Man loopt door groot gebouw
Axel Cleeremans (midden) tijdens de opnames van 'The Most Unknown'. Beeld: Xavier Aaronson/Motherboard

Deze Belgische hoogleraar onderzoekt al 30 jaar hoe ons bewustzijn werkt

Hoe hij een van de grootste mysteries ter aarde moet oplossen houdt de Brusselse psycholoog en onderzoeker Axel Cleeremans ‘s nachts wakker.
10 oktober 2018, 10:54am

‘THE MOST UNKNOWN’ i__s onze liefdesbrief aan de wetenschappelijke methode. Onze anderhalf uur durende documentaire is nu te zien op Netflix. Heb je geen Netflix? Geen zorgen, check dan alvast de bonus episodes op YouTube.

“Iedereen denkt dat ik op vakantie ben, maar eigenlijk ben ik gewoon ongestoord aan het verderwerken op mijn kantoor.” Dat is volgens Axel Cleeremans de definitie van zijn droomvakantie.

Om maar te zeggen: deze man werkt graag. Als het je baan is om een van de grootste mysteries op aarde op te lossen, kan het ook wel moeilijk worden om iets spannenders dan je werk te vinden.

Cleeremans, die een doctoraat in Cognitieve Psychologie heeft, is de directeur van het neurowetenschappelijk instituut aan de Université Libre de Bruxelles (ULB). Hij leidt een researchgroep die antwoorden probeert te vinden op een nogal allesomvattende vraag: waarom heeft de mens een bewustzijn en hoe werkt het?

Om zinvol te kunnen nadenken over die vraag maakt hij gebruik van zowel neurologische als filosofische kennis. Hij vertelt me dat hij vaak meer geïnteresseerd is in de vragen die de wetenschap stelt dan de antwoorden erop.

“Het is echt niet gemakkelijk om de juiste vragen te stellen, of te kunnen herkennen wat een goede of slechte vraag is,” vertelt Cleeremans me.

Hoe leven wij ‘bewust’, wat is bewustzijn, en waar in het brein bevindt het zich? Zo’n soort vragen probeert Cleeremans al 30 jaar te beantwoorden.

Ontdekken wat iets is door te kijken naar wat het niet is

Ik dacht dat Cleeremans zou lachen wanneer ik hem vertel dat ik ons interview wil beginnen met een ‘simpele’ vraag: wat is bewustzijn? Hij reageert met een beleefd lachje, en komt dan meteen met een serieus antwoord. Tja, het viel wel te verwachten dat een van de meest vooraanstaande onderzoekers ter wereld een paar definities klaar zou hebben liggen.

“De beste definitie is die van de filosoof Thomas Nagel, namelijk: ‘bewustzijn is hoe het voelt’,” begint Cleeremans. “Wanneer je op deze wereld bent, heb je zintuiglijke inhouden – gedachten, mentale objecten – en die inhouden vormen samen jouw bewustzijn.”

Het is een universele menselijke ervaring die tegelijk heel herkenbaar maar ook heel ongrijpbaar is. Het is echt ingewikkeld om te beschrijven hoe het voelt om een bewustzijn te hebben, maar iedereen kan zich wel iets voorstellen bij de materie die Cleeremans aan het bestuderen is. Meer specifiek onderzoekt hij hoe ons brein bewustzijn producéert: welke functies in wel deel van het brein plaatsvinden om dat gevoel te activeren dat wij kennen als levend en bewust te zijn.

Maar hoe vind je bewustzijn in het brein? Dat is een van de favoriete vragen van Cleeremans.

“Bewustzijn vanuit een wetenschappelijk perspectief benaderen komt voor het grootste deel neer op goede experimenten bedenken,” zegt hij.

1536250671636-Axel-portrait-cred-xavier-aaronson

Axel Cleeremans in de koeltoren van de Centrale Electrique Monceau-sur-Sambre, die sinds 2006 buiten gebruik is. Beeld: Xavier Aaronson/Motherboard

De manier waarop hij experimenten ontwerpt is grotendeels gebaseerd op de zogenaamde “contrastieve benadering”. Als voorbeeld beschrijft hij een experiment met twee situaties. In de eerste situatie kijkt een persoon naar een computerscherm waarop een beeld zo snel verschijnt en weer verdwijnt dat de persoon in kwestie het niet bewust kan waarnemen. In de contrasterende situatie zijn alle variabelen hetzelfde gebleven, maar deze keer verschijnt en verdwijnt het beeld traag genoeg om waarneembaar te zijn.

“Alles blijft hetzelfde in de twee situaties, behalve het verschil in bewustzijn,” zegt Cleeremans. “Daarna kan je op zoek gaan naar verschillen in breinactiviteit tussen die twee situaties.”

