Verschijnen er twee bewustzijnen bij het verdelen van de hersenen?

Een van de belangrijkste therapeutische ontwikkelingen op het gebied van epilepsie en neurochirurgie is de sectie van de hard lichaam. Deze structuur verbindt de twee hersenhelften en laat onder meer informatie van de ene kant naar de andere over. Het zorgt er ook voor dat de elektrische activering van epilepsie zich kan verspreiden, zodat de sectie en scheiding van de twee hemisferen voorkomen dat de epileptische aanvallen verder gaan.

Wat gebeurt er als we de hersenen in tweeën snijden? Er is beschreven hoe de scheiding tussen de twee hersenhelften veroorzaakt moeilijkheden en veranderingen in de uitvoering van taken die de integratie van informatie vereisen. Wanneer dit gebeurt, doet het alsof het ene deel van de hersenen de informatie kent en het andere niet, alsof we een dubbel brein hebben. Kunnen we dan spreken van een dubbel bewustzijn?

Het verdeelde brein

Toen de onderzoekers de visuele functies van callosotomiepatiënten testten, ontdekten ze een merkwaardig fenomeen. Blijkbaar kunnen ze, wanneer we ze een object in hun rechter gezichtsveld presenteren, het herkennen en ernaar wijzen, zowel verbaal als door hun rechterhand op te steken. Wanneer het te herkennen object zich echter in het linkerveld bevindt, terwijl de patiënt beweert absoluut geen object te zien, wijst zijn linkerhand ernaar.

Deze schijnbare tegenstrijdigheid wordt snel opgelost als we weten dat de controle over het lichaam wordt overschreden.: De rechterhersenhelft bestuurt het linkerdeel van het lichaam, terwijl de linkerhersenhelft het rechterdeel bestuurt. Op deze manier, wanneer het object in het rechterveld wordt gepresenteerd, reageert de linkerhersenhelft door de rechterhand en verbaal op te heffen, aangezien spraak aan de linkerkant is. Aan de andere kant, wanneer het object zich in het linkerveld bevindt, reageert de rechterhersenhelft door op te tillen linkerhand, maar kan het niet verbaal uitdrukken omdat de taal in de andere is gehuisvest halfrond.

Echter, deze kijk op het fenomeen van hersenen verdeeld is niet zo definitief als we zouden willen. Het bewijs voor dit fenomeen is beperkt en steeds minder vanwege het feit dat we tegenwoordig betere alternatieven hebben voor callosotomie om epilepsie te behandelen. Dit genereert reproduceerbaarheidsproblemen die moeilijk te overwinnen zijn. Aan de andere kant zijn er twijfels of de klassieke gevallen die in de literatuur worden beschreven echt zo representatief zijn als ze beweren, aangezien dat er binnen de toch al kleine steekproef van gecallosotomiseerde patiënten uitzonderingen zijn die niet voldoen aan wat wordt voorspeld volgens de theorie.

Theorieën over bewustzijn

De twee meest relevante theorieën voor het begrijpen van het gespleten brein-fenomeen zijn de globale werkruimtetheorie. (Global Workspace Theory of GWT) van Bernard Baars en de theorie van de integratie van de informatie (Integration Information Theory of IIT).

De GWT stelt de metafoor van theater voor om bewustzijn te begrijpen. Al die processen en fenomenen waarvan we ons bewust zijn, worden verlicht door de aandachtsfocus, op dezelfde manier als in een toneelstuk, werpen de schijnwerpers licht op die delen van het toneel die relevant zijn voor de actie. In de schaduw vinden allerlei processen plaats die, niet gefocust, het bewustzijn niet bereiken. Bewustzijn is dus een unitair proces en het deel van de hersenen in twee zou aanleiding moeten geven tot ofwel een dubbel bewustzijn, ofwel tot een bewustzijn gericht op slechts één halfrond van de twee.

