3 clues to understanding your brain | VS Ramachandran

Vertaald door: Nicolette Marié Nagekeken door: Rik Delaet

Well, as Chris pointed out, I study the human brain,

Ik bestudeer het menselijk brein,

the functions and structure of the human brain.

de functies en de structuur van het menselijk brein.

And I just want you to think for a minute about what this entails.

Om u een idee te geven wat dat precies inhoudt:

Here is this mass of jelly, three-pound mass of jelly

We hebben het over drie pond geleiachtige massa

you can hold in the palm of your hand,

die met gemak in de palm van je hand past

and it can contemplate the vastness of interstellar space.

maar ook in staat is tot beschouwingen over de interstellaire ruimte.

It can contemplate the meaning of infinity

Het brein denkt na over oneindigheid

and it can contemplate itself contemplating on the meaning of infinity.

maar ook over het feit dat het gedachten heeft over oneindigheid.

And this peculiar recursive quality that we call self-awareness,

Dit merkwaardige recursieve proces noemen we het zelfbewustzijn,

which I think is the holy grail of neuroscience, of neurology,

de Heilige Graal van de neurowetenschap of neurologie.

and hopefully, someday, we'll understand how that happens.

We hopen ooit te begrijpen hoe dit proces in elkaar steekt.

OK, so how do you study this mysterious organ?

Hoe bestudeer je dit mysterieuze orgaan?

I mean, you have 100 billion nerve cells,

Er zijn wel 100 miljard zenuwcellen --

little wisps of protoplasm, interacting with each other,

hoopjes protoplasma die voortdurend op elkaar reageren.

and from this activity emerges the whole spectrum of abilities

Uit die activiteit komen de talloze vermogens voort

that we call human nature and human consciousness.

die tezamen de menselijke aard ofwel het bewustzijn vormen.

How does this happen?

Hoe gaat dat in zijn werk?

Well, there are many ways of approaching the functions of the human brain.

We kunnen de functies van het menselijk brein op vele manieren bestuderen.

One approach, the one we use mainly,

Vaak kijken we naar patiënten

is to look at patients with sustained damage to a small region of the brain,

met beschadigingen in een klein deel van de hersenen,

where there's been a genetic change in a small region of the brain.

waardoor er een genetische verschuiving heeft plaatsgevonden.

What then happens is not an across-the-board reduction

Er is dan niet zozeer sprake van algehele teloorgang

in all your mental capacities,

van het verstandelijk vermogen --

a sort of blunting of your cognitive ability.

de cognitieve vaardigheden zijn niet afgestompt.

What you get is a highly selective loss of one function,

Er is sprake van selectief verlies van één functie,

with other functions being preserved intact,

terwijl de overige functies intact blijven.

and this gives you some confidence in asserting

Dat geeft voldoende zekerheid om vast te stellen

that that part of the brain is somehow involved in mediating that function.

dat dat deel van het brein betrokken is bij die functie.

So you can then map function onto structure,

We plaatsen de functie binnen de structuur van het brein

and then find out what the circuitry's doing

en gaan dan na hoe er verbindingen worden gemaakt

to generate that particular function.

om die specifieke functie te genereren.

So that's what we're trying to do.

Zo gaan wij te werk.

So let me give you a few striking examples of this.

Ik zal u nu drie interessante voorbeelden geven.

In fact, I'm giving you three examples, six minutes each, during this talk.

Voor ieder voorbeeld trek ik zes minuten uit.

The first example is an extraordinary syndrome called Capgras syndrome.

Allereerst het eigenaardige syndroom van Capgras.

If you look at the first slide there,

Op de eerste dia ziet u

that's the temporal lobes, frontal lobes, parietal lobes, OK --

de temporale kwabben, de frontale kwabben en de pariëtale kwabben,

the lobes that constitute the brain.

alle hersenkwabben bij elkaar.

And if you look, tucked away inside the inner surface of the temporal lobes --

Aan de binnenzijde van de temporale kwabben --

you can't see it there --

hier niet te zien --

is a little structure called the fusiform gyrus.

bevindt zich de gyrus fusiformis.

And that's been called the face area in the brain,

Daar zit de gezichtsherkenning in verstopt.

because when it's damaged, you can no longer recognize people's faces.

Als dat gebied beschadigd is, herken je geen gezichten meer.

You can still recognize them from their voice

Aan de stem kun je nog wel horen

and say, "Oh yeah, that's Joe,"

dat het Joe is, bijvoorbeeld,

but you can't look at their face and know who it is, right?

maar aan het gezicht kun je dat niet meer zien.

You can't even recognize yourself in the mirror.

Je kunt jezelf niet eens meer herkennen in de spiegel.

I mean, you know it's you because you wink and it winks,

Je knipoogt, het gezicht knipoogt terug.

and you know it's a mirror,

Je weet dat het een spiegel is.

but you don't really recognize yourself as yourself.

Toch herken je jezelf niet als zodanig.

OK. Now that syndrome is well known as caused by damage to the fusiform gyrus.

Dit syndroom ontstaat door schade aan de gyrus fusiformus.

But there's another rare syndrome, so rare, in fact,

Er is echter nog een ander syndroom, dat zó zeldzaam is

that very few physicians have heard about it, not even neurologists.

dat slechts een handjevol artsen en neurologen het kent:

This is called the Capgras delusion,

Capgras-waan.

and that is a patient, who's otherwise completely normal,

Een patiënt die verder volstrekt normaal is,

has had a head injury, comes out of coma,

komt na hoofdletsel uit een coma,

otherwise completely normal, he looks at his mother

oogt en handelt volstrekt normaal, maar ziet zijn moeder

and says, "This looks exactly like my mother, this woman,

en zegt: "Deze vrouw ziet eruit als mijn moeder,

but she's an impostor.

maar ze is een bedriegster.

She's some other woman pretending to be my mother."

Dit is een vrouw die doet alsof ze mijn moeder is."

Now, why does this happen?

Hoe kan dat?