Cleeremans werkt rond menselijk bewustzijn, maar in feite zijn alle levende soorten onderwerp van dit onderzoeksveld. Hebben honden een bewustzijn? Of koraal? En planten dan? Dat zijn ook boeiende vragen. Maar omdat we zo weinig weten over onze meest rechtstreekse soort bewustzijn, de menselijke geest, levert dat Cleeremans al voldoende vragen op om een leven lang te bestuderen.

“Sommige mensen verdedigen zelfs het standpunt dat ook een tafel of een steen een bewustzijn kunnen hebben.”

“Bewustzijn zijn de rechtstreekse data die je krijgt doordat je leeft als menselijk wezen. Dat is dus waarschijnlijk ook het geval voor veel andere diersoorten. Het betekent iets voor je om te bestaan, en dat is niet zo voor een tafel of steen, hoewel sommige mensen zelfs dat standpunt verdedigen.”

Cleeremans is al drie decennia bezig met een reeks ontdekkingen die ons heeft geholpen te begrijpen hoe bewustzijn in ons brein werkt en waar dat in onze hersenen gebeurt. Hij heeft ook een hele berg wetenschappelijke publicaties op z'n naam staan (waarschijnlijk het gevolg van iemand die vindt dat ongestoord werken een soort vakantie is). Neem bijvoorbeeld dit paper uit 2016 in Current Biology, waarvoor Cleeremans en zijn collega’s een van de beroemdste experimenten uit de psychologie repliceren: het Milgram-experiment. Tijdens dat onderzoek uit de jaren 60 dienden proefpersonen pijnlijke en zelfs dodelijke elektrische schokken toe aan mensen die ze niet konden zien, gewoon omdat iemand in een witte labjas zei dat ze dat moesten doen.

In de set-up van Cleeremans vroegen de onderzoekers de deelnemers niet alleen waarom ze deden wat ze deden, hij nam ook elektrofysiologische opnames om te meten hoe bewust de proefpersonen hun handelingen uitvoerden. Daardoor kon hij laten zien dat wanneer iemand een bevel volgt, zijn of haar brein minder lang bezig is met de mogelijke gevolgen van die bevolen actie. Met andere woorden: wanneer we een bevel opvolgen, daalt onze persoonlijke verantwoordelijkheidszin sterk.

“Dat laat zien dat zelfs heel low-level processen [zoals hoe bewust we iets doen, red.] beïnvloed kunnen worden door heel high-level factoren, zoals welke woorden we gebruiken en de sociale context waarin een interactie plaatsvindt,” vertelt Cleeremans.

Hij was ook de eerste die badacht dat een neuraal netwerk op een impliciete manier zou kunnen leren, net zoals mensen. Zo’n netwerk gedraagt zich dus net als een baby die dingen leert zonder ooit actief en bewust te denken: “Oké, tijd om weer een babyvaardigheid bij te leren.”

Mede dankzij hem is ook een langdurige vooronderstelling uit de wereld verholpen: het geloof dat proefpersonen in studies beïnvloed kunnen worden door ‘priming’: een subtiele, onbewuste stimulus.

1536248172141-MBD_THE-MOST-UNKNOWN_DIGITAL_EPISODE_3_CLEANSPLIT00_06_51_04Still004

Cleeremans (links) overloopt met fysicus D’Angelo het robothandexperiment. Beeld: Motherboard

In onze documentaire The Most Unknown laat Cleeremans zien hoe hij deze bevindingen vertaalt in nieuwe experimenten. Hij zet elektroden op het hoofd van de Italiaanse fysicus Davide D’Angelo, die op bezoek is bij hem, en vraagt hem om een robotische hand te laten bewegen met behulp van alleen zijn gedachten.

“Wat we hier proberen doen is leren welke gedachten er nodig zijn om de hand te doen bewegen. Het vermogen om dat te doen is een deel van ons bewustzijn.”

“Wat we hier proberen doen is leren welke gedachten er nodig zijn om de hand te doen bewegen,” zegt Cleeremans in de docu. “Het cruciale argument is dat dit niet ‘ingebouwd’ zit in ons lichaam. Tijdens je ontwikkeling moet je brein leren samenwerken met je lichaam. Het vermogen om dat te doen is een deel van wat het betekent om een bewustzijn te hebben.”

Nadenken over nadenken

Als zoon van een kunstenaar is Cleeremans opgegroeid in een huis vol teksten die hem fascineerden en hem wijzer maakten: boeken over schilderijen, biologiehandboeken, microscoophandleidingen. As tiener bouwde hij een soort “lab” in zijn slaapkamer, waar hij kleine biologische experimenten uitvoerde.

Toen het tijd werd om te gaan studeren, was hij nog steeds geïnteresseerd in biologie, maar was ook voor de filosofie gevallen.

“Ik wist niet goed wat ik moest studeren, en psychologie voelde als een goed compromis tussen biologie en filosofie.”

“Ik wist niet goed wat ik moest doen, en psychologie voelde als een goed compromis tussen biologie en filosofie,” zegt Cleeremans, om zichzelf dan te verbeteren: “Ik bedoel, de waarheid is dat ik zat werd met een paar vrienden die zeiden dat ze psychologie gingen studeren, en toen zei ik dat ik dat ook ging doen. Maar het voelt nog steeds wel als een goed compromis, en dat bleek het uiteindelijk ook te zijn.”

In 1986 behaalt hij zijn Master Psychologie van de Université Libre de Bruxelles (ULB), en verhuisde dan naar de V.S. om te beginnen aan een doctoraat aan de Carnegie Mellon Universiteit in Pittsburgh - een instituut dat bekend staat voor het samenbrengen van geestes- en exacte wetenschappen. Zijn eerste onderzoeken gingen over neurale netwerken en impliciet leren, en aan Carnegie zat hij in een gemeenschap wetenschappers die baanbrekend onderzoek deden rond artificiële intelligentie. Hij vertelt me dat dat het begin was van een paradigmashift in de psychologie, waar A.I. nieuwe vragen opriep over hoe natuurlijke intelligentie werkt. Het is ook in die tijd dat psychologen steeds meer interesse begonnen te tonen voor het thema bewustzijn.

Voor Cleeremans was het gemakkelijk om van bestuderen wat we kunnen doen zonder bewustzijn te gaan naar het onderzoeken van het bewustzijn zelf. Nadat hij de oprichtingsbijeenkomst van de Association for the Scientific Study of Consciousness bijwoont in 1996 – volgens Cleeremans een beslissend moment in zijn carrière – werd hem duidelijk dat hij zich wou toewijden aan het beantwoorden van de vragen die daar gesteld werden.

Toch blijft Cleeremans erbij: “Zoals gezegd, om te kijken naar bewustzijn, moet je eerst te weten komen wat we zonder haar kunnen doen. Op die manier heeft dat tweede deel van mijn carrière, dat focust op het bewustzijn zelf, heel veel te maken met het eerste deel.”

In de 22 jaar sinds die bijeenkomst in 1996 heeft hij, samen met anderen in zijn veld, veel vooruitgang geboekt. We kennen nu al veel exacte plekken in het brein die bijdragen tot ons bewustzijn, maar het is nog steeds niet duidelijk hoe deze gebieden samenwerken, en of er een bepaald deel van het brein absoluut noodzakelijk is voor de werking van ons bewustzijn. Cleeremans belangrijkste theorie is gebaseerd op het idee dat het brein leert om bewust te zijn, wat hij laat zien met het robothandexperiment. Hij poneert het als een mogelijke verklaring voor het moeilijk te verklaren geval van een 44-jarige man wiens brein voor 90 procent uit vloeistof bestond en amper nog hersenweefsel bevatte, maar toch nog normaal functioneerde. Maar zelfs na al zijn successen en ontdekkingen heeft Cleeremans niet het gevoel dat hij het bewustzijnsenigma binnenkort zal kraken.

1536248236795-MBD_THE-MOST-UNKNOWN_DIGITAL_EPISODE_3_CLEANSPLIT00_04_12_18Still002

Elektroden meten de hersenactiviteit van D’Angelo. Beeld: Motherboard

“Ik ben nu 56, dus ik ben al 30 jaar lang aan het nadenken over deze situaties, en soms denk ik: waar gaat dit naartoe?” zo Cleeremens. “Er is dus wel wat frustratie.”

Hij zegt dat niet alleen zijn specifieke onderzoeksveld, maar zijn onderzoek in het algemeen soms te groot voelt om helemaal te begrijpen. Dat het voelt als een mysterie dat simpelweg niet op te lossen valt, of in ieder geval niet tijdens zijn leven.

Richting het einde van zijn stuk in The Most Unknown bekent hij D’Angelo toe dat die zorg; dat hij de werkelijke reikwijdte van bewustzijn niet tijdens zijn leven meer zal weten vinden; hem ‘s nachts wakkerhoudt.

“Ik wordt ‘s nachts wakker en dan zit het in mijn hoofd, en er is niets anders waaraan ik kan denken”, zegt Cleeremans.

“Dus jij bent ook een nerd!” grapt D’Angelo.

Cleeremans reactie: “Zeker weten.”

Volg Motherboard op Facebook, Twitter en Flipboard.