De bril van de Neurowetenschap

Over visualisering en feitvorming met het neurowetenschappelijk instrumentarium

 

Op 12 februari 2011 opent in het Boijmans van Beuningen Museum te Rotterdam, de tentoonstelling Schoonheid in de Wetenschap[1]. Prof. Dr. Hans Galjaard, emeritus hoogleraar Humane Genetica aan de Erasmus Universiteit Rotterdam, stelt een selectie samen van ruim zevenhonderd beelden uit wetenschappelijke disciplines als fysica, chemie, geologie, celbiologie en astronomie (zie afbeelding 1 & 2). Hij beoogt met de tentoonstelling de grens te onderzoeken tussen wetenschap en esthetiek. Van grondig onderzoek blijft de tentoonstelling verstoken, te zien is slechts het visuele resultaat van wetenschappelijke informatieoverdracht – waaruit de bezoeker zelf zijn conclusies ten aanzien van de onderzoeksvraag dient te trekken. De kracht van beeld wordt in de tentoonstellingsruimten bijzonder duidelijk: als in een sprookjeswereld wordt de bezoeker overspoeld (en overtuigd) door de veelheid aan kleuren, vormen, beweging en verzadiging van ‘wetenschappelijke plaatjes’.

Uit de wetenschap van de 21e eeuw is visualisering van onderzoeksresultaten niet weg te denken. De onderzoeksvraag die Galjaard in zijn tentoonstelling centraal stelt vormt voor het huidige paper de aanleiding. Gekeken wordt niet simpelweg naar het raakvlak van wetenschap en esthetiek. Dat esthetica een rol spelen in de moderne wetenschap, waarin visuele informatieoverdracht sinds de uitvinding van de microscoop en de computer gemeengoed is, wordt hier als gegeven beschouwd. Het huidige onderzoek is gericht op de positie die dergelijk beeldmateriaal inneemt in de wetenschappelijke bewijsvoering. Gekeken wordt in hoeverre beeld beperkt blijft tot het domein van onderzoeksresultaten, dat wil zeggen, als illustratie wordt aangeboden van uit onderzoek gebleken feiten. Wetenschappelijke feiten worden gedestilleerd uit een wetenschappelijke onderzoekscyclus, de ‘empirische cyclus’, waarbij observatie leidt tot theorievorming en specifieke voorspellingen, die getoetst kunnen worden. Evaluatie van de onderzoeksresultaten leidt tot nieuwe observatie en aanpassing van de theorie, die vervolgens opnieuw getoetst wordt. Indien beeldmateriaal gezien wordt als illustratie van onderzoeksresultaten, zou dat hooguit een ondersteunende factor zijn in de evaluatiefase van de wetenschappelijke cyclus, als specifieke vorm van rapportage en overdracht van onderzoeksresultaten. Zou echter blijken dat beeld meer is dan illustratie alleen, dan is van belang te onderzoeken waar in de cyclus van wetenschappelijk onderzoek dat beeld een rol speelt, en welk verband het beeld aangaat met het veronderstellen, verwerven en bevestigen van wetenschappelijke kennis. De epistemologische verhouding tussen wetenschappelijke kennis en verbeelding van onderzoeksresultaten staat in het huidige onderzoek dus centraal.

Visuele informatieoverdracht is niet beperkt gebleven tot de natuurwetenschappen, die in de tentoonstelling van Galjaard centraal staan. Ook de levenswetenschappen hebben de verbeelding van onderzoeksresultaten omarmd. Het menselijke brein wordt gezien als orgaan waar het denken plaatsvindt – een idee dat niet nieuw is maar al in de oudheid werd verondersteld (Canguilhem, 2008). Met de modern-wetenschappelijke afwijzing van het Cartesiaans Dualisme (zie Leezenberg & De Vries, 2007), verdween het klassieke idee van het brein als zetel van de ziel niet geheel. De bewoording is grondig herzien, maar het brein als basis van menselijke ratio is nog altijd uitgangspunt in de levenswetenschappen (om niet te spreken van de 21e eeuwse common sense; zie Rose, 2007).

