Je leest:

Een ijzersterk geheugen

Een ijzersterk geheugen

Auteur: | 1 januari 2007

De werking van het geheugen laat zich langzaam maar zeker doorgronden. Op het diepste niveau speelt de chemie van eiwitten een cruciale rol.

Wikimedia Commons

Voor wie normaal al moeite heeft met het leren van an, auf, hinter, neben, in, über, unter, vor, zwischen is het een wonder dat sommige mensen een ijzersterk geheugen schijnen te hebben. Zoals de hoofdpersoon uit de film ‘Rainman’, gespeeld door Dustin Hofmann. Als een serveerster zich voorstelt, weet hij direct haar telefoonnummer en adres. Omdat hij de avond daarvoor het telefoonboek uit zijn hoofd heeft geleerd.

Of neem Jedediah Buxton die in 1751 een getal van 39 cijfers kon kwadrateren. Hij deed er twee maanden over, al die tijd zonder ook maar één cijfer op papier te zetten. Het antwoord (een getal van 78 cijfers) kon pas twee eeuwen later gecontroleerd worden door computers (op een grafische rekenmachine gaat het niet eens). Buxton bleek postuum één cijfertje mis te hebben.

DKVN: De man zonder geheugen

In 1953 onderging de Amerikaan Henry Molaison een hersenoperatie om een ernstige vorm van epilepsie te stoppen. De hippocampus werd voor een groot deel weggesneden, waardoor de epileptische aanvallen stopten. Molaison betaalde hiervoor echter wel een hoge prijs: hij verloor vrijwel al zijn jeugdherinneringen en kon niet langer meer nieuwe informatie opslaan, voor altijd gevangen in het heden.

De kleur van chemie

Dit artikel is afkomstig uit het hoofdstuk ‘Een onvoorstelbaar geheugen’ uit de VU-uitgave ‘De kleur van chemie’, een bundeling van informatieve brochures voor havo/vwo scholieren.

Zintuiglijk geheugen

Voor al dit opslagwerk beschikken onze hersenen waarschijnlijk over vier verschillende soorten geheugen. Van het eerste, het zintuiglijk geheugen, merk je het bestaan als je in een boek zit te lezen, en iemand zegt iets tegen je. Je schrikt op, wilt vragen “wat zeg je?”, en dan pas hoor je wat er gezegd is.

Ook andere zintuigen hebben zo’n tijdelijke opslag. Vooral bij het zien maak je gebruik van zintuiglijk geheugen, maar daar merk je niets van. Onderzoekers kregen dat pas in de gaten toen ze de elektrische stroompjes konden meten die door de gezichtszenuw naar de hersenen gaan. Als je naar iets kijkt dat niet verandert, houden die stroompjes al snel op en geven de oogzenuwen dus niets meer door. Je kijkt dan blijkbaar niet meer met je ogen, maar met je zintuiglijk geheugen.

Pas als er iets in je blikveld verandert, wordt die herinnering direct overschreven. Het eigenlijke geheugenwerk begint pas hierna. Onder in je hersenen zit een gebied dat hippocampus genoemd wordt. Daar komt de informatie binnen, als een elektrisch stroompje. Dat stroompje blijft hooguit een paar seconden lopen. Dit is het ogenblikkelijk geheugen, en het komt van pas als je een zin wilt begrijpen die je leest of die je hoort. Je moet dan het begin van de zin nog weten om aan het eind te weten wat die zin betekent. En het is ook handig voor telefoonnummers als je wilt bellen. Er kunnen ongeveer zeven cijfers in dat ogenblikkelijk geheugen, dat is gemakkelijk bij jezelf of anderen te testen. Het ogenblikkelijk geheugen gaat over in het korte-termijn geheugen.

Wikimedia Commons | Michel Royon

Je bent je vaak niet meer echt bewust van de feiten, maar achter de schermen worden de feiten opgeslagen in het permanent geheugen (of lange-termijn geheugen). Na twintig minuten is het elektrische stroompje uitgedoofd, en moet de herinnering chemisch vastgelegd zijn. En, wat zeker zo belangrijk is, moet de herinnering bereikbaar gemaakt zijn. Je moet de herinnering later kunnen terugvinden.

Er zijn veel psychologen die denken dat je alle waarnemingen vastlegt, en dat uit een soort zelfbescherming het meeste daarvan niet meer terug te vinden is. Dat zou betekenen dat wie een telefoonboek leest, alles opslaat. Maar alleen iemand als Rainman slaat het zo keurig netjes op, dat hij alles wat hij gelezen heeft, weer terug kan vinden.

