Ben ik mijn brein?

28 maart 2015

Volgens Dick Swaab, de man die beweert zijn brein te zijn, past ons hele geheugen, samen met al onze kennis en overige psychische inhouden, in onze hersenen. Omdat ik me dat moeilijk kan voorstellen, ben ik eens aan het rekenen geslagen. Want als ons geheugen niet in onze grijze massa past heeft hij een probleem, namelijk dat hij zijn brein niet is. En dat wens ik hem van harte toe. Echter als al onze herinneringen en kennis wél in onze hersenen passen heb ik een probleem. Ik ben dus maar eens aan het rekenen geslagen. Heel grove berekeningen, zodat het onderstaande een hoog ‘pak hem beet’-gehalte bevat, maar ik moet ergens beginnen.

Hoeveel informatie kan er eigenlijk in onze hersenen? Ik ga daarbij uit van wat grove getallen die ik op het internet vond. Dat we 86 miljard hersencellen hebben, die allemaal 50.000 verbindingen, synapsen geheten, met andere hersencellen kunnen hebben. En dat een synaps een logische aan/uit-functie heeft, zeg maar één bit vertegenwoordigt. Dan heeft ons geheugen – graag even meerekenen – een capaciteit van 4,3 biljard – zegge 4.300.000.000.000.000 – bits, wat te vergelijken is met 537 TB computergeheugen. Daarvoor hebben we nu nog een kast met 537 harde schijven nodig, maar wellicht staat dat aantal bytes over een paar decennia op een SSD in onze computers. Volgens de Scientific American hebben we zelfs vijf keer zoveel geheugen als de halve petabyte waartoe mijn berekening leidde.

Omdat kennis ooit opgedaan is via de zintuigen, beschouw ik ook al die kennis als herinneringen. De tafel van 7 heb ik er indertijd in moeten stampen – ik herinner me zelfs dat het strafwerk was – door hem te repeteren, een motorische actie van herhaling die echter ook een zintuigelijke ervaring was. De meest essentiële vraag is echter: wat is een herinnering? Ik ervaar dat als een beeld, al dan niet aangevuld met geluid, geur, smaak, warmte, pijn, evenwicht en proprioceptie, samen met meer abstracte exif-gegevens zoals het wanneer en het waar van de herinnering. Om de geheugencapaciteit van zo’n herinnering te bepalen zal ik – het was al eerder gezegd – een slag in lucht moeten slaan.

Hoeveel bits neemt een beeld in beslag? En hoeveel beelden kunnen we ons herinneren? Laten we zeggen dat een ruw beeld in 24-bits kleur in een kubus – het is immers 3D – met ribben van 1000 pixels past. Dat is dan 24 miljard bits. Ervan uitgaande dat ook onze hersenen wel aan iets als datacompressie zullen doen, deel ik dat getal door 10, zodat er 2.400.000.000 bits per beeld overblijven. Omdat herinneringen uit meer dan alleen beelden bestaan, lijken ze een veelvoud van dit aantal aan synapsen nodig te hebben, maar dat valt tegen. Opslag van gecomprimeerd geluid heeft maar zo’n 1 MB per minuut nodig, de menselijke reuk is niet ons meest verfijnde zintuig, onze smaak kunnen we uitdrukken in zoet, zuur, zout en bitter, de warmte, pijn en proprioceptie past makkelijk in twee bytes per plek in ons lichaam waarvan we er hooguit enkele duizenden kunnen onderscheiden, en ons evenwicht zal ook in een paar bytes te coderen zijn. Al met al: peanuts vergeleken met de opslag van beeld.