Michel Foucault stelde in zijn werk Les mots et les choses (1966) dat kennis niet universeel maar historisch discontinu is, waarmee hij stelling nam tegen het aloude fundamentalistische kennisideaal (Leezenberg & de Vries, 2007). Hij stelde dat kennis gegenereerd wordt binnen historisch en cultureel bepaalde kaders, die niet alleen bepalend zijn voor wat gezegd kan worden, maar ook voor de opvatting over wat als waar kan worden beschouwd. Deze zogenoemde épistémès begrenzen de mogelijkheden tot kennisverwerving en zijn bepalend voor de ‘orde der dingen’ (Foucault, 2006a). Drie épistémès worden door Foucault onderscheiden. Tot 1650 werd wetenschap volgens Foucault gekenmerkt door het zoeken naar de directe overeenkomst tussen woorden en dingen. De natuur werd zo bestudeerd dat modellen konden worden opgesteld, ideaaltypen die in encyclopedieën werden opgetekend. Tussen 1650 en 1850 was wetenschap met name gericht op representatie, waarbij juist het verschil tussen dingen centraal stond. Onderscheidingen van typen en soorten werden in tabellen en schema’s uit elkaar gehaald en geordend. Na 1850 ontstond volgens Foucault het Moderne épistémè, waarin verschil en overeenkomst bijeen kwamen in een besef van historische veranderlijkheid. Daarnaast veranderde de rol van de mens in de wetenschap: onder invloed van het gedachtegoed van Immanuel Kant kreeg de mens in de wetenschap zowel de rol toebedeeld van kennend subject als van kenbaar object (Leezenberg & De Vries). Daarmee wordt de wetenschap niet alleen door mensen bedreven, maar kan de mens middels wetenschap ook door zichzelf worden onderzocht.

Met de opkomst van de levenswetenschappen (psychologie, sociologie, taalwetenschap) raakte de mens als onderzoekbaar object geworteld in het wetenschappelijk discours dat Foucault de ‘sciences of man’ noemt (Foucault, 1972). In haar betrekkelijk korte bestaan onderging de menswetenschap ingrijpende veranderingen, waarin met name het idee van het brein als zetel van de ziel grote omwentelingen meemaakte. Met Sigmund Freud raakte de psychologie in de ban van de menselijke geest als motor van menselijk gedrag, en werd introspectie een voorname methode om de geest te onderzoeken (Van Vliet, 2006). Behavioristen banden het brein uit het wetenschappelijk domein omwille van toetsbaarheid. ‘Kenbaar’ was alleen zichtbaar gedrag, wat voor het brein niet gold. Als black box bleef het brein tot ver in de 20e eeuw verboden terrein. Met de technologische ontwikkeling in de loop van de 20e eeuw werd het brein echter steeds kenbaarder verondersteld (The Royal Society, 2011). Met de opkomst van MRI-, PET-, EEG- en fMRI-apparatuur kan breinactiviteit in verschillende hoedanigheden (e.g. chemische, elektrische of radioactiviteit) worden gemeten[2]. Metingen met de betreffende apparatuur worden visueel weergegeven, uitgezet in grafieken danwel met kleuren aangegeven op 2D- of 3D-weergaven van het brein. Met deze technische mogelijkheden is niet alleen de black box-opvatting verdwenen, maar is ook het beeld van de mens sterk veranderd (Rose, 2007). Zo claimt prof. Swaab (2010) met de titel van zijn bestseller dat ‘wij zijn ons brein’, en stelt Rose dat het zelfbeeld van de mens in de 21e eeuw primair wordt bepaald door zijn biologische opmaak.

In het huidige paper staat de invloed van het visuele karakter van breinonderzoek centraal. Nagegaan wordt niet zozeer in hoeverre de stand van de neurowetenschap mens en wereld bepaalt. Hier wordt een stap terug genomen: niet de wijze waarop neurowetenschappelijke kennis postvat in maatschappij of individueel leven, maar de wijze waarop neurowetenschappelijk onderzoeksresultaten tot ‘kennis’ verworden vormt in dit onderzoek het uitgangspunt. Aan de hand van het gedachtegoed van de denkers Michel Foucault (1926-1984), George Canguilhem (1904-1995) en Gaston Bachelard (1884-1962), wordt nagegaan hoe het brein object kon worden van wetenschappelijk onderzoek. Vervolgens wordt onderzocht hoe het brein als wetenschappelijke entiteit tot ‘feit’ heeft kunnen worden, waarbij tenslotte de plaats van visuele informatieoverdracht in wetenschappelijke bewijsvoering tegen het licht wordt gehouden.

