Christian Lohmann:

We kunnen gezichten onderscheiden van voorwerpen voordat we dat ooit hebben geleerd. Hoe kan dat?

‘Dat is een groot mysterie! Wat is het equivalent van een ervaring die hersenen kan vormen die zelf nog geen ervaringen hebben kunnen opdoen? Die vraag proberen wij op te lossen. Daarvoor bestuderen we plakjes hersenweefsel en kijken we ook in de hersenen van pasgeboren muisjes. Die zijn ideaal om dit probleem te onderzoeken, omdat ze pas twee weken na hun geboorte hun oogjes openen. In die periode gebeurt hetzelfde als bij mensenbaby’s vlak vóór hun geboorte. ‘Muizen zijn dus na hun geboorte nog blind, maar intussen zijn hun visuele hersenen wel actief. In muizenhersenen kunnen we zien waar die activiteit vandaan komt en welke hersendelen daarbij zijn betrokken.’

Wat gebeurt er dan precies?

‘We zien spontane activiteit in het netvlies en in de hersenen die niet gebaseerd kan zijn op eerdere ervaringen, want er is geen visuele input vanuit de buitenwereld. Tegelijk is die activiteit niet willekeurig, want we zien er patronen in. Maar hoe kan dat? ‘Het lijkt erop dat deze spontane activiteit is gebaseerd op evolutionaire kennis die de visuele cortex gebruikt om te “trainen” voor het échte zien. Als onderzoekers deze spontane activiteit in het netvlies tegenhouden of veranderen, tast dat de bedrading van het brein aan, en in het bijzonder die van het visuele systeem. Verloopt dat proces goed, dan kunnen baby’s dankzij dat trainen heel snel visuele structuren zoals gezichten herkennen, en ook vrij snel specifieke gezichten – zoals die van hun moeder – onderscheiden van die van anderen.’

Muisjes weten ook van begin af aan dat ze bang moeten zijn voor roofvogels. Ze labelen zo’n visuele structuur met de emotie ‘angst’ zonder dat ze ooit angst voelden. Hoe kan dat?

‘Mijn hypothese is dat het andersom werkt: dat niet die structuur er als eerste is, maar het angstgevoel. Spontane hersenactiviteit wordt sterk beïnvloed door zogeheten neuromodulators, waaronder acetylcholine. Dat is heel verrassend, want acetylcholine – en ook adrenaline – is gerelateerd aan arousal. Waarom zou het brein zo’n neuromodulator nodig hebben nog vóórdat het op iets in de buitenwereld kan reageren? Wat zou kunnen, maar dat is pure speculatie, is dat het brein alvast oefent op gedrag dat later van pas komt. Het idee daarachter is dat de spontane activiteit wordt gerelateerd aan een emotie als angst, doordat de neuromodulators circuleren door het bloed van zowel de aanstaande moeder als de ongeborene. Na de geboorte kunnen de hersenen deze “ervaring” linken aan informatie die via de stemming van de moeder en via hun eigen zintuigen binnenkomt, en bang worden voor een bepaalde visuele structuur. Deze gedachte sluit goed aan bij het idee dat er een soort trainingsperiode plaatsvindt voordat het echte zien begint.’

Wat is de invloed van deze prenatale training op het leven na de geboorte?

‘Als de bedrading van ons brein inderdaad al zo precies wordt uitgevoerd nog vóórdat er sprake is van ook maar één echte ervaring, betekent dit dat natuurlijke processen heel veel bijdragen aan de vorming van je brein. Natuurlijk hebben culturele invloeden na de geboorte ook effect. Maar die hebben wel te maken met een brein dat zijn netwerken al heeft getraind, dat al specifieke verbindingen heeft aangelegd, en dat in de grond al heeft bepaald wie je bent, hoe je je voelt, denkt en gedraagt. Je kunt het allemaal proberen aan te passen en te verbeteren, maar je aanleg kun je niet ongedaan maken.’