Why would somebody -- and this person is perfectly lucid and intelligent

Waarom zou een verder volkomen normale man

in all other respects, but when he sees his mother,

op het moment dat hij zijn moeder ziet

his delusion kicks in and says, it's not mother.

in een waanidee roepen dat het niet zijn moeder is?

Now, the most common interpretation of this,

De gangbare verklaring hiervoor,

which you find in all the psychiatry textbooks,

die ook in alle psychiatrische handboeken terug te vinden is,

is a Freudian view, and that is that this chap --

heeft een Freudiaanse inslag. De man --

and the same argument applies to women, by the way,

overigens geldt de redenatie ook voor vrouwen,

but I'll just talk about guys.

maar ik beperk me hier tot mannen --

When you're a little baby, a young baby,

voelde zich in zijn jongste jaren

you had a strong sexual attraction to your mother.

seksueel aangetrokken tot zijn moeder.

This is the so-called Oedipus complex of Freud.

Het zogenaamde Oedipus-complex van Freud.

I'm not saying I believe this,

Niet dat ik er zo over denk,

but this is the standard Freudian view.

maar de aanhangers van Freud interpreteren het zo.

And then, as you grow up, the cortex develops,

Naarmate je ouder wordt, ontwikkelt de cortex zich.

and inhibits these latent sexual urges towards your mother.

De latente seksuele gevoelens voor je moeder worden onderdrukt.

Thank God, or you would all be sexually aroused when you saw your mother.

Gelukkig maar, anders werd iedereen opgewonden bij de aanblik van hun moeder.

And then what happens is,

Maar dan:

there's a blow to your head, damaging the cortex,

Je krijgt een klap op je hoofd. De cortex raakt beschadigd.

allowing these latent sexual urges to emerge,

Alle latente seksuele gevoelens komen bovendrijven.

flaming to the surface, and suddenly and inexplicably

Vreemd genoeg raak je plotseling

you find yourself being sexually aroused by your mother.

seksueel opgewonden door je eigen moeder.

And you say, "My God, if this is my mom,

En je zegt: "Hemel, als dit mijn moeder is,

how come I'm being sexually turned on?

waarom raak ik dan opgewonden?

She's some other woman. She's an impostor."

Nee, het is een andere vrouw. Dit is een bedriegster."

It's the only interpretation that makes sense to your damaged brain.

Dat is de enige redenering die hout snijdt voor je beschadigde brein.

This has never made much sense to me, this argument.

Persoonlijk heb ik hier dus nooit wat in gezien.

It's very ingenious, as all Freudian arguments are --

Het is heel vindingrijk, zoals alles wat uit Freuds koker komt --

(Laughter)

(publiek lacht)

-- but didn't make much sense because I have seen the same delusion,

maar toch slaat het nergens op. Ditzelfde waanidee

a patient having the same delusion, about his pet poodle.

heb ik bij een andere patiënt gezien over zijn poedel.

(Laughter)

(publiek lacht)

He'll say, "Doctor, this is not Fifi. It looks exactly like Fifi,

"Dokter, dit is niet Fifi. Hij lijkt wel precies op Fifi,

but it's some other dog." Right?

maar het is een andere hond."

Now, you try using the Freudian explanation there.

Probeer daar maar eens een Freudiaanse draai aan te geven.

(Laughter)

(publiek lacht)

You'll start talking about the latent bestiality in all humans,

Dan kom je uit op de latente bestialiteit in de mens.

or some such thing, which is quite absurd, of course.

Dat is van de zotte natuurlijk.

Now, what's really going on?

Wat is er dan wel aan de hand?

So, to explain this curious disorder,

Een verklaring voor deze aandoening

we look at the structure and functions of the normal visual pathways in the brain.

vinden we in de structuur en functies van de normale gezichtsbanen in de hersenen.

Normally, visual signals come in, into the eyeballs,

Gewoonlijk komen visuele signalen via de oogballen

go to the visual areas in the brain.

binnen in het visuele deel van de hersenen.

There are, in fact, 30 areas in the back of your brain concerned with just vision,

Er zijn in het achterhoofd wel 30 delen uitsluitend bezig met het gezichtsvermogen.

and after processing all that, the message goes to a small structure

Als alles daar is verwerkt, gaat de informatie naar een structuur

called the fusiform gyrus, where you perceive faces.

genaamd de gyrus fusiformus. Daar bevinden zich neuronen

There are neurons there that are sensitive to faces.

die gevoelig zijn voor de vorm van gezichten.

You can call it the face area of the brain, right?

Daar zit dus de gezichtsherkenning verstopt

I talked about that earlier.

waar ik het eerder al over had.

Now, when that area's damaged, you lose the ability to see faces, right?

Als dat deel van de hersenen beschadigd is, zie je gezichten niet meer.

But from that area, the message cascades

Vanuit dat deel gaat de informatie

into a structure called the amygdala in the limbic system,

door naar de amygdala, in het limbisch systeem.

the emotional core of the brain,

Dat is de emotionele kern van de hersenen.

and that structure, called the amygdala,

De amygdala bepaalt

gauges the emotional significance of what you're looking at.

het emotionele belang van datgene waar je naar kijkt.

Is it prey? Is it predator? Is it mate?

Is het een prooi? Is het een roofdier? Is het een partner?

Or is it something absolutely trivial, like a piece of lint,

Of is het iets totaal onbelangrijks, zoals een pluisje,

or a piece of chalk, or a -- I don't want to point to that, but --

een krijtje, een -- dat wil ik niet als voorbeeld --

or a shoe, or something like that? OK?

een schoen, enzovoorts.

Which you can completely ignore.

Iets wat je geheel kunt negeren.

So if the amygdala is excited, and this is something important,

Belangrijk is dat informatie bij stimulering van de amygdala

the messages then cascade into the autonomic nervous system.

wordt doorgestuurd naar het autonome zenuwstelsel.

Your heart starts beating faster.

Je hartslag gaat omhoog,

You start sweating to dissipate the heat that you're going to

je begint te zweten om de warmte kwijt te raken

create from muscular exertion.

die vrijkomt bij lichamelijke inspanning.