Dat het ongeveer 20 minuten duurt voordat je herinnering chemisch vastgelegd is, komt aan het licht bij traumatische gebeurtenissen, zoals verkeersongelukken. Als een automobilist een ernstig verkeersongeluk meemaakt, weet hij zich soms niets meer te herinneren vanaf zo’n tien, twintig minuten voorafgaand aan het ongeluk. Alles dat langer geleden is, kan hij zich prima herinneren. Mensen die bij een psychiatrische behandeling een elektroshock krijgen, zeggen precies hetzelfde: hun geheugen stopt een tijdje vóór de behandeling.

Twintig minuten

Nieuw is dit allemaal niet; al in 1880 had de Duitse psycholoog Herman Ebbinghaus een vergeetgrafiek gemaakt. Hij deed honderden proeven waarbij hij steeds noteerde hoelang het duurde voordat hij een rijtje onzinwoorden vergeten was. Hij kreeg een prachtige grafiek: na het leren van de onzinwoorden daalde twintig minuten lang z’n geheugen steeds verder, maar daarna niet meer. Wat hij na twintig minuten nog wist, wist hij een dag later ook nog.

Kennelijk gebruiken de hersenen die twintig minuten om de herinneringen vast te leggen in een permanent of lange-termijn geheugen. Bij een schrikreactie stopt dat proces en vergeten de hersenen de laatste tien tot twintig minuten vast te leggen.

Veel wetenschappers zijn bezig met het onderzoeken hoe het vastleggen van herinneringen in het permanent geheugen op neuraal niveau verloopt. Er zijn al een paar heel interessante resultaten. Het is duidelijk dat het geheugen geen daadwerkelijke opslagplaats is van foto’s, video of geluidsbandjes. Net zoals op de harde schijf van een computer geen echte foto’s staan, maar alleen bits en bytes.

De hersenen bestaan uit een onvoorstelbaar groot netwerk van zenuwcellen die elk zijn verbonden met tienduizenden andere zenuwcellen. Er was al wel eens gedacht dat herinneringen een soort geheugenbanen zouden kunnen zijn in die kluwen van zenuwcellen: als één zenuwcel van zo’n baan geprikkeld wordt komt het hele patroon van zenuwen aan zo’n geheugenbaan tot leven.

Scheikunde in je hersenen

Synaps.

De nieuwste onderzoekingen beginnen daar inderdaad op te wijzen. Biochemici hebben gemeten wat er gebeurt op de verbindingsplaats van twee hersenzenuwen. Die plaats wordt synaps genoemd. Als de ene zenuw geprikkeld wordt, wordt die via de synaps doorgegeven aan de tweede zenuw. Maar bij herhaalde prikkeling blijkt er iets bijzonders te gebeuren. Die tweede zenuwcel bouwt herinnering op, en laat de prikkel op den duur steeds gemakkelijk door. Het blijkt mogelijk om dat precies te meten.

Onderzoekers hebben zelfs al uitgezocht welke scheikundige reacties er voor zorgen. De hoofdrol wordt gespeeld door een eiwitmolecuul in de synaps dat bepaalt hoe gemakkelijk de cel prikkelbaar is. Door herhaalde prikkeling reageert dat molecuul met een fosfaat-groep en verandert daardoor van vorm en van eigenschappen. Na die vormverandering laat het eiwitmolecuul een prikkel gemakkelijker door: het begin van een geheugenbaan.

Het is nu duidelijk wat je doet als je een rijtje woordjes, formules of hoofdsteden uit het hoofd leert. Je doet scheikunde in je hersenen. Als je op de goede manier steeds de zelfde prikkel toedient, gaan bepaalde eiwitmoleculen in de hersenzenuwen daarop reageren en beginnen een geheugenbaan te vormen.

Vrije Universiteit Amsterdam

Het boek ‘De kleur van chemie’ werd in 2007 uitgegeven door de Faculteit der Exacte Wetenschappen van de Vrije Universiteit Amsterdam (Afdeling Scheikunde en Farmaceutische Wetenschappen). Het is een geactualiseerde bundeling van informatieve brochures voor havo/vwo scholieren. Ze belichten de rol van de scheikunde op tal van gebieden.

Alle Kennislinkartikelen uit het hoofdstuk ‘Een onvoorstelbaar geheugen’:

Dit artikel is een publicatie van VU Amsterdam, Faculteit der Exacte Wetenschappen.
© VU Amsterdam, Faculteit der Exacte Wetenschappen, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 januari 2007

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.