Dus laat ik het er – ja, het blijft een slag in de lucht – op houden dat in onze hersenen plaats is voor zo’n 1,8 à 9 miljard herinneringen. Met de opslag van één herinnering per seconde zijn onze hersenen ergens tussen onze 57e en 285e verjaardag vol. Enorme getallen! Omdat ik niet aanneem dat we ons elke seconde van ons leven herinneren, maar blij mogen zijn als er uiteindelijk gemiddeld één herinnering per dag overblijft – ook een slag in de lucht – betekent dit dat we na een 80-jarig leven nog maar 70 biljoen bits gebruikt hebben, ofwel tussen de 0,32 tot 1,6% van onze hersencapaciteit van tussen de 4,3 en 21,5 biljard bits. Dit gaat echter alleen nog over herinneringen, terwijl onze hersenen nog veel meer te doen hebben. Neem het autonome zenuwstelsel dat zaken regelt als ademhaling en spijsvertering, en dat de hartslag bijstuurt. Neem onze ingebakken reflexen waarmee we op ons afkomende objecten vermijden en moeten poepen als we angst hebben. En neem, last but not least, het onderbewuste waarvan gezegd wordt dat het veel en veel groter is dan wat in ons bewustzijn zit. Denk maar eens aan de meest gekke dingen die na jaren opeens in je bewustzijn kunnen oppoppen. Maar zelfs als ik dat er allemaal bij optel kom ik nog steeds niet op die halve tot tweeënhalve petabyte in mijn schedel, ook niet als we 10% ervan niet gebruiken, zoals beweerd wordt. Tot nog toe kan Dick Swaab dus helemaal gelijk hebben!

Al die herinneringen passen dus best in onze schedel. Althans als je onze hersenen als een soort computer beschouwt. Met chips op de moederkaart als kortetermijngeheugen en een harddisk als langetermijngeheugen. Wellicht met een eigen bestandssysteem om data te kunnen vinden, een soort FAT32, NTFS of ext4. Met links die verbanden leggen zodat associaties ontstaan. Met de hypothalamus als computerklok. Op zich zijn dat niet zulke gekke gedachten, ware het niet dat je toch vragen kunt stellen bij deze materialistische benadering van de menselijke geest. En dat hersenen wellicht slimmer zijn dan ze zelf kunnen bedenken. Maar er blijft toch een aantal verschijnselen over dat er moeilijk mee te verklaren is.

Neem het waterhoofd, waarbij geconstateerd is dat bij sommige redelijk functionerende mensen na hun overlijden gebleken is dat van hun hersenen weinig meer over was, soms alleen maar wat prut. Maar zelfs dat zou wellicht nog geen probleem hoeven te geven als er maar een coherente 0,32 tot 1,6% van de hersenmassa overblijft. Nog interessanter vind ik de experimenten van Karl Lashley die aantonen dat bij ratten het geheugen zich niet op een bepaalde plek, maar overal verspreid in de hersenen bevindt. Hoewel aan dat experiment best af te dingen is, is het idee van de hersenen als hologram de wereld nog niet uit, met name dankzij het werk van Karl Pribram. Als elke herinnering overal in de hersenen wordt opgeslagen – en ik kan me voorstellen dat die ook een back-up willen bewaren – komen we hoe dan ook synapsen tekort!

Ik heb het er trouwens nog niet eens over gehad dat ook nog iets als denken gebruik maakt van hersencapaciteit, beperkt als ik me heb tot het zintuigelijke en het geheugen. Bovendien is er dan ook nog iets als creativiteit en fantasie. En, last but not least, bevindt zich ook nog – in meerdere of mindere mate – bewustzijn onder het schedeldak. En daar ging het uiteindelijk om bij de vraag ‘Ben ik mijn brein?’ Want als ik mijn brein ben, en ik bewustzijn ben, dan zou bewustzijn dus gewoon fysiek in mijn brein zitten. Maar ik heb nog nooit iemand horen vertellen wat voor spul bewustzijn eigenlijk is. Zodat ik pas geneigd ben om meneer Swaab gelijk te geven als hij me wat bewustzijn in een reageerbuisje presenteert: ‘Kijk, dit is het nou!’ Wat niet uitsluit dat bewustzijn niets anders is dan het energieveld rond hersenactiviteit, dat in een EEG zichtbaar wordt en waarvan de ritmes samenhangen met bewustzijnstoestanden als waken en slapen. Al met al genoeg om over na te denken – mijn hersenen hebben het er maar druk mee.

Gepost in Computer en internet, Wetenschap