bestaat dat die verbindingen een cruciale rol
hebben in de ontwikkeling van sociaal gedrag van dieren en
in de ontwikkeling van taal door de mens.

Spiegelneuronen zijn hier belangrijk, zenuwcellen die ervoor
zorgen dat een actie die je een ander ziet doen, zich ook gaat
voltrekken in jouw brein als het ware.
Iemand tegen een bal zien schoppen, doet jou diezelfde
beweging uitvoeren in je bovenkamer.
Maar er is meer aan de hand dan het synchroniseren van
signalen in neuronen, zegt Nicolelis.

Tussen de verschillende hersenendelen lopen bundels
zenuwcellen, die met elektrische pulsen informatie
overbrengen.
Dat is digitale informatie: een zenuwcel geeft een impuls af
(=1) of niet (=0).
Maar een bundel elektriciteits­draden creëert bovendien een
magnetisch veld, daaraan danken we elektromagneten.
En veranderingen in een magnetisch veld beïnvloeden de
stroom in die dradenbundel, daarom werkt de dynamo.
Verandering van een magnetisch veld zijn ook een vorm van
informatie.
Maar in tegenstelling tot de elektrische pulsen is die informatie
niet digitaal maar analoog; zij is niet een strakke rij nullen en
enen, maar vloeibaar en kan alle waarden aannemen.

Samenspel tussen digitale en analoge informatie
Wie het brein voorstelt als een soort computer slaat de plank
mis, zegt Nicolelis.
Het brein is een samenspel van digitaal en analoog rekenen.
De Braziliaanse hersenwetenschapper verzet zich dan ook fel
tegen collega’s in de kunstmatige intelligentie die beloven dat
ze computersystemen kunnen bouwen die net zo werken als
het menselijk brein, of zelfs beter.

Nicolelis sluit uit dat de volledig digitale systemen die in de
wetenschap van kunstmatige intelligentie worden gebruikt, dat
ooit zullen kunnen.
Dat komt doordat het brein niet als een machine in elkaar is
gezet, maar in de loop van een lange evolutie is uitgegroeid
tot een complex geheel dat met twee soorten informatie kan
omgaan.
Dit kan worden geïllustreerd met eiwitten.
Eiwitten zijn ketens van verschillende aminozuren.
Hun werking wordt echter niet alleen bepaald door die
aminozuren maar ook door hun ruimtelijke vorm.
De aminozuurvolgorde kun je zien als digitale informatie, de
ruimtelijke structuur als analoge informatie.
Er is een verband tussen die twee, maar je kunt de een niet
eenvoudig afleiden uit de ander.

Ze vóelt de hand van haar overleden man
Om de verschillende soorten informatie in het menselijk brein
te illustreren, vertelt Nicolelis het verhaal van een pas
getrouwd stel, op huwelijksreis op het Griekse eiland
Santorini.
Ze zitten aan het ontbijt op het balkon van het hotel.
Genietend van het uitzicht over Egeïsche Zee raken ze even
elkaars hand aan.

Vijftig jaar later keert de vrouw, die weduwe is geworden,
terug naar dezelfde plek.
Aan het ontbijt, op het balkon, kijkt ze naar de Egeïsche Zee,
en ze vóelt de hand van haar overleden man.
De fysieke gewaarwording is er niet, kán er niet zijn.
Die was er vijftig jaar geleden.
Maar die heeft in de hersenen toen informatie achtergelaten
die hem nu weer fysiek maakt.
Het ís zijn hand.

Lees ook:
Je ziet óf een konijn óf een eend, maar niet allebei tegelijk.
Hoe komt dat?
Het brein is niet een soort computer die wacht op
binnenkomende signalen.
Integendeel: het trekt erop uit en vormt de realiteit.

Uit:
TROUW