 

2. Het brein als wetenschappelijk object

In zijn boek L’Archéologie du savoir (1969) schrijft Foucault over de ontstaansgeschiedenis van het wetenschappelijke kennen. Met het idee van épistémès die bepalend zijn voor de orde der dingen in het achterhoofd, gaat Foucault in op de ontwikkeling van wetenschap uit de breedte naar de diepte. In de klassieke periode, waarin de discontinuïteit centraal stond, lag volgens Foucault een zekere oppervlakkigheid voor de hand: ‘it was simply a question of defining the position of each element in relation to the other elements in the series’, wat leidde tot lange ketens van feiten en consequenties, die als zodanig weer nieuwe ketens vormden (1972, 7). Het vormen van een coherent en homogeen corpus van kennis werd in deze structuur van kennisverwerving bemoeilijkt, het toekennen van waarden als relevantie en waarheid praktisch onmogelijk. Met voldoende zorg en aandacht van wetenschapshistorici voor deze epistemologische problemen, deed volgens Foucault in de moderne tijd de notie van historiciteit zijn intrede in de wetenschap. ‘Historical consciousness … will once again be able to appropriate, to bring back under his sway, all those things that are kept at a distance by difference’ (12). En met het afleggen van het streven naar lineaire progressie, raakte wetenschap gericht op diepte: ‘as one ascends to the deeper levels, the rhythms become broader’.

Met veranderende opvattingen over het doel en de methode van wetenschap, bleef het uitgangspunt van waarneming als primair medium tot kennisvergaring aan. Het zicht, ‘het zintuig van het bewijsbare’, is volgens Foucault de mogelijkheidsvoorwaarde voor wetenschappelijke kennis, mits gezuiverd van visuele ruis en verstoring die niet voor iedereen gelijkelijk waarneembaar is (2006a, 168). Dit vormt het uitgangspunt van ‘empirische wetenschap’, de wetenschappelijke methode die zowel in de natuur- als in de levenswetenschappen de norm is (Leezenberg & De Vries, 2007). De microscoop was volgens Foucault bij uitstek een uitvinding die het streven naar ruisvrije visie verwerkelijkte. ‘Men zou kunnen zeggen dat het gebruik van de microscoop die beperkingen compenseert; en dat hoewel er aan de zintuiglijke ervaring in haar meest twijfelachtige grensgebieden beperkingen worden opgelegd, ze zich steeds verder uitbreidde in de richting van de nieuwe objecten van technisch gecontroleerde waarneming. Wie beter door een lens wil kunnen waarnemen, moet ervan afzien met de andere zintuigen of uit de tweede hand kennis te vergaren.’ (168). De microscoop werd gezien als waardevrije neutrale extensie van de ‘niet-instrumentele relatie tussen de dingen en het oog’ (169), en werd daarmee een betrouwbaar medium dat op objectieve wijze tot verdieping van kennis zou leiden.

Uitgangspunt van wetenschappelijke kennisvergaring is volgens Foucault dus het waarnemen, het systematisch kijken naar een beperkt aantal dingen (2006a, 169). Wat met de microscoop kon worden gezien, werd beschreven volgens vier variabelen, te weten de vorm van de elementen, hun aantal, hun relatieve grootte en hun relatieve verhouding tot elkaar en de ruimte. Met deze linguïstische beperking werd visuele waarneming in taal uitdrukbaar en overdraagbaar. Daarmee werd niet alleen een mogelijkheidsvoorwaarde voor kennis gerealiseerd, maar werd tevens voldaan aan de voorwaarde voor kennisoverdracht. Kennisoverdracht is op zijn beurt een noodzakelijke voorwaarde voor overeenstemming tussen wetenschapper, wat bijdraagt aan de gedeelde opvatting van ‘waar’ en ‘onwaar’. Wetenschappelijke overeenstemming op basis van controleerbaarheid en peer reviewing is gemeengoed sinds de oproep daartoe door de Royal Society (Leezenberg & De Vries, 2007). Voor het uitdrukken van de waarheid van dingen (les choses) zijn woorden (les mots) volgens Foucault niet voldoende (2006a, 460). Voor waardebeoordeling is interpretatie nodig, en om overeenstemming over interpretaties te bereiken is een zo objectief mogelijke vergaring en verwoording van dingen noodzakelijk.

De wetenschappelijke eis tot objectieve vergaring en verwoording van kennis was de voornaamste reden waardoor de frenologie als wetenschappelijke methode werd verworpen (Canguilhem, 2008). De frenologie was gebaseerd op een idee van directe correspondentie tussen ‘content and container’, tussen de inhoud van het brein en zijn verpakking, de schedel (8). De eigenschappen die aan het brein werden toegeschreven en het gedrag dat daar verondersteld werd uit voort te vloeien, werden gerepresenteerd door de vorm van de hersenen. Hoewel de ‘talenknobbel’ en ‘wiskundeknobbel’ nog steeds in het woordenboek staan,[3] is frenologie al in de loop van de 19e eeuw uit het het wetenschappelijk discours verbannen. Het uitgangspunt van de frenologie is volgens Canguilhem echter geërfd door de neurowetenschap, zichtbaar in het streven naar de lokalisering van functies dat de deuren opende voor ‘the golden age of cerebral localizations’ (8). Allerhande cognitieve functies en hun effecten worden toeschreven aan lokale activiteiten in het brein, die door de technologische ontwikkelingen in de afgelopen eeuw meetbaar zijn. Het brein is daarmee geen onkenbare black box meer maar een onuitputtelijke bron aan nieuwe kennis en informatie, waarin de verdieping die volgens Foucault kenmerkend is voor deze tijd, bijna letterlijk aanwezig is. Hoe dieper we kijken, hoe meer we onze blik ín het brein richten, hoe meer begrip we lijken te krijgen op ‘de mens’. Bij elke technologische verfijning wordt de blik nauwkeuriger en de jubelstemming groter (zie Rose, 2007).

De vraag is echter wat we zien. Met de komst van de PET-scan hoeft de breinonderzoeker niet langer het brein in plakken te snijden om zijn onderzoeksobject te kunnen analyseren. Met de PET-scan worden radioactieve gammastralen door het brein gestuurd en gedetecteerd, waarmee dwarsdoorsneden van het brein kunnen worden gemaakt die op een computerscherm worden weergegeven. Met behulp van dergelijke data en voldoende statistische modellen konden in de loop der tijd standaardmodellen van het ‘normale brein’ worden ontwikkeld. De fMRI-scanner detecteert elektromagnetische signalen die door het brein gestuurd worden en projecteert deze op een dergelijk visueel modelbrein. Met behulp van dit soort apparatuur lijkt het dus mogelijk te zien wat zich in het brein afspeelt bij uitvoer van bepaald gedrag door de proefpersoon. Met deze vorm van onderzoek, zo is het idee, zou het mogelijk moeten zijn om gedrag en op den duur zelfs gedachten en gevoelens op het computerscherm zichtbaar en dus (wetenschappelijk) kenbaar te maken (The Royal Society, 2011). Neurowetenschappelijke apparatuur zou daarmee een extensie van de wetenschappelijke waarneming zijn, waarmee, gelijk destijds de microscoop, de blik van de wetenschapper rechtstreeks en eenduidig verdiept kan worden. De output die neurowetenschappelijke apparatuur op het computerscherm toont, zou dus betrekkelijk gelijk zijn aan wat we kunnen zien met het blote oog, zij het van een andere orde van grootte.

De vraag is of dit verschil zich beperkt tot een niveau van scherpte: kan worden verondersteld dat dat wat we zien met behulp van apparaten, van dezelfde orde is als dat wat we zien met onze fysieke ogen? Zou het neurowetenschappelijk instrumentarium dezelfde mediatie vormen als een bril voor het blote oog, een instrument dat simpelweg het beeld uitvergroot en daarmee beter zichtbaar maakt? Of kunnen we bij deze opvatting vraagtekens plaatsen, al was het alleen omdat bij de mediatie zoveel vergrotingen en verbeeldingen komen kijken dat van een simpele lens tussen het kennend subject en het gekend object niet gesproken kan worden? ‘Even with the help of a computer, I am not very sure that we will be able to translate all the processes of consciousness in neurobiological terms,’ stelt Canguilhem (2008, 12). Met deze uitspraak bevraagt Canguilhem niet alleen de mogelijkheidsvoorwaarden van neurowetenschappelijke kennis, maar suggereert hij veeleer met de term vertalen dat geen sprake is van een direct, objectief verband tussen het oog en het brein, maar van een vertaling, een transformatie. Daarmee is het een proces dat ruimte laat voor interpretatie[4], wat aansluit bij Foucaults opvatting dat de verhouding tussen de woorden en de dingen open is voor interpretatie. De vraag is dus in hoeverre de output van het neurowetenschappelijk instrumentarium gezien kan worden als extensie van het wetenschappelijk gezichtsveld, en in hoeverre dit daadwerkelijk kennis kan opleveren over de mens en haar brein.

 

3. Het brein als wetenschappelijke entiteit

In L’Archéologie du savoir onderzoekt Foucault (1972) de totstandkoming van wetenschappelijke objecten, de benoeming van objecten binnen een bepaald wetenschappelijk kader waardoor een gemeend cohesief veld van informatie ontstaat. Als voorbeeld onderzoekt hij de categorieën die we in het huidige psychologische domein als ‘psychopathologie’ aanduiden.[5] Hij stelt dat de basis die door artsen als Esquirol en Pinel in de 18e en 19e eeuw was gelegd, mogelijk maakte dat in later tijd bepaalde soorten gedrag als afwijkend konden worden aangemerkt. Door het denksysteem dat ontwikkeld was, werd het mogelijk dat gedrag te zien als van een bepaald type. Die zienswijze werd daarbij bekrachtigd door culturele ontwikkelingen in de 19e en de 20e eeuw. ‘In these fields of initial differentiation, in the distances, the discontinuities, and the thresholds that appear within it, psychiatric discourse finds a way of limiting its domain, of defining what it is talking about, of giving the status of an object – and therefore of making it manifest, nameable, and describable’ (41). Op deze ontwikkeling van een nieuwe orde der dingen, haakte een groep medische professionals aan, waarmee de visie op psychopathologie in insitutionele zin bevestigd raakte en een verdeling van machten kon ontstaan binnen het veld: ‘medicine (as … the medical profession, as a body of knowledge and practice, as an authority recognized by public opinion…) became the major authority in society that delimited, designated, named, and established madness as an object’ (42). Dit maakte differentiatie van de categorieën mogelijk, waardoor het begrip ‘madness’ konden worden gespecificeerd op basis van collectieve en individuele verschillen.

Bij deze analyse stelt Foucault dat ‘what we are concerned with here is … to define these objects without reference to the ground, the formation of things, but by relating them to the body of rules that enable them to form as objects of a discourse and thus constitute the conditions of their historical appearance. To write a history of discursive objects that does not plunge into the common depth of a primal soil, but deploys the nexus of regularities that govern their dispersion’ (48). De psychopathologische categorieën die hij in zijn voorbeeld beschrijft, zouden dus niet los van hun wortels gezien moeten worden; waarbij zij opgemerkt dat een psychopathologische categorie niet één wortel heeft maar geworteld is in een rijk veld vol vertakkingen van wortels, vergroeiing en bekruiping over de bodem, afhankelijk van de juiste bewatering, bemesting en klimatologische omstandigheden. Volgens Foucault heeft het woord even weinig draagkracht als het ding op zichzelf; ieder bepaald vocabulaire zou moeten worden beschouwd als netwerk van referenties binnen een omvangrijk discours.

Uit Foucaults analyse van de formatie van het wetenschappelijk object, kan opgemaakt worden dat het wetenschappelijk object tot stand komt binnen historische omstandigheden en specifieke tijdgebonden zienswijzen. De aanduiding en hantering van wetenschappelijke objecten is afhankelijk van de verschillende bases die voor het betreffende discours in de loop der tijd gelegd zijn. Dergelijke objecten in isolatie bestuderen doet volgens Foucault dus geen recht aan het netwerk van referenties dat het wetenschappelijk object omvat. Waar de levens- en geesteswetenschappen hun onderzoeksobjecten moeilijk los kunnen zien van hun historische context, is isolatie van het onderzoeksobject – bestudering van wetenschappelijke objecten los van de historische context – in de natuurwetenschappen meer gebruikelijk (Leezenberg & De Vries, 2007).

Juist met betrekking tot de psychopathologie die Foucault als voorbeeld geeft, is de psychologie wat dit betreft een moeilijke discipline. Psychologe Feldmann Barrett stelt dat ‘psychology has always been in bit of an identity crisis, trying to be both a social and a natural science’ (2009, 326). Getekend door het lichaam-geestdebat dat met Descartes werd geproblematiseerd, hinkt de psychologie heen en weer tussen wetenschap en common sense. Mensen zeggen zelf te denken en te voelen, vrije keuzes te kunnen maken en een ziel te hebben. Aan psychologisch determinisme wil de gemiddelde mens niet geloven. ‘This is not a failing of the scientific method per se – it is a natural consequence of how the human brain sees and hears and feels… and does science,’ stelt Feldmann Barrett (326). Psychologie wordt dus gekenmerkt door twee polen, die van de autonome menselijke ervaring, het uitgangspunt in de klinische psychologie (zie ook Hacking, 1999), en die van wetenschappelijke causaliteit, een uitgangspunt dat onder meer zichtbaar is in de klinische neuropsychologie. Met betrekking tot het laatste stelt Feldmann Barrett dat in het zoeken naar causaliteit in de psychologie, psychologische feiten vaak worden verward met fysiologische feiten. De neurowetenschapper zou bij deze opmerking waarschijnlijk stellen dat psychologische feiten fysiologische zijn. Los van de vraag of neurowetenschappelijke feiten psychologisch, fysiologisch of beide zijn, is de vraag hoe deze ‘feiten’ feit worden.

In zijn essay The brain and thought gaat Canguilhem (2008) in op de relatie tussen het menselijk denkvermogen en het brein. Hij stelt dat ‘the brain and thought had become so closely united, and even confused, in the thought – or the brain – of some physiologists that even some poets were led to attribute all responsibility for painfully lived experiences to the brain’ (9). In deze opmerking weerklinkt niet alleen de psychologische worsteling tussen wetenschap en common sense, maar komt ook de voor de wetenschap problematische relatie tussen brein en geest aan de orde. Canguilhem haalt verschillende auteurs aan waarmee hij aangeeft dat de psychologie en de neuropsychologie mogelijk teveel verweven zijn geraakt, en gaat vervolgens in op de verklaringen daartoe. Het brein als entiteit, als onderzoeksobject, is dusdanig complex dat het veelal wordt beschreven met hulp van metaforen (Regt, Dooremalen & Scholten, 2010). Waar het brein een eeuw geleden werd vergeleken met de toen meest vernuftige technische ontwikkeling de telefoon, heeft de brein-metafoor met de technische ontwikkeling grondige metamorfosen ondergaan. Met de uitvinding en bijzonder snelle ontwikkeling van de computer, is het neurowetenschappelijke vocabulaire excessief uitgebreid.

Volgens Canguilhem is ‘the now hackneyed metaphor of the brain-computer justified in so far as what is meant by thinking in logical operations, calculation, reasoning’ (2008, 11). Daarmee heeft de computermetafoor een belangrijk aandeel gehad in neurowetenschappelijke kennisvergaring. Om met Foucault te spreken: de computermetafoor heeft de orde der dingen zodanig beïnvloed dat niet alleen de visie op het brein en haar werking, maar ook de autoriteit en machtsverhoudingen in het wetenschappelijk veld en de differentiatie en specificatie van het onderzoeksobject zelf, gevestigd kon worden op de wijze die nu nog gangbaar is. Canguilhem wijst op de beperking die met deze metafoor wordt opgelegd aan de vragen die binnen de neurowetenschap gesteld kunnen worden. Want wat zegt de computermetafoor over de ‘vrije wil’ van de mens als uitvinder ván de computer, die met liefde vijftig nieuwe versies bouwt om hem te laten werken zoals hij dat beoogde? Een type vraag die door veel filosofen gesteld wordt, aldus Canguilhem, maar niet per definitie afdoet aan de functionaliteit van de metafoor. ‘The computer emerged as a by-product of an attempt, enabled by the development of twentieth-century electronics, to mimic properties of the brain already identified by the nineteenth-century neurophysiology… The description of this functional nature of the schema in the current language of computing does not fundamentally change it’ (11).

De vraag is in hoeverre de gebruikte metafoor inderdaad beperkt blijft tot het niveau van beschrijving en het onderzoeksobject zelf niet fundamenteel verandert. Als we Foucaults analyse van de ontwikkeling van psychopathologie in ogenschouw nemen (1972), lijkt het er op dat de manier waarop we het onderzoeksobject beschrijven, wel degelijk van invloed is op de manier waarop we het object daadwerkelijk waarnemen, evenals de wijze waarop vervolgens hypothesen worden gesteld, onderzoek wordt gedaan en uiteindelijk differentiatie en specificatie van het object plaatsvindt. Met de computer als metafoor voor de werking van het brein beïnvloedt de manier waarop we over praten, ook de manier waarop we het brein waarnemen en dus waarop we het object kunnen onderzoeken. Volgens Canguilhem (2008) werkt de moderne wetenschap met modellen die geconstrueerd worden op basis van observaties en experimenten binnen een zeker domein van de werkelijkheid. Op basis van die modellen wordt kennis (connaissance) vervolgens verfijnd. Met een computermetafoor voor het brein is het niet alleen mogelijk om bepaalde waarnemingen te beschrijven als computergerelateerde processen, het zorgt ook dat we in het brein op zoek kunnen gaan naar processen die we kennen als computergerelateerd. De metafoor bevindt zich zo dus niet alleen aan het einde van de onderzoekslijn, als hulpmiddel bij het beschrijven van de onderzoeksresultaten, maar het vormt ook de basis voor nieuwe observaties en theorieën, waarmee de empirische cyclus dus opnieuw in gang wordt gezet.

Zeker vanuit het gedachtegoed van Foucault wordt de neurowetenschappelijke praktijk op dit punt interessant. De gedachte lijkt voor de hand te liggen dat als het brein toch zo zou werken als een computer, de output die daadwerkelijk op het computerscherm verschijnt weergeeft wat zich afspeelt in het brein. Als de computer blijkbaar de processen kan detecteren die in het brein plaatsvinden – detectie die mogelijk is omdat de computer de processen ‘van binnenuit kent’ – dan zal de output op het computerscherm ook representatief zijn voor de processen in het brein. De metafoor maakt dus mogelijk dat we uitgaan van een directe representatie tussen brein en output op het computerscherm. De apparatuur wordt zo een extensie van de wetenschappelijke blik, zoals de microscoop en de bril dat ook zijn: het vergroot direct het bereik van onze blik, het maakt scherp wat we met het blote oog net niet kunnen zien. De metafoor rechtvaardigt zo een idee van directe representatie.

Wat in deze opvatting echter niet aan de orde komt, is het probleem van vertaalbaarheid. Of het nu gaat om de computer of om de mens, er is een verschil tussen input, verwerking en output. Er is een proces gaande, een verandering. In het geval van de computer leiden de intrinsieke processen tot een vertaling van input naar een bepaalde codetaal (0-en en 1-en), die vervolgens getransformeerd kan worden tot zichtbare output, bijvoorbeeld in de vorm van plaatjes op het beeldscherm. Dergelijke visualisering is dus het resultaat van transformatie. Ook neurowetenschappelijke instrumenten maken gebruik van dergelijke vertaalprocessen: de elektrische of magnetische impulsen die door het brein worden gestuurd, worden gedetecteerd en in een bepaalde code vertaald, waarna deze getransformeerd kan worden tot een afbeelding op een computerscherm. In het geval van fMRI wordt de gedetecteerde informatie weergegeven als kleurvelden geprojecteerd op een geanimeerd brein (zie afbeelding 3 & 4). Deze breinanimatie is een model, een standaard, een gemiddelde. Stel dat de kleurvlakken op de afbeeldingen hieronder inderdaad direct representatief zijn voor de activiteit in de hersenen van proefpersoon x, dan kan het feit dat deze kleurvlakken op een standaardmodel geprojecteerd zijn, nog steeds voor vertekening zorgen. Het brein van proefpersoon x is niet per definitie gelijk aan de standaard – een uitgangspunt van individuele verschillen dat in de psychologie gemeengoed is. Het weerwoord van de neurowetenschapper zou hier waarschijnlijk zijn dat dergelijke vertekening wordt ondervangen middels zorgvuldig ontworpen statistische modellen (zie The Royal Society, 2011). Met dit antwoord mag echter duidelijk zijn dat output gegenereerd met neurowetenschappelijk intstrumentarium geen directe waarneming is, maar een vertaling, een transformatieproces. Dat op basis van dergelijke processen kennisvergaring mogelijk is zal hier niet worden betwist. Wel blijft de vraag hoe neurowetenschappelijke resultaten, gegeven deze vertaalprocessen, uiteindelijk wetenschappelijke ‘feiten’ worden.

4. Het brein als wetenschappelijk feit 

De Franse filosoof Gaston Bachelard onderzocht in zijn boek The new scientific spirit (1934) de relatie van de wetenschapper tot zijn wetenschappelijk object. Volgens Bachelard is wetenschappelijke observatie altijd polemisch: iedere observatie bevestigt of weerlegt een eerdere hypothese of stellingname, een bestaand model of een observationeel protocol (Parkinson, 1999). Wetenschap creëert zo een werkelijkheid: ‘science calls into being a world, not through some magic force, immanent in reality, but through a rational force immanent in the mind… Scientific work makes rational entities real, in the full sense of the word’ (Bachelard, 1999; in: Parkinson, 1999, 160). Met Foucault in het achterhoofd zou men zich kunnen afvragen in hoeverre de wetenschapper werkelijk in staat is zijn eigen zienswijze en wereld te creëren, meer dan dat deze bepaald wordt door een collectieve orde der dingen. Los van deze vraag, is het een feit dat het de wetenschapper als mens is die de output gegenereerd door neurowetenschappelijke apparatuur afleest, interpreteert en incorporeert in zijn beeld van wetenschap en wereld.

Wat de wetenschapper ‘ziet’ in het gebruik van zijn instrumenten is een beeld, een afbeelding of representatie van zijn onderzoeksobject. Om zijn voorafgestelde hypothesen te bevestigen of weerleggen, interpreteert hij het beeld dat door zijn instrumentarium is gegenereerd. Deze interpretatie van het beeld leidt tot nieuwe hypothesen en theorieën. De observatie is strikt genomen het beeld dat op het computerscherm verschijnt. Op basis van dit beeld, deze visualisering van het onderzoeksobject, wordt de empirische cyclus dus vervolgd. Hiermee kan, zoals in de inleiding van het huidige paper werd gesuggereerd, gesteld worden dat het beeld niet zozeer illustratief is voor de onderzoeksresultaten, maar het onderzoeksresultaat is. Vanuit het idee dat neurowetenschappelijke instrumenten een extensie vormen voor de wetenschappelijke blik, is het beeld dat door de apparatuur gegenereerd wordt, een entiteit die niet slechts een ondersteunende factor is in de evaluatiefase van de empirische cyclus, maar een doorlopende rol speelt in het hele wetenschappelijke proces. Het beeld heeft in de neurowetenschap dus niet alleen een plaats aan het einde van de onderzoekslijn, maar ook aan het begin. Op dat punt kan men zich afvragen in hoeverre een afbeelding van het onderzoeksobject daadwerkelijk een observatie kan zijn. Want hoe komt die afbeelding op dat scherm terecht? Waar kijken we naar, als we die output beschouwen op dat beeldscherm?

Bachelard stelde dat wetenschappelijke fenomenen tot stand komen onder invloed van de menselijke hantering van technologie, wat hij fenomeno-technologie noemt (Parkinson, 1999). Hij stelt dat ‘phenomena must be selected, filtered, purfied, shaped by instruments; indeed it may well be the instruments that produce the phenomena in the first place. And the instruments are nothing but theories materialized’ (1984; in: Rose, 2007, 79). Het instrument wordt door de wetenschapper gebouwd om het onderzoeksobject van zijn gading te kunnen bestuderen. Het wordt zo ingesteld dat hij de beste mogelijkheid heeft om te zullen zien wat hij hoopt te zien – zoals een bril precies wordt afgesteld op het gezichtsveld van de drager. In het ontwerp van de machine en de afstelling op het beoogde spectrum, wordt dus al uitgegaan van dat wat gezien beoogd te worden. Het laatste impliceert dat aan het ontwerp van het instrument al een theorie ten grondslag ligt, een hypothese over wat mogelijk zichtbaar zal zijn. Voor de hand ligt dat men geen apparaat zal bouwen voor iets dat men niet verwacht te zullen zien. In het ontwerp van het instrument ligt dus een theoretische beperking besloten.

De vraag is dan wat we zien, als we een instrument gebruiken die ontworpen is vanuit een bepaalde theorie. Zien we een directe weergegeven observatie van het werkelijke onderzoeksobject, of zien we dat onderzoeksobject weergegeven op een wijze die vooraf is bedacht? Net zoals Canguilhem (2008) de onderzoeker omschreef die van de computer met liefde vijftig versies ontwierp tot hij echt deed wat hij wilde, maakt de neurowetenschap gebruik van apparatuur die precies weergeeft wat de bouwer van het apparaat beoogde. Hoe representatief dit beeld is is zonder de apparatuur uiteraard niet vast te stellen, aangezien er geen andere methode dan deze apparatuur is om het onderzoeksobject (het brein) waar te nemen. Maar wat wel gesteld kan worden is dat het neurowetenschappelijk instrumentarium geen directe extensie is van de wetenschappelijke blik, danwel het menselijke oog.

Waar staat nu dan het neurowetenschappelijke feit? Dat met het besproken vertaalprobleem in de neurowetenschap en de niet houdbaar bevonden hypothese dat het neurowetenschappelijk instrumentarium een directe extensie is van de wetenschappelijke blik, rechtvaardigt niet te stellen dat met neurowetenschappelijke kennisvergaring geen feitvorming kan ontstaan. Wel wordt gesteld dat feitvorming in de neurowetenschap bestaat bij de gratie van visuele informatie. Daarmee zijn we terug bij het oog. Men zou niet kunnen ontkennen dat de neurowetenschapper bij het bekijken van de output op het computerscherm niet ziet wat hij ziet: het beeld an sich dat door de apparatuur gegenereerd wordt, is direct en met het blote oog waarneembaar. Daarmee is de afbeelding feitelijk