Nog voordat je doorhebt of je wil bewegen, zou je brein al bezig zijn met de voorbereidingen. Althans, dat dachten we tot nu toe. Een nieuwe studie van de Universiteit van Minnesota zet dit idee op z’n kop.
Waar eerdere onderzoeken erop wezen dat onze hersenen al “beslissen” vóórdat we ons daar bewust van zijn, toont deze nieuwe studie iets opvallends aan. De primaire motorcortex, het hersengebied dat vrijwillige bewegingen aanstuurt, wordt precies tegelijk actief met het moment waarop we bewust besluiten om te bewegen.
Experiment met verlamde patiënt
Onderzoekers aan de Universiteit van Minnesota kwamen tot die conclusie door het brein van een patiënt te bestuderen die vanaf de nek verlamd is. De patiënt beschikte over een hersenimplantaat dat was verbonden met een brain-machine-interface (BMI), rechtstreeks aangesloten op de primaire motorcortex. Dit systeem, gekoppeld aan neuromusculaire elektrische stimulatie (NMES), stelde de patiënt in staat om zijn verlamde hand te bewegen door er alleen maar aan te denken. Met elektrische stimulatie werd zijn hand in actie gebracht, en elke keer als hij in een bal kneep, hoorde hij een geluidje.
Geen voorsprong voor de hersenen
De activiteit in de primaire motorcortex gebeurde precies op hetzelfde moment als wanneer de patiënt voelde: “Hé, ik wil nu bewegen!” Geen voorsprong voor de hersenen dus. Dit is een fundamenteel verschil met wat wetenschappers eerder dachten. In oudere experimenten waren andere hersengebieden, zoals de zogenoemde supplementaire motorische gebieden, al 700 tot 1500 milliseconden eerder actief. Maar de primaire motorcortex, die echt de beweging uitvoert, lijkt pas mee te doen als je het zelf doorhebt.
Spelen met het tijdsbesef
Er gebeurde nog iets opvallends. Als de patiënt zelf besloot te bewegen, voelde het alsof de tijd tussen zijn intentie en de beweging korter was dan die werkelijk was. Dat fenomeen heet intentionele binding. De onderzoekers speelden hiermee door het systeem te manipuleren. Soms lieten ze de hand spontaan bewegen zonder dat de patiënt dat wilde; dan voelde het alsof de actie later kwam. Andere keren blokkeerden ze de beweging, maar lieten ze wel het geluid horen; dan leek de intentie juist vroeger te zijn. “Dit laat zien dat er een samengedrukte binding is tussen intentie en actie,” staat in het persbericht.
Het onderzoek toonde ook aan dat zo’n 12 procent van de neuronen in de primaire motorcortex direct betrokken waren bij de timing van de intentie. Hoe actiever die neuronen, hoe eerder de patiënt aangaf dat hij wilde bewegen.
Betere hersenimplantaten
Deze ontdekking kan superbelangrijk zijn voor de toekomst. Denk aan de ontwikkeling van betere hersenimplantaten voor mensen met verlammingen. Maar de onderzoekers waarschuwen ook: dit is gebaseerd op één patiënt, die door zijn aandoening en ervaring met het implantaat misschien anders reageert. Verdere studies, ook bij gezonde proefpersonen via niet-invasieve technieken, zijn nodig om de bevindingen van deze studie te bevestigen.