Het IIT stelt voor dat het de som van informatie-integratie is die bewustzijn opbouwt. Hoe meer informatie geïntegreerd is, hoe hoger het bewustzijnsniveau. In een unitair brein komt alle informatie op hetzelfde punt samen en vormt een enkel bewustzijn. In een verdeeld brein waarin informatie van de ene kant de andere niet bereikt, zijn er twee verschillende punten van convergentie van informatie, wat leidt tot de vorming van twee verschillende gewetens, elk met zijn eigen informatie halfrond.

Worden er werkelijk twee bewustzijnen gevormd?

Onderzoekers testten de immobiliteit van de klassieke theorie van de verdeelde hersenen door de sectie van het corpus callosum. Hiervoor rekruteerden ze twee personen die de blessure therapeutisch hadden ondergaan en voerden ze vijf visuele herkenningsexperimenten uit.

In tegenstelling tot wat in de leerboeken staat beschreven, konden de deelnemers prima aangeven waar de vond de visuele stimulus, als deze verscheen, in een deel van het gezichtsveld, zowel door met de hand te wijzen als verbaal. In één experiment bleek dat een van de twee deelnemers beter in staat was om de stimulus te benoemen die was gebruikt (een dier) wanneer gepresenteerd in het rechter visuele hemiveld, vanwege de locatie van de taal. Hoewel de visuele informatie gedesintegreerd leek te zijn, bleek de plaats van presentatie van de stimulus niet geassocieerd te zijn met een specifiek type respons.

Conflict met klassieke theorieën

Hoewel deze gegevens verre van overtuigend zijn vanwege de kleine steekproef, laten ze zien dat wat wordt voorspeld door de klassieke theorie niet rigide wordt vervuld. In feite moet nog worden aangetoond dat het bij de meeste patiënten wordt vervuld. De waarheid is dat het bewijs met deze twee patiënten in vijf taken die de basisveronderstellingen uitdagen, niet alleen in strijd is met de oude klinische gevallen, maar ook met de beschreven bewustzijnstheorieën voordat.

Zowel de GWD als de IIT voorspellen dat na de sectie van het corpus callosum en de onderbreking van de informatiestroom van de ene naar de andere kant, twee afzonderlijke bewustzijnen zullen ontstaan. De waarheid is dat geen van deze patiënten tekenen van dubbel bewustzijn vertoonde en verklaarde dat ze een enkel, zeer goed geïntegreerd bewustzijn hadden. Deze gegevens passen goed bij een andere theorie van het bewustzijn: die van terugkerende lokale verwerking. Deze theorie voorspelt dat de loutere interactie en uitwisseling tussen twee verschillende hersengebieden voldoende is om de informatie tot het bewustzijn te brengen. Er zijn dus geen twee verbonden hersenhelften nodig om afzonderlijke informatie via callosotomie naar hetzelfde bewustzijn te brengen.

Andere mogelijke verklaringen

De resultaten zijn niet definitief en moeten met een pincet worden genomen. Het is mogelijk om alternatieve verklaringen te bieden die integreren wat in de typische gevallen is beschreven en wat in dit onderzoek is gevonden. Er moet bijvoorbeeld rekening mee worden gehouden dat de patiënten die als proefpersonen werden genomen meer dan 15 jaar geleden werden gecallosotomiseerd. Het kan zijn dat na de operatie de informatie effectief is gedesintegreerd, maar na verloop van tijd hebben de hersenen een manier gevonden om het dubbele bewustzijn te verenigen en één enkel bewustzijn te hervormen.

Toch is het fascinerend dat deze patiënten met een perceptie die in tweeën is verdeeld, in staat zijn om informatie te verzamelen en deze in één bewustzijn weer te geven, waardoor ze een verenigd antwoord geven. Het is een fenomeen dat ongetwijfeld op een dag zal moeten worden beantwoord, willen we een werkelijk verklarende theorie van bewustzijn hebben.