And that's fortunate, because we can put two electrodes on your palm

Wij profiteren daarvan. Met twee elektroden op de handpalmen

and measure the change in skin resistance produced by sweating.

meten we het verschil in de huidweerstand als gevolg van de zweetproductie.

So I can determine, when you're looking at something,

Zo gaan we na of je van visuele stimuli

whether you're excited or whether you're aroused, or not, OK?

opgewonden raakt, of iets je prikkelt of niet.

And I'll get to that in a minute.

Ik kom daar straks op terug.

So my idea was, when this chap looks at an object, when he looks at his --

Als deze man zijn blik richt op een willekeurig object,

any object for that matter, it goes to the visual areas and,

gaat de informatie naar het visuele gedeelte

however, and it's processed in the fusiform gyrus,

en vervolgens naar de gyrus fusiformus.

and you recognize it as a pea plant, or a table,

Het beeld wordt herkend: Een plant, een tafel,

or your mother, for that matter, OK?

je moeder.

And then the message cascades into the amygdala,

Die informatie wordt doorgegeven aan de amygdala

and then goes down the autonomic nervous system.

en vervolgt dan zijn weg naar het autonome zenuwstelsel.

But maybe, in this chap, that wire that goes from the amygdala to the limbic system,

Bij deze man is het draadje van de amygdala naar het limbisch systeem --

the emotional core of the brain, is cut by the accident.

de emotionele kern van het brein -- misschien wel stuk.

So because the fusiform is intact,

De gyrus fusiformus is intact

the chap can still recognize his mother,

en dus herkent de man zijn moeder wel.

and says, "Oh yeah, this looks like my mother."

"O ja, ze ziet eruit als mijn moeder."

But because the wire is cut to the emotional centers,

Maar omdat de verbinding met de emoties er niet is,

he says, "But how come, if it's my mother, I don't experience a warmth?"

zegt hij: "Maar als dat mijn moeder is, waarom voel ik dan geen warmte?"

Or terror, as the case may be? Right?

Of doodsangst, dat zou natuurlijk ook kunnen.

(Laughter)

(publiek lacht)

And therefore, he says, "How do I account for this inexplicable lack of emotions?

"Hoe kan ik dit rare gebrek aan emoties verklaren?

This can't be my mother.

Dit kan mijn moeder niet zijn.

It's some strange woman pretending to be my mother."

Het is een onbekende die zich als mijn moeder voordoet."

How do you test this?

Hoe kun je daarop testen?

Well, what you do is, if you take any one of you here, and put you in front of a screen,

Ik laat een van de mensen hier uit de zaal plaatsnemen voor een scherm.

and measure your galvanic skin response,

Vervolgens meet ik de galvanische huidreactie

and show pictures on the screen,

terwijl ik afbeeldingen op het scherm laat zien.

I can measure how you sweat when you see an object,

Ik kan meten hoeveel u zweet bij het zien van een object.

like a table or an umbrella. Of course, you don't sweat.

Bij een foto van een tafel of paraplu zweet u natuurlijk niet.

If I show you a picture of a lion, or a tiger, or a pinup, you start sweating, right?

Maar bij een foto van een leeuw, tijger of pin-up zweet u wel.

And, believe it or not, if I show you a picture of your mother --

En geloof het of niet, bij een foto van hun moeder

I'm talking about normal people -- you start sweating.

beginnen mensen doorgaans ook te zweten.

You don't even have to be Jewish.

Daar hoef je niet per se Joods voor te zijn.

(Laughter)

(publiek lacht)

Now, what happens if you show this patient?

Wat zou er gebeuren als we dat doen met deze patiënt?

You take the patient and show him pictures on the screen

Je zet de patiënt voor het scherm en laat hem de foto's zien.

and measure his galvanic skin response.

Dan meet je zijn galvanische huidreactie.

Tables and chairs and lint, nothing happens, as in normal people,

Tafels, stoelen, stof -- er gebeurt niets. Heel normaal.

but when you show him a picture of his mother,

Maar dan laat je hem een foto van zijn moeder zien.

the galvanic skin response is flat.

De galvanische huidreactie is nihil.

There's no emotional reaction to his mother,

Er is geen emotionele reactie op zijn moeder,

because that wire going from the visual areas to the emotional centers is cut.

omdat het draadje van het visuele gedeelte naar het emotionele centrum stuk is.

So his vision is normal because the visual areas are normal,

Zijn gezichtsvermogen is intact.

his emotions are normal -- he'll laugh, he'll cry, so on and so forth --

Emotioneel is ook alles in orde. Hij lacht, hij huilt, enzovoorts.

but the wire from vision to emotions is cut

Tussen gezichtsvermogen en emoties is geen verbinding.

and therefore he has this delusion that his mother is an impostor.

Daarom leeft hij in de waan dat zijn moeder een bedriegster is.

It's a lovely example of the sort of thing we do:

Dit is een prachtig voorbeeld van ons werk.

take a bizarre, seemingly incomprehensible, neural psychiatric syndrome

Na bestudering van een bizar, ogenschijnlijk onbegrijpelijk neuro-psychiatrisch syndroom

and say that the standard Freudian view is wrong,

verwerpen wij de reguliere Freudiaanse interpretatie

that, in fact, you can come up with a precise explanation

en geven een exacte verklaring

in terms of the known neural anatomy of the brain.

op basis van de ons bekende neurale anatomie van het brein.

By the way, if this patient then goes,

Overigens: Als de patiënt door zijn moeder

and mother phones from an adjacent room -- phones him --

wordt gebeld vanuit een andere kamer,

and he picks up the phone, and he says, "Wow, mom, how are you? Where are you?"

zal hij heel normaal reageren: "Hoi, mam, hoe is het? Waar ben je?"

There's no delusion through the phone.

Telefonisch is er geen waanbeeld.

Then, she approaches him after an hour, he says, "Who are you?

Wel als ze later naar hem toe komt: "Wie bent u?

You look just like my mother." OK?

U lijkt als twee druppels water op mijn moeder."

The reason is there's a separate pathway

Er is namelijk een aparte verbinding

going from the hearing centers in the brain to the emotional centers,

tussen het gehoorcentrum en het emotionele centrum,

and that's not been cut by the accident.

en die is nog intact.

So this explains why through the phone he recognizes his mother, no problem.

Dat verklaart waarom hij over de telefoon zijn moeder herkent,

When he sees her in person, he says it's an impostor.

maar haar bij een persoonlijke ontmoeting tot bedriegster bestempelt.

OK, how is all this complex circuitry set up in the brain?

Hoe is die ingewikkelde bedrading in onze hersenen ontstaan?

Is it nature, genes, or is it nurture?

Is dat genetisch bepaald, of door de omgeving bepaald?

And we approach this problem

Met die vraag in ons achterhoofd

by considering another curious syndrome called phantom limb.

bestuderen we een ander curieus syndroom: Het fantoomledemaat.

And you all know what a phantom limb is.

U weet vast wel wat dat is.

When an arm is amputated, or a leg is amputated, for gangrene,

Als je arm of been wordt geamputeerd vanwege gangreen,

or you lose it in war -- for example, in the Iraq war,

of bijvoorbeeld is afgerukt door oorlogsgeweld,

it's now a serious problem --

zoals nu in Irak veel gebeurt,

you continue to vividly feel the presence of that missing arm,

voel je het ontbrekende ledemaat nog heel sterk.

and that's called a phantom arm or a phantom leg.

Dat is dan een fantoomarm of fantoombeen.

In fact, you can get a phantom with almost any part of the body.

Dit kan gebeuren met vrijwel alle delen van het lichaam,

Believe it or not, even with internal viscera.

zelfs met inwendige organen.

I've had patients with the uterus removed -- hysterectomy --

Na een hysterectomie hebben sommige patiënten

who have a phantom uterus, including phantom menstrual cramps

een fantoombaarmoeder, met bijbehorende menstruatieklachten

at the appropriate time of the month.

zo rond die tijd van de maand.

And in fact, one student asked me the other day,

Een student vroeg me laatst

"Do they get phantom PMS?"

of ze ook fantoom-PMS hebben.

(Laughter)

(publiek lacht)

A subject ripe for scientific enquiry, but we haven't pursued that.

Dat lijkt me wel een wetenschappelijk onderzoek waard.

OK, now the next question is,

De vraag is:

what can you learn about phantom limbs by doing experiments?

Wat kunnen we met experimenten vaststellen over fantoompijnen?

One of the things we've found was,

We hebben onder meer ontdekt

about half the patients with phantom limbs

dat de helft van de patiënten met fantoomledematen

claim that they can move the phantom.

zegt het ledemaat te kunnen bewegen.

It'll pat his brother on the shoulder,

De verdwenen arm geeft een schouderklopje,

it'll answer the phone when it rings, it'll wave goodbye.

pakt de telefoon op, zwaait mensen uit.

These are very compelling, vivid sensations.

De patiënt ervaart deze handelingen als heel reëel.

The patient's not delusional.

Dat is geen waanidee.

He knows that the arm is not there,

De patiënt weet dat de arm weg is,

but, nevertheless, it's a compelling sensory experience for the patient.

maar voelt toch heel sterk de beweging ervan.

But however, about half the patients, this doesn't happen.

Ongeveer de helft van de patiënten heeft heel andere ervaringen.

The phantom limb -- they'll say, "But doctor, the phantom limb is paralyzed.

Zij zeggen: "Dokter, mijn fantoomledemaat is verlamd.

It's fixed in a clenched spasm and it's excruciatingly painful.

Mijn arm of been is permanent verkrampt en doet waanzinnig veel pijn.

If only I could move it, maybe the pain will be relieved."

Kon ik maar bewegen, dan zou de pijn weggaan."

Now, why would a phantom limb be paralyzed?

Waarom voelt een fantoomledemaat verlamd?

It sounds like an oxymoron.

Dat lijkt een oxymoron.

But when we were looking at the case sheets, what we found was,

Bij bestudering van de medische gegevens van

these people with the paralyzed phantom limbs,

patiënten met verlamde fantoomledematen

the original arm was paralyzed because of the peripheral nerve injury.

bleek dat de echte arm door zenuwletsel verlamd was.

The actual nerve supplying the arm was severed,

De zenuw naar de arm was beschadigd,

was cut, by say, a motorcycle accident.

doorgesneden, bij een motorongeluk bijvoorbeeld.

So the patient had an actual arm, which is painful,

De patiënt had een zeer pijnlijke arm,

in a sling for a few months or a year, and then,

droeg die maandenlang in een mitella,

in a misguided attempt to get rid of the pain in the arm,

en in een ondoordachte poging om de pijn weg te nemen,

the surgeon amputates the arm,

ging zijn arts over tot amputatie.

and then you get a phantom arm with the same pains, right?

Gevolg is een fantoomarm, met dezelfde pijn.

And this is a serious clinical problem.

Dit is een ernstig klinisch probleem.

Patients become depressed.

Patiënten worden er depressief van.

Some of them are driven to suicide, OK?

Soms plegen ze zelfmoord.

So, how do you treat this syndrome?

Hoe behandel je dit syndroom?

Now, why do you get a paralyzed phantom limb?

Waar komt de verlamming vandaan?

When I looked at the case sheet, I found that they had an actual arm,

Uit de gegevens van de patiënt kon ik opmaken

and the nerves supplying the arm had been cut,

dat de zenuwen naar de echte arm waren doorgesneden.

and the actual arm had been paralyzed,

De echte arm was verlamd,

and lying in a sling for several months before the amputation,

en werd na enkele maanden geamputeerd.

and this pain then gets carried over into the phantom itself.

De pijn werd echter overgedragen op de fantoomarm.

Why does this happen?

Waarom?

When the arm was intact, but paralyzed,

Toen de arm er nog was, verlamd en al,

the brain sends commands to the arm, the front of the brain, saying, "Move,"

stuurden de hersenen opdrachten naar de arm. "Beweeg."

but it's getting visual feedback saying, "No."

De visuele feedback was: "Nee."

Move. No. Move. No. Move. No.

Beweeg. Nee. Beweeg. Nee. Beweeg. Nee.

And this gets wired into the circuitry of the brain,

Dit wordt in de bedrading van de hersenen ingebed.

and we call this learned paralysis, OK?

We noemen dat aangeleerde verlamming.

The brain learns, because of this Hebbian, associative link,

Door deze associatie, Hebbian learning genoemd,

that the mere command to move the arm

leert het brein dat de opdracht "Bewegen"

creates a sensation of a paralyzed arm.

een gevoel van verlamming geeft in de arm.

And then, when you've amputated the arm,

Na amputatie wordt de aangeleerde verlamming

this learned paralysis carries over into your body image

in het lichaamsbeeld opgenomen,

and into your phantom, OK?

in de fantoomarm.

Now, how do you help these patients?

Hoe kunnen we zo'n patiënt helpen?

How do you unlearn the learned paralysis,

Hoe kun je aangeleerde verlamming afleren

so you can relieve him of this excruciating, clenching spasm

en de gruwelijke pijn wegnemen uit de verkrampte

of the phantom arm?

fantoomarm?

Well, we said, what if you now send the command to the phantom,

Ons idee was om de fantoomarm een opdracht te geven,

but give him visual feedback that it's obeying his command, right?

met visuele feedback waaruit blijkt dat die opdracht wordt opgevolgd.

Maybe you can relieve the phantom pain, the phantom cramp.

Misschien dat dan de fantoompijn, de vermeende verkramping, verdwijnt.

How do you do that? Well, virtual reality.

Hoe? Met virtuele realiteit.

But that costs millions of dollars.

Dat kost echter miljoenen dollars.

So, I hit on a way of doing this for three dollars,

Ik vond een oplossing die maar drie dollar heeft gekost.

but don't tell my funding agencies.

De sponsor blijft geheim.

(Laughter)

(publiek lacht)

OK? What you do is you create what I call a mirror box.

Mijn oplossing was een spiegeldoos.

You have a cardboard box with a mirror in the middle,

Dat is een kartonnen doos met in het midden een spiegel.

and then you put the phantom -- so my first patient, Derek, came in.

Voor die spiegel plaatste ik de fantoomarm van mijn patiënt Derek.

He had his arm amputated 10 years ago.

Zijn arm was tien jaar ervoor geamputeerd.

He had a brachial avulsion, so the nerves were cut

De hoofdzenuw van zijn bovenarm was doorgescheurd.

and the arm was paralyzed, lying in a sling for a year, and then the arm was amputated.

Een jaar lang had hij met een mitella rondgelopen. Toen is de arm geamputeerd.

He had a phantom arm, excruciatingly painful, and he couldn't move it.

Hij had een hele pijnlijke fantoomarm die hij niet kon bewegen.

It was a paralyzed phantom arm.

Een verlamde fantoomarm.

So he came there, and I gave him a mirror like that, in a box,

Ik gaf hem dus mijn contraptie,

which I call a mirror box, right?

de spiegeldoos.

And the patient puts his phantom left arm,

De patiënt legt er zijn linkerarm in,

which is clenched and in spasm, on the left side of the mirror,

de verlamde fantoomarm, links van de spiegel.

and the normal hand on the right side of the mirror,

De normale hand legt hij rechts van de spiegel,

and makes the same posture, the clenched posture,

in dezelfde verkrampte houding.

and looks inside the mirror. And what does he experience?

Wat blijkt als hij vervolgens in de spiegel kijkt?

He looks at the phantom being resurrected,

Zijn fantoomarm is er weer.

because he's looking at the reflection of the normal arm in the mirror,

Het spiegelbeeld van de normale arm

and it looks like this phantom has been resurrected.

geeft hem immers die indruk.

"Now," I said, "now, look, wiggle your phantom --

Ik zeg: "Kijk naar je fantoomarm en beweeg je vingers.

your real fingers, or move your real fingers while looking in the mirror."

Of kijk in de spiegel en beweeg je echte vingers."

He's going to get the visual impression that the phantom is moving, right?

Zo krijgt hij een beeld van een bewegende fantoomarm.

That's obvious, but the astonishing thing is,

Heel logisch allemaal. Verbazend is

the patient then says, "Oh my God, my phantom is moving again,

de reactie van de patiënt: "Mijn fantoomarm beweegt weer,

and the pain, the clenching spasm, is relieved."

de pijn en de verkramping zijn weg."

And remember, my first patient who came in --

Mijn eerste patiënt kwam dus binnen--

(Applause)

(applaus)

-- thank you. (Applause)

Dank u.

My first patient came in, and he looked in the mirror,

Mijn eerste patiënt kwam binnen, keek in de spiegel,

and I said, "Look at your reflection of your phantom."

en ik zei: "Kijk naar het spiegelbeeld van je arm."

And he started giggling, he says, "I can see my phantom."

Hij begon te giechelen: "Ik kan mijn fantoomarm zien."

But he's not stupid. He knows it's not real.

Die jongen is niet gek.

He knows it's a mirror reflection,

Hij weet dat het een spiegelbeeld is.

but it's a vivid sensory experience.

Maar het gevoel is levensecht.

Now, I said, "Move your normal hand and phantom."

Ik: "Beweeg je normale hand en je fantoomhand."

He said, "Oh, I can't move my phantom. You know that. It's painful."

Hij: "Mijn fantoomhand doet pijn. Die kan ik niet bewegen."

I said, "Move your normal hand."

Ik: "Beweeg je normale hand."

And he says, "Oh my God, my phantom is moving again. I don't believe this!

Hij: "Nu beweegt mijn fantoomarm weer. Ongelooflijk!

And my pain is being relieved." OK?

En mijn pijn ebt weg."

And then I said, "Close your eyes."

Ik zei: "Sluit je ogen."

He closes his eyes.

Dat deed hij.

"And move your normal hand."

"Beweeg je normale hand."

"Oh, nothing. It's clenched again."

"Nee, niets. Weer die kramp."

"OK, open your eyes."

"Open je ogen."

"Oh my God, oh my God, it's moving again!"

"Mijn fantoomhand beweegt weer!"

So, he was like a kid in a candy store.

Als een kind zo blij was hij.

So, I said, OK, this proves my theory about learned paralysis

En daarmee is mijn theorie over aangeleerde verlamming

and the critical role of visual input,

en de kritieke rol van visuele input bewezen.

but I'm not going to get a Nobel Prize

Niet dat ik nu de Nobel-prijs krijg

for getting somebody to move his phantom limb.

omdat iemand zijn fantoomarm weer aan de praat heeft gekregen.

(Laughter)

(publiek lacht)

(Applause)

(applaus)

It's a completely useless ability, if you think about it.

Wat ik bereikt heb, is hartstikke nutteloos.

(Laughter)

(publiek lacht)

But then I started realizing, maybe other kinds of paralysis

Toen dacht ik aan andere soorten verlamming

that you see in neurology, like stroke, focal dystonias --

waar neurologen zich over buigen, na beroertes, bij focale dystonie.

there may be a learned component to this,

Misschien zit daar ook een aangeleerde component in.

which you can overcome with the simple device of using a mirror.

Misschien kan ook dat met een spiegel worden verholpen.

So, I said, "Look, Derek" --

Ik zei tegen Derek,

well, first of all, the guy can't just go around carrying a mirror to alleviate his pain --

die natuurlijk voor pijnverlichting niet eeuwig met die spiegel kon rondzeulen:

I said, "Look, Derek, take it home and practice with it for a week or two.

"Neem dat ding mee naar huis en oefen er een tijdje mee.

Maybe, after a period of practice,

Misschien dat je dan

you can dispense with the mirror, unlearn the paralysis,

ook zonder spiegel

and start moving your paralyzed arm,

je verlamde arm weer kunt bewegen.

and then, relieve yourself of pain."

Dan is de pijn voorgoed voorbij."

So he said OK, and he took it home.

Hij nam die spiegel mee naar huis.

I said, "Look, it's, after all, two dollars. Take it home."

Tja, wat geeft het ook, het ding kostte maar een paar dollar.

So, he took it home, and after two weeks, he phones me,

Na twee weken belt hij me op.

and he said, "Doctor, you're not going to believe this."

"Dokter, dit geloof je niet."

I said, "What?"

Ik: "Wat?"

He said, "It's gone."

Hij: "Ik ben het kwijt."

I said, "What's gone?"

Ik: "Wat ben je kwijt?"

I thought maybe the mirror box was gone.

Ik dacht, misschien is hij de spiegeldoos kwijt.

(Laughter)

(publiek lacht)

He said, "No, no, no, you know this phantom I've had for the last 10 years?

Hij: "Nee, de fantoomarm waar ik al tien jaar mee rondloop.

It's disappeared."

Die is verdwenen."

And I said -- I got worried, I said, my God,

Bezorgd vroeg ik me af

I mean I've changed this guy's body image,

wat deze verandering van zijn lichaamsbeeld

what about human subjects, ethics and all of that?

voor gevolgen had, ethisch gezien.

And I said, "Derek, does this bother you?"

Dus ik zei: "Vind je het erg?"

He said, "No, last three days, I've not had a phantom arm

Hij: "Nee, de laatste drie dagen zit ik zonder fantoomarm

and therefore no phantom elbow pain, no clenching,

en dus zonder pijnlijke elleboog, zonder verkramping,

no phantom forearm pain, all those pains are gone away.

zonder pijnlijke onderarm. Alle pijn is verdwenen.

But the problem is I still have my phantom fingers dangling from the shoulder,

Probleem is wel dat mijn fantoomvingers nog aan mijn schouder hangen.

and your box doesn't reach."

De doos is niet groot genoeg."

(Laughter)

(publiek lacht)

"So, can you change the design and put it on my forehead,

"Kun je het ontwerp aanpassen en op mijn voorhoofd plakken

so I can, you know, do this and eliminate my phantom fingers?"

zodat ik ook mijn fantoomvingers kan laten verdwijnen?"

He thought I was some kind of magician.

Hij dacht dat ik een soort tovenaar was.

Now, why does this happen?

Hoe kan dit?

It's because the brain is faced with tremendous sensory conflict.

De hersenen kampen met grote zintuiglijke tegenstellingen.

It's getting messages from vision saying the phantom is back.

Het gezichtsvermogen geeft aan dat de fantoomarm er weer is.

On the other hand, there's no proprioception,

Maar er is geen signaal van de spieren.

muscle signals saying that there is no arm, right?

De spieren geven juist aan dat er géén arm is.

And your motor command saying there is an arm,

Het motorische gedeelte zegt weer dat er wél een arm is.

and, because of this conflict, the brain says, to hell with it,

Na al die conflicterende input neemt het brein

there is no phantom, there is no arm, right?

een besluit: Er is geen fantoomarm. Punt.

It goes into a sort of denial -- it gates the signals.

De hersenen negeren de tegenstrijdige signalen.

And when the arm disappears, the bonus is, the pain disappears

Met de arm verdwijnt gelukkig ook de pijn.

because you can't have disembodied pain floating out there, in space.

Zonder bijbehorend lichaamsdeel kun je geen pijn voelen.

So, that's the bonus.

Dat is het mooie ervan.

Now, this technique has been tried on dozens of patients

De spiegeldoos is op talloze patiënten uitgeprobeerd,

by other groups in Helsinki,

door andere groepen in Helsinki.

so it may prove to be valuable as a treatment for phantom pain,

Mogelijk is het een goede behandeling van fantoompijn.

and indeed, people have tried it for stroke rehabilitation.

Ook is de doos gebruikt bij revalidatie na een beroerte.

Stroke you normally think of as damage to the fibers,

Meestal denken we bij een beroerte aan onherstelbare

nothing you can do about it.

schade aan hersenweefsel.

But, it turns out some component of stroke paralysis is also learned paralysis,

Een deel van de verlamming na beroertes blijkt echter aangeleerd.

and maybe that component can be overcome using mirrors.

Misschien dat we met de spiegeldoos daar wat aan kunnen doen.

This has also gone through clinical trials,

Inmiddels zijn er in klinische proeven

helping lots and lots of patients.

al vele patiënten geholpen.

OK, let me switch gears now to the third part of my talk,

Nu wil ik het hebben over het derde en laatste voorbeeld.

which is about another curious phenomenon called synesthesia.

Dit betreft het curieuse fenomeen synesthesie,

This was discovered by Francis Galton in the nineteenth century.

door Francis Galton ontdekt in de negentiende eeuw.

He was a cousin of Charles Darwin.

Deze neef van Charles Darwin

He pointed out that certain people in the population,

ontdekte dat verder hele normale mensen

who are otherwise completely normal, had the following peculiarity:

beschikten over een eigenaardig trekje:

every time they see a number, it's colored.

Bij cijfers zagen ze kleuren.

Five is blue, seven is yellow, eight is chartreuse,

Vijf is blauw, zeven is geel, acht is geelgroen,

nine is indigo, OK?

negen is indigo.

Bear in mind, these people are completely normal in other respects.

Verder was er aan deze mensen niets bijzonders te ontdekken.

Or C sharp -- sometimes, tones evoke color.

Soms horen ze bij muzieknoten ook kleuren.

C sharp is blue, F sharp is green,

C grote terts is blauw, F grote terts is groen.

another tone might be yellow, right?

Weer een andere noot is geel.

Why does this happen?

Wat is hier aan de hand?

This is called synesthesia. Galton called it synesthesia,

We noemen dit fenomeen synesthesie.

a mingling of the senses.

Galton beschrijft het als een vermenging van de zintuigen.

In us, all the senses are distinct.

Bij de meesten van ons zijn alle zintuigen gescheiden.

These people muddle up their senses.

Bij deze mensen zijn ze vermengd.

Why does this happen?

Waarom?

One of the two aspects of this problem are very intriguing.

Er zijn twee interessante aspecten aan dit fenomeen.

Synesthesia runs in families,

Ten eerste is synesthesie een familietrekje.

so Galton said this is a hereditary basis, a genetic basis.

Galton stelde dat het een erfelijke aandoening was.

Secondly, synesthesia is about -- and this is what gets me to my point

Het tweede punt brengt me bij het hoofdthema

about the main theme of this lecture, which is about creativity --

van deze lezing, creativiteit:

synesthesia is eight times more common among artists, poets, novelists

Synesthesie komt acht keer vaker voor bij artiesten, dichters, schrijvers

and other creative people than in the general population.

en andere creatieve mensen.

Why would that be?

Hoe zit dat?

I'm going to answer that question.

Die vraag is nog nooit beantwoord.

It's never been answered before.

Vanavond geef ik echter uitsluitsel.

OK, what is synesthesia? What causes it?

Wat is synesthesie? Hoe ontstaat het?

Well, there are many theories.

Er zijn veel theorieën in omloop.

One theory is they're just crazy.

Een theorie is dat die mensen gek zijn.

Now, that's not really a scientific theory, so we can forget about it.

Niet echt wetenschappelijk onderbouwd, dus die slaan we over.

Another theory is they are acid junkies and potheads, right?

Een andere theorie is dat het allemaal door LSD en wiet komt.

Now, there may be some truth to this,

Daar zit wel wat in.

because it's much more common here in the Bay Area than in San Diego.

Het komt namelijk veel vaker voor in San Francisco dan in San Diego.

(Laughter)

(publiek lacht)

OK. Now, the third theory is that --

Dan nu de derde theorie.

well, let's ask ourselves what's really going on in synesthesia. All right?

Eerst vertel ik u wat er daadwerkelijk gebeurt bij synesthesie.

So, we found that the color area and the number area

We hebben ontdekt dat kleuren en cijfers

are right next to each other in the brain, in the fusiform gyrus.

in de hersenen naast elkaar worden opgeslagen, in de gyrus fusiformis.

So we said, there's some accidental cross wiring

Daarom denken we dat de verbindingen naar

between color and numbers in the brain.

kleuren en cijfers elkaar daar kruisen.

So, every time you see a number, you see a corresponding color,

Telkens als je een cijfer ziet, zie je ook een kleur.

and that's why you get synesthesia.

Zo ontstaat synesthesie.

Now remember -- why does this happen?

Waarom gebeurt dit?

Why would there be crossed wires in some people?

Waarom kruisen de verbindingen elkaar bij sommige mensen?

Remember I said it runs in families?

Ik heb al gezegd dat het een familietrekje is.

That gives you the clue.

Dat is een belangrijk aanknopingspunt.

And that is, there is an abnormal gene,

Ook weten we dat er een abnormaal gen is,

a mutation in the gene that causes this abnormal cross wiring.

een gemuteerd gen, waardoor de kruising ontstaat.

In all of us, it turns out

Het blijkt dat iedereen

we are born with everything wired to everything else.

wordt geboren met alles aan elkaar verbonden.

So, every brain region is wired to every other region,

Alle delen van het brein zijn met alle andere delen verbonden.

and these are trimmed down to create

Het aantal verbindingen neemt na de geboorte af

the characteristic modular architecture of the adult brain.

en uiteindelijk ontstaat de modulaire structuur van het volwassen brein.

So, if there's a gene causing this trimming

Stel dat het afnemen voortkomt uit een gen.

and if that gene mutates,

Als dat gen muteert,

then you get deficient trimming between adjacent brain areas.

nemen de verbindingen tussen aanpalende delen niet altijd af.

And if it's between number and color, you get number-color synesthesia.

Blijft er een verbinding tussen cijfers en kleur: Cijfer-kleur synesthesie.

If it's between tone and color, you get tone-color synesthesia.

Blijft er een verbinding tussen geluid en kleur: Geluid-kleur synesthesie.

So far, so good.

Heel duidelijk.

Now, what if this gene is expressed everywhere in the brain,

Wat nu als het gen overal in de hersenen verstek laat gaan

so everything is cross-connected?

en alles met elkaar verbonden blijft?

Well, think about what artists, novelists and poets have in common,

Denk maar aan het gemeenschappelijke vermogen van kunstenaars, schrijvers en dichters:

the ability to engage in metaphorical thinking,

Het denken in metaforen.

linking seemingly unrelated ideas,

Ogenschijnlijk niet-gerelateerde ideeën

such as, "It is the east, and Juliet is the Sun."

zoals "Het is het oosten, en Julia is de zon."

Well, you don't say, Juliet is the sun,

Als je Julia tot zon bestempeld

does that mean she's a glowing ball of fire?

dan is ze nog geen gloeiende vuurbal.

I mean, schizophrenics do that, but it's a different story, right?

Alleen schizofrenen zouden dat wellicht denken.

Normal people say, she's warm like the sun,

Voor normale mensen is ze warm als de zon,

she's radiant like the sun, she's nurturing like the sun.

stralend als de zon, voedend als de zon.

Instantly, you've found the links.

Die verbindingen pik je direct op.

Now, if you assume that this greater cross wiring

Als we uitgaan van een bredere koppeling

and concepts are also in different parts of the brain,

tussen concepten in verschillende delen van de hersenen

then it's going to create a greater propensity

dan voedt dat als vanzelf de neiging

towards metaphorical thinking and creativity

tot metaforisch en creatief denken

in people with synesthesia.

bij mensen met synesthesie.

And, hence, the eight times more common incidence of synesthesia

Vandaar dat synesthesie acht maal vaker voorkomt

among poets, artists and novelists.

bij dichters, kunstenaars en schrijvers.

OK, it's a very phrenological view of synesthesia.

Dit is een heel frenologische visie op synesthesie.

The last demonstration -- can I take one minute?

Heb ik nog tijd voor een kleine demonstratie?

(Applause)

(applaus)

OK. I'm going to show you that you're all synesthetes, but you're in denial about it.

Ik ga aantonen dat ook jullie onbewust synesthesie ervaren.

Here's what I call Martian alphabet. Just like your alphabet,

Dit is de taal van de Marsmannetjes. Een alfabet:

A is A, B is B, C is C.

A is A, B is B, C is C.

Different shapes for different phonemes, right?

Er zijn verschillende vormen voor verschillende fonemen.

Here, you've got Martian alphabet.

In de taal van de Marsmannetjes

One of them is Kiki, one of them is Bouba.

is een van deze twee Kiki en de andere Buba.

Which one is Kiki and which one is Bouba?

Welke is Kiki en welke is Buba?

How many of you think that's Kiki and that's Bouba? Raise your hands.

Steek je hand op als je denkt dat links Kiki is, en rechts Buba.

Well, it's one or two mutants.

Goed, er zijn een paar mutanten.

(Laughter)

(publiek lacht)

How many of you think that's Bouba, that's Kiki? Raise your hands.

Steek je hand op als je denkt dat links Buba is, en rechts Kiki.

Ninety-nine percent of you.

99 procent denkt dat.

Now, none of you is a Martian. How did you do that?

Hoe kan dat?

It's because you're all doing a cross-model synesthetic abstraction,

Jullie hanteren allemaal een synesthetische abstractie.

meaning you're saying that that sharp inflection -- ki-ki,

De scherpe klanken van het woord Kiki

in your auditory cortex, the hair cells being excited -- Kiki,

stimuleren via de gehoorcellen de auditieve cortex.

mimics the visual inflection, sudden inflection of that jagged shape.

Het woord Kiki imiteert de scherpe hoeken van de vorm.

Now, this is very important, because what it's telling you

Dit is een belangrijk gegeven.

is your brain is engaging in a primitive --

Op primitieve wijze manipuleert het brein

it's just -- it looks like a silly illusion,

een ogenschijnlijk eenvoudige illusie.

but these photons in your eye are doing this shape,

De fotonen in je ogen herkennen een vorm,

and hair cells in your ear are exciting the auditory pattern,

en de gehoorcellen in je oren prikkelen een auditief patroon.

but the brain is able to extract the common denominator.

Daarin vinden de hersenen een gemeenschappelijke noemer.

It's a primitive form of abstraction,

Bekend is dat deze primitieve vorm van abstractie

and we now know this happens in the fusiform gyrus of the brain,

plaatsvindt in de gyrus fusiformis.

because when that's damaged,

Mensen blijken bij beschadiging van dat deel

these people lose the ability to engage in Bouba Kiki,

niet meer in staat om Buba en Kiki te plaatsen.

but they also lose the ability to engage in metaphor.

Zij herkennen ook geen metaforen meer.

If you ask this guy, what -- "all that glitters is not gold,"

"Het is niet al goud wat er blinkt". Als je zo'n patiënt vraagt:

what does that mean?"

"Wat betekent dat?"

The patient says, "Well, if it's metallic and shiny, it doesn't mean it's gold.

Zegt hij: "Iets dat metaalachtig glimt, hoeft nog geen goud te zijn.

You have to measure its specific gravity, OK?"

Je moet het soortelijk gewicht bepalen."

So, they completely miss the metaphorical meaning.

Hij mist de metafoor van dit gezegde.

So, this area is about eight times the size in higher --

Bij mensen is dit gebied acht maal groter

especially in humans -- as in lower primates.

dan bij lagere primaten.

Something very interesting is going on here in the angular gyrus,

Met name interessant is dit deel, de gyrus angularis.

because it's the crossroads between hearing, vision and touch,

Daar komen gehoor, gezichtsvermogen en tastzin bij elkaar.

and it became enormous in humans. And something very interesting is going on.

Dit gebied heeft zich bij mensen heel sterk ontwikkeld.

And I think it's a basis of many uniquely human abilities

Het is de basis van veel unieke menselijke eigenschappen,

like abstraction, metaphor and creativity.

zoals abstractie, metaforen, creativiteit.

All of these questions that philosophers have been studying for millennia,

Alle mysteries waar filosofen zich al eeuwen over buigen,

we scientists can begin to explore by doing brain imaging,

kunnen wij wetenschappers nu met hersenscans

and by studying patients and asking the right questions.

en onderzoeken proberen te ontrafelen.

Thank you.

Dank u.

(Applause)

(applaus)

Sorry about that.

Mijn excuses.

(Laughter)

(publiek lacht)