Soms moet je met een frisse blik naar dingen kijken om tot nieuwe kennis te komen. Bij het bewustzijn kijken onderzoekers meestal naar specifieke onderdelen ervan, zoals het geheugen of de verwerking van visuele informatie. Robert Shulman deed iets anders: hij keek juist naar het hele brein. Dat leidde tot een interessant nieuw inzicht.

Shulman en consorten concentreerden zich op het bewustzijn, niet op het zelfbewustzijn. Ze keken dus niet naar het menselijke vermogen tot subjectieve ervaringen en reflectie, maar naar het vermogen om zinvol te reageren op prikkels van buitenaf. Bewustzijn als tegenovergestelde van bewusteloosheid.

Dit type bewustzijn is niet beperkt tot de mens. Ook dieren bezitten het. De onderzoekers hebben hun proefjes uitgevoerd met ratten. Onder narcose, dus in bewusteloze toestand, verbruikten de hersenen van de diertjes zo’n 45 procent minder zuurstof en glucose dan wanneer ze bij bewustzijn waren, schrijven ze in PNAS.

Ook nam de activiteit op allerlei plekken in de hersenen sterk af. Nogal wiedes, denk je dan, minder energie betekent minder activiteit. Toch was dat nog maar zelden onderzocht, juist omdat het meeste onderzoek focust op specifieke onderdelen van bewustzijn. Als proefpersonen de taak krijgen om iets te onthouden en te reproduceren, kijken de onderzoekers met behulp van hersenscans ook alleen naar de hersengebieden die bij die taak zijn betrokken. Het uitvoeren van een dergelijke taak neemt vaak maar één of twee procent van de energie die beschikbaar is voor de hersenen.

De hele ijsberg
“Hersenscans kijken slechts naar het topje van de ijsberg”, concludeert Shulman dan ook. “Wij hebben naar de rest van de ijsberg gekeken”. Daaruit blijkt dat een groot deel van de beschikbare energie wordt gebruikt om een persoon bij bewustzijn te houden. Die energie wordt op allerlei plekken in het brein gebruikt. Gedelokaliseerde hersenactiviteit noemen onderzoekers dat.

“Wat wij voorstellen, is dat een bewust persoon een hoog niveau van hersenenergie nodig heeft”, zegt Shulman. Daaruit volgt echter niet dat een hoog energieverbruik gelijkstaat aan bewustzijn. Het is volgens Shulman eerder zo dat het hoge niveau van hersenactiviteit en energieverbruik een voorwaarde is voor het bewustzijn.

Het pleit er daarom voor dat bij onderzoek naar specifieke aspecten van bewustzijn ook wordt gelet op deze grote energieverschillen. Want energieverbruik zou wel eens een belangrijke sleutel tot het bewustzijn kunnen zijn.

Bouwe van Straten

Robert Shulman e.a., ‘Baseline brain energy supports the state of consciousness’, in: Proceedings of the National Academy of Sciences, 15 juni 2009.