Je leest:

Waarom een aap geen taal kan leren

Waarom een aap geen taal kan leren

Auteur: | 1 april 2021

Mensen hebben al vaak geprobeerd om mensapen taal te leren. Erg ver kwamen ze daarbij niet. Dat komt mogelijk doordat het apenbrein niet beschikt over een specifieke boog met zenuwbanen die het unieke menselijke taalvermogen mogelijk maakt, zo wijzen nieuwe hersenscan-technieken uit.

Chimpansee Nim Chimpsky (1973-2000) groeide op in een gezin waar hij Amerikaanse gebarentaal leerde.

‘Geef sinaasappel mij geef eet sinaasappel mij eet sinaasappel geef mij eet sinaasappel geef mij jij.’ Dat is de langste zin die chimpansee Nim Chimpsky ooit heeft geformuleerd. Hoewel vrij duidelijk is wat hij wil, kun je moeilijk zeggen dat dit een grammaticale zin is. Nim groeide in de jaren 70 op in een Amerikaans gezin, waar hij leerde gebaren. Dat leerde hij echter een stuk langzamer – en minder spontaan – dan een mensenkind. En bovendien schortte er grammaticaal dus nogal wat aan het eindresultaat. Bij andere mensapen (gorilla’s, orang-oetans, bonobo’s) verliepen vergelijkbare experimenten niet veel beter.

“Het grootste verschil in het taalvermogen tussen mensen en chimpansees is grammatica”, vertelt Katherine Bryant, hersenwetenschapper aan de universiteit van Oxford in Engeland. “Chimpansees kunnen simpele zinnen maken van twee woorden en antwoord geven op eenvoudige wie- en wat-vragen, maar complexer dan dat lijkt niet te gaan. Ook woordenschat is een belemmering. Chimpansees en bonobo’s komen niet voorbij de honderd woorden of symbolen, terwijl kinderen van drie jaar oud al verder zijn.”

De oorzaak daarvan lijkt te liggen in verschillen in cognitieve vermogens tussen mensen en mensapen. Hoe goed een soort is in zaken als concentreren, herkennen, leren en onthouden kun je met psychologische tests vaststellen. Maar dan weet je nog niet hoe de bouw van het brein dit mogelijk – of onmogelijk – maakt. Hersenwetenschappers van de Radboud Universiteit, Radboudumc en de universiteit van Oxford hebben nu een nieuwe methode ontwikkeld om hersenen van verschillende diersoorten te vergelijken. Daarmee zagen ze dat één specifieke zenuwbaan in het mensenbrein veel beter bedraad is dan die in het apenbrein. Deze fasciculus arcuatus verstuurt informatie tussen de temporale schors (ter hoogte van de oren) en de frontale schors (meer naar voren). Beschadigingen in die baan leiden bij de mens tot ernstige taalstoornissen.

De zenuwbaan fasciculus arcuatus verstuurt informatie tussen de temporale schors (rechts) en de frontale schors (links) – en vice versa. De temporale schors is betrokken bij functies als horen, herkennen, benoemen en geheugen. De frontale schors is betrokken bij het aansturen van (spraak)bewegingen en bij psychische functies als plannen en sociaal gedrag.

Diersoorten vergelijken

Omdat hersenonderzoek met levende chimpansees ethisch onverantwoord is, scant Mars de hersenen van overleden chimpansees uit onder andere de London Zoo. Ook gebruikt hij hersenen uit de Nederlandse hersen- en primatenbank. Deze data vult hij aan met hersenscans van levende dieren uit het Yerkes National Primate Research Center in Amerika, die in het verleden een herenscan kregen als ze voor medisch onderzoek verdoofd waren. Deze database wordt niet meer aangevuld, maar is wel nog beschikbaar voor wetenschappers.

“We weten al ruim tien jaar dat deze boog in mensen groter is”, vertelt Rogier Mars, hersenonderzoeker aan het Nijmeegse Donders Instituut en de universiteit van Oxford. “Nu zien we echter ook dat interne verbindingen anders lopen. Die baan blijkt opgedeeld in zes delen en bij een van deze delen is totaal geen overlap in de bedrading tussen chimpansee en mens. Die is bij de mens veel sterker ontwikkeld, wat waarschijnlijk verklaart hoe mensen zo snel en flexibel met taal kunnen omgaan en chimpansees niet. Ons brein kan andere berekeningen uitvoeren.”

Mars en zijn collega’s kwamen tot deze bevinding met behulp van diffusion tensor imaging (DTI). Deze hersenscan registreert de verplaatsing van watermoleculen in hersenstructuren. DTI brengt zo banen met witte stof in kaart, dit zijn de zenuwbanen die hersengebieden met elkaar verbinden. Mars: “Deze techniek gebruiken wetenschappers al bijna twintig jaar, maar het is nu mogelijk om het ook te gebruiken voor hersenscans na overlijden. Ook kunnen we nu, ondanks het verschil in hersenomvang, verschillende diersoorten onderling vergelijken. Welke combinaties van wittestofbanen komen in de ene soort wel samen en in de andere niet? Dat geeft aan welk hersengebied welke informatie doorgespeeld krijgt. Het verschil tussen mens en dier blijkt dan vooral in de temporale schors te zitten.”

Kaart van het menselijk brein die laat zien welke gedeelten erg lijken op die van apen (groen) en welke uniek zijn bij de mens (rood). Het rode gebied onderaan is de temporale schors.

Niet verbonden

Taalpsychologe Vitória Piai (Radboud Universiteit en Radboudumc, Donders Instituut), die met Mars samenwerkte in dit onderzoek, is blij met de mogelijkheden die DTI biedt. “Dit laat zien dat het niet simpelweg om dezelfde hersenstructuur gaat die bij mensen is opgeblazen, maar om een heel nieuwe uitbreiding.”

Dat blijkt ook uit onderzoek waarin Piai’s collega Joanna Sierpowska samen met Bryant bekeek hoe de fasciculus arcuatus en andere taalgerelateerde zenuwbanen verbonden zijn met de temporale schors – in mensen en in chimpansees. “We keken naar de aansluiting op een specifiek deel van de temporale schors: achteraan op de middelste baan”, vertelt Sierpowska. “Van dit gebied weten we dat mensen het gebruiken om voorwerpen te kunnen benoemen, grammatica te verwerken en nieuwe talen te leren. In chimpansees bleek de fasciculus arcuatus helemaal niet verbonden te zijn met dit gebied. De andere zenuwbanen die in mensen gerelateerd zijn aan taal wel.”

Deel van de puzzel

Mars vermoedt dat de fasciculus arcuatus informatie die via de zintuigen het brein binnenkomt, doorspeelt naar andere delen van de hersenen. “Die informatie wordt daar samengevoegd met kennis uit het geheugen en met motorische kennis. Dat komt niet alleen van pas bij taal, maar bijvoorbeeld ook bij het gebruik van voorwerpen als gereedschap, wat je bij veel soorten mensapen ook ziet. Bij mensen is die boog dus alleen evolutionair veel verder doorontwikkeld, met meer wittestofbanen, met name in het laatste deel. Dat lijkt ons complexe taalvermogen mogelijk te maken.”

De fasciculus arcuatus is duidelijk heel belangrijk voor taal, stelt ook Piai. “Beschadigingen in die zenuwboog leiden bijvoorbeeld tot problemen met nazeggen en geven een grote kans op de taalstoornis afasie.” Toch denkt ze dat het verschil in bedrading en aansluiting niet het hele verhaal is. “Het gebied in de temporale schors dat alleen bij mensen met de zenuwboog is verbonden, is niet verantwoordelijk voor de complete grammaticale verwerking – we weten nog niet precies waar dat nog meer in het brein plaatsvindt. Daarnaast zorgt dat gebied juist wel weer voor het linken van een abstract concept of woord aan de bijbehorende klanken of gebaren – en dat laatste kunnen chimpansees dan weer wel. Onze bevindingen zijn dus maar een deel van de puzzel.”

Uitgelicht door de redactie

Biologie
Een dier als donor

Biologie
Geef mij maar een varkensnier, dokter

Psychologie
Andere mensen krijgen corona, ik niet

Bryant denkt dat ook verschillen in de hersenschors belangrijk zijn. Dit deel verwerkt de informatie die de zenuwbanen aanreiken. “Het menselijk brein is zo’n drie keer groter dan dat van chimpansees. De gebieden op de hersenschors die belangrijk zijn voor taal lijken in menselijke hersenen relatief groot, wat dus meer ruimte geeft voor taalverwerking.”

Communiceren met apen

Betekent dit dat we onze pogingen om apen taal te leren maar beter kunnen staken? Is hun brein simpelweg niet in staat om menselijke taal te kunnen verwerken en produceren? Een interessante vraag, vindt zowel Sierpowska als Bryant. “We weten natuurlijk niet hoe de verschillen zijn ontstaan”, stelt Sierpowska. “Is taal in mensen ontstaan dankzij deze verbindingen? Of zijn de verbindingen ontstaan door honderden jaren intensieve training met taal?” Dat laatste zou wellicht mogelijkheden bieden voor de mensapen.

Op zich zou het voor het dierenwelzijn praktisch zijn als apen door middel van gebaren met hun verzorgers konden communiceren, denkt Bryant. “Al blijkt uit de eerdere onderzoeken dat het veel tijd kost om ze gebaren te leren, elke dag wel een paar uur. Dat is tijd die ze dan niet kunnen steken in interactie met leden van hun eigen soort.” Ze wijst erop dat mensapen ook zo hun eigen vocalisaties kennen – waarom leren wij die niet? “Recent onderzoek wijst erop dat de klanken die chimpansees uitstoten een eigen betekenis en grammatica-achtige structuur kennen. Chimpansees zijn waarschijnlijk op hun beurt weinig onder de indruk van onze prestaties in het ‘Chimpansees’.”

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 01 april 2021

Discussieer mee

0

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

NEMO Kennislink Agenda

NEMO Kennislink vertoont op deze plaats normaal gesproken wetenschappelijke activiteiten uit heel Nederland. Door de maatregelen tegen het nieuwe coronavirus zal daarvan een groot gedeelte worden afgelast. Omdat we geen achterhaalde informatie willen verspreiden, laten we voorlopig geen activiteiten zien.
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.