Er komen steeds meer aanwijzingen dat de linker- en rechterhersenhelft goed samenwerken op gebieden die aanvankelijk aan één helft werden toegeschreven. Juist om hun ‘eigen’ taak goed uit te voeren hebben de hersenhelften elkaar nodig.

Verschenen in NRC Handelsblad op zaterdag 25 februari 2006

We ervaren onszelf,wat we denken en wat we doen, als één geheel. Maar onder ons schedeldak zijn twee aparte units aan het werk: de linker- en de rechter hersenhelft. Die twee helften hebben veel taken onderling verdeeld. Zo stuurt de linkerhelft de rechterkant van het lichaam aan, en de rechterhelft de linker. De linker hersenhelft is expressief: daar zetelt bij de meeste mensen het spraak- en taalvermogen. De rechterhelft is een stille waarnemer. Die brengt de wereld om ons heen in kaart, en herkent bijvoorbeeld gezichten. De linkerhelft is de probleemoplossende helft die op de details let. De rechter verwerkt het globale beeld.

Dit hersenhelftenverschil is zonder twijfel het meest bekende ‘hersenweetje’ bij het grote publiek. Het vormt ook de basis voor veel populaire misvattingen, zoals dat de mensheid te verdelen is in logisch denkende linker hersenhelft-types, en creatieve rechter hersenhelft-types. De werkelijkheid is niet zo zwart-wit. De twee helften staan intensief met elkaar in verbinding, en mensen gebruiken ze voortdurend allebei.

Maar over de mate waarin die gespecialiseerde helften samenwerken, wordt in de hersenwetenschap al meer dan honderd jaar gestreden. De geringe-samenwerking-voorstanders leken tot voor kort aan de winnende hand. De meest geaccepteerde gedachte onder hersenwetenschappers is dat de twee hersenhelften ieder hun eigen werkterrein hebben, en los van elkaar prima hun functies kunnen uitvoeren. Maar de afgelopen jaren verschijnen steeds meer publicaties die laten zien dat de hersenhelften erg afhankelijk van elkaar zijn.

kabel

Alles draait om de verbindingen tussen de hersenhelften. De belangrijkste verbinding is het corpus callosum, een dikke kabel van pakweg tweehonderd miljoen zenuwvezels. Dankzij die hersenbalk kunnen de twee helften met elkaar communiceren. Snijdt een neurochirurg het corpus callosum door, als laatste redmiddel om zware epilepsie te behandelen, dan is er na zo’n operatie ogenschijnlijk niets mis met die patiënt. Hij kan alle dagelijkse dingen doen die hij daarvoor ook al deed. Alleen als zo’n patiënt in het lab wordt getest, blijkt dat de ene helft dingen kan die de ander niet kan. Gewoonlijk worden die testen gezien als een bewijs voor de strikte scheiding tussen de hersenhelften, maar in het dagelijks leven kunnen die mensen gewoon functioneren.

Psycholoog Mark Jung-Beeman van de Northwestern University in Evanston, Verenigde Staten, doet al vijftien jaar onderzoek naar de taalverwerking in de rechterhersenhelft. Hij behoort tot het nieuwe ‘afhankelijke-hersenhelftenkamp’. Hij beweert dat voor bijna elk functioneel gebied dat in de linker hersenhelft zit, een corresponderend gebied aan de rechterkant zit dat die functie ook zou kunnen uitvoeren. Het is zoals met handen: je hebt twee handen, en ze kunnen allebei ongeveer dezelfde dingen, maar ze zijn elk gespecialiseerd in een aantal functies’, vertelt hij door de telefoon. Je kunt als rechtshandige wel schrijven met je linkerhand, alleen niet zo goed als met je rechterhand. Ik denk dat het met de hersenhelften ook zo zit. Het gebied dat taal betekenis geeft in de linker hersenhelft, zit ook in de rechterhelft – het heeft alleen een andere manier van rekenen, en komt daardoor tot iets andere conclusies.’

Dat taalvermogen en spreekvaardigheid bij de meeste (rechtshandige) mensen door de linker hersenhelft aangestuurd worden, is een van de best gestaafde feiten over het menselijk brein. Twee bekende gebiedjes die daarvoor verantwoordelijk zijn, liggen in de linker hersenhelft. Al bijna anderhalve eeuw is bekend dat mensen met een hersenbloeding in het gebied van Broca taal vaak wel begrijpen maar niet meer kunnen spreken, en mensen met een bloeding in het gebied van Wernicke meestal juist wel kunnen praten maar er niets meer van begrijpen. Onderzoek bij mensen van wie de hersenbalk is doorgesneden bevestigt de specialisatie van de linkerhelft in taalverwerking en spraak.

Massa’s wetenschappers beschouwen de linkerhelft met zijn taalspecialisatie dan ook als de dominante hersenhelft. Maar taalonderzoeker Jung-Beeman schetst in Trends in Cognitive Sciences (november 2005) een veel genuanceerder beeld. Uit tientallen psychologische, anatomische en beeldvormende studies die de afgelopen vijf jaar zijn gedaan, blijkt dat óók de rechter hersenhelft belangrijk is voor taalbegrip, met name voor het doorgronden van ingewikkelde verhalen, gesprekken, of teksten. Grote kans dat u uw rechter hersenhelft ook nodig heeft voor het begrijpen van dit artikel.

bloeding

‘Voor veel neurologen en onderzoekers die patiënten met hersenschade zien, is het zonneklaar: mensen met schade links kunnen niet meer spreken of begrijpen, en mensen met schade rechts hebben nergens last van’, vertelt Jung-Beeman. ‘Onderzoekers vermoeden wel dat de rechterhelft nodig is voor taal, bijvoorbeeld voor het verwerken van de toon van de spraak, of van de emotionele betekenis, maar niet voor het begrijpen van de inhoud’. Jung-Beeman denkt dat wel. Hij onderzocht vanaf 1990 patiënten met schade in de rechter hersenhelft. Ze hadden allemaal een bloeding in het gebied dat, gespiegeld, precies op dezelfde plek zit als het taalbegrijpende gebied van Wernicke in de linkerhelft.

‘Zij vertelden dat zij zich trager van begrip voelden, en ingewikkelde verhalen niet meer konden volgen sinds de bloeding, hoewel hun artsen hadden gezegd dat hun taalvermogen niet was aangetast’, aldus Jung-Beeman. Zijn patiënten hadden moeite met het bepalen van de juiste betekenis van een woord in de context van een zin of een verhaal. Het Engelse woord foot (voet) kan bijvoorbeeld een lichaamsdeel zijn, of een lengtemaat. Uit de zin waarin het woord staat, kunnen mensen afleiden welke betekenis bedoeld wordt. Zelfs wanneer de onderzoeker vóór de woorden ‘foot’ en ‘glass’, het woord ‘cut’ (snee) heel kort aan zijn patiënten liet zien, konden ze moeilijk gevolgtrekkingen maken. Normaal gesproken trekken mensen sneller conclusies na zo’n ‘voorbehandeling’.

grapjes

Er zijn meer aanwijzingen dat de rechterhelft toch ook belangrijk is voor taalbegrip. Beeldvormende studies laten zien dat er, naast de sterke hersenactiviteit in de linker hersenhelft bij het uitvoeren van taaltaken, ook activiteit is in de rechter hersenhelft. Wanneer die taken ingewikkeld zijn, is de activiteit in de rechter hersenhelft zelfs groter dan in de linker. Dat is gerapporteerd voor moeilijke taaltaken, zoals het begrijpen van metaforen of grapjes, thema’s afleiden, gevolgtrekkingen maken, en het vinden van inconsistenties in een verhaal.Bovendien kan de rechterhelft soms de taalfunctie van de linkerhelft overnemen, bijvoorbeeld bij kinderen bij wie de complete linker hersenhelft is verwijderd om hun epilepsie te behandelen.

‘Dat maakt duidelijk dat er ook een taalverwerkingsgebied in de rechter hersenhelft moet zitten’, zegt Jung-Beeman. Het brein kan zich herstellen en aanpassen, maar er zal niet een compleet nieuw hersengebied groeien dat er daarvoor niet was.’

Jung-Beeman denkt dat voor de semantische verwerking van taal, dus voor het betekenis geven, de twee hersenhelften beide nodig zijn, maar dat zij elk een andere ‘rekenmethode’ gebruiken. De rechterhelft zou een grove semantische interpretatie maken, en alle mogelijke betekenissen van een verhaal of een woord zoeken, en de linker een snelle, toegespitste betekenis. Wanneer links een te snelle conclusie maakt over de betekenis van een dubbelzinnig woord, komt rechts een fractie van een seconde later met de juiste betekenis. Anatomisch bewijs hiervoor zoekt Jung-Beeman onder meer in de verschillende manieren waarop circuits van zenuwen zijn gevormd in elk van de helften.

De gevestigde orde omarmt de theorie van Jung-Beeman nog niet. Vooral mensen die hun standpunt lang geleden hebben bepaald, blijven daar aan vasthouden’, vertelt hij. Inderdaad gelooft de gerenommeerde hersenhelften-onderzoeker Michael Gazzaniga er niets van. Hij heeft zijn leven lang split brain-patiënten bestudeerd. Ik kan geen ingewikkelde formulering bedenken die mijn patiënt Joe niet zou kunnen begrijpen met alleen zijn linker hersenhelft’, zegt hij aan de telefoon. Ook Kathleen Baynes, onderzoekster aan de Universiteit van Californië in Davis, denkt niet dat de rechterhelft voor taalbegrip nodig is. Zij onderzoekt of mensen met ofwel links, ofwel rechts hersenschade de context van een verhaal nog kunnen begrijpen, en vond tot nu toe geen taalaspecten die alleen de rechterhelft kan verwerken. Ze schrijft in een e-mail dat zij veronderstelt dat de hersenactiviteit in de rechter hersenhelft bij taaltaken te maken heeft met aandacht.

neglect

Over de verdeling van taalbegrip over de hersenhelften mag het laatste woord nog niet gezegd zijn, maar ook vanuit andere hoeken komen aanwijzingen dat de twee hersenhelften stevig samen werken op gebieden die aanvankelijk aan één helft werden toegeschreven. Dat is bijvoorbeeld het geval bij het richten van de aandacht. De Amerikaanse neuroloog Maurizio Corbetta van de Washington University onderzocht wat er precies in de hersenen gebeurt bij mensen met neglect, een bizar fenomeen dat onder meer op kan treden na een hersenbloeding in de rechter hersenhelft. Een patiënt met zo’n neglect neemt alles aan zijn linkerkant, inclusief zijn eigen arm en been, niet meer waar. Hij eet alleen de rechterkant van zijn bord leeg, tekent alleen de rechterkant van een huis, en kamt alleen de haren aan de rechterkant van zijn hoofd. Het komt in veel variaties voor, maar treedt het vaakst op bij een bloeding aan de zijkant van de rechter hersenhelft, grofweg in het gebied tussen de slaap en het oor. Bij sommige patiënten verdwijnt het neglect geleidelijk weer.

Corbetta liet in Nature Neuroscience (november 2005) zien dat de bloeding in de rechter hersenhelft ook effect heeft op de activiteit in de linkerhelft. Hij legde elf patiënten met een bloeding aan de rechterkant een maand na het infarct in de functionele-MRI-scanner, en een half jaar later opnieuw. In de scanner moesten zij een aandachtstaak uitvoeren. Zij moesten hun blik richten op een centraal punt, waar steeds een pijl verscheen die wees naar welke kant de proefpersonen hun aandacht moesten richten, naar links of naar rechts. Zodra zij vervolgens kort een sterretje zagen in hun gezichtsveld, moesten zij op een knop drukken. In de meeste gevallen verscheen het sterretje aan de verwachte kant, maar in een kwart van de gevallen juist niet. Is bij zo’n verkeerde combinatie de reactietijd bij normale mensen al langer, bij patiënten met een neglect is de reactietijd heel erg lang. En soms valt het sterretje hen helemaal niet op.

verdwenen

Uiteraard zag Corbetta op de scans dat kort na de bloeding de hersenactiviteit in het kapotte gebied verminderd was. Maar in de intacte linker hersenhelft waren gebieden die de aandacht sturen juist veel sterker actief. In de corresponderende gebieden in de rechter hersenhelft was de activiteit juist verminderd. Hoe sterker het neglect van een patiënt was, hoe groter de veranderingen in activiteit waren. En bij de tweede scan van iedere patiënt, zes maanden na de bloeding, waren de veranderingen grotendeels verdwenen bij patiënten van wie het neglect was weggetrokken.

Corbetta oppert in zijn artikel dat de aandachtsgebieden in beide hersenhelften met elkaar wedijveren in het gezonde brein, en dat deze competitie ze in balans houdt. Hierdoor kunnen mensen hun aandacht richten op de omgeving, en zich bewust zijn van hun lichaam. Wanneer aandacht aan de linkerkant nodig is, schakelt de linker hersenhelft kort terug om de rechterhelft de ruimte daarvoor te geven. Bij een hersenbloeding die de rechter hersenhelft uitschakelt, wordt de linker hersenhelft overactief.

En op nog meer gebieden blijken de hersenhelften niet zo onafhankelijk van elkaar te werken als de stapel literatuur erover doet vermoeden. Zo haalde Karoline Hartmann, een Duitse neuropsychologe uit München, vorig jaar het idee onderuit dat de linker hersenhelft bij rechtshandigen het belangrijkst is voor het gebruiken van gereedschappen en andere voorwerpen (Neuropsychologia 2005, nr. 4). Tot dan toe hadden veel studies aangetoond dat mensen alleen na een beroerte in de linkerhelft problemen hadden met het gebruiken van losse voorwerpen, zoals een schroevendraaier, of een hamer. Mensen met hersenschade rechts hadden die problemen niet.

Hartmann onderzocht hoe goed mensen na een beroerte in de linker hersenhelft normale huishoudelijke apparaten nog konden bedienen, en hoe mensen met schade in de rechterhelft dat deden. Dat was nog nooit bekeken. Haar patiënten moesten batterijen terugplaatsen in een cassetterecorder, en een kan koffie zetten met een koffiezetapparaat. Verrassend genoeg deden beide groepen patiënten er twee keer zo lang over als gezonde proefpersonen. Hartmann schrijft in haar artikel dat ze de beperking van de mensen met linker-hersenhelftschade toeschrijft aan een gebrek aan inzicht in hoe een voorwerp heet en waar het voor dient. De mensen bij wie de rechterhelft getroffen is, zouden de handelingen niet goed kunnen uitvoeren doordat ze niet meer hun aandacht kunnen verdelen over de verschillende opeenvolgende stappen die nodig zijn bij het bedienen van de apparatuur.

Het lijkt erop dat de hersenhelften, hoe gespecialiseerd ook, elkaar toch nodig hebben om hun eigen functies echt goed te kunnen uitvoeren. Vooral bij ingewikkelde zaken is een soepele communicatie tussen de twee hersenhelften onontbeerlijk. De miljoenen zenuwvezels in het corpus callosum zitten daar duidelijk niet voor niets. Maar hoe kan het dan dat splitbrain-patiënten relatief normaal door het leven gaan? Zelfs als die verbinding weg is, zal de ene helft proberen om informatie van de ander via een andere weg te pakken te krijgen.

De split-brainpatient die met zijn rechterhelft een plaatje van een potlood had gezien, kon niet zeggen wat hij gezien had, maar koos met zijn linkerhand blind een potlood uit een serie voorwerpen in een tas. Om erachter te komen wat het was, prikte hij met de punt van het potlood in zijn linkerhand. De informatie over de scherpe pijn die dat veroorzaakte, drong door tot beide hersenhelften. Hierdoor kreeg de linkerhelft, die het antwoord moest geven, een aanwijzing. ‘Het is iets scherps, iets puntigs’, zei de patiënt. ‘Is het een pen? Een potlood?’ Met zijn rechter hersenhelft kon de patiënt niet praten, maar hij kreeg wel hints uit die helft: pen is niet goed, potlood wel. Zo kon hij met zijn linkerhelft toch het goede antwoord geven. Een potlood. Een sterke eenheid deel je niet zo makkelijk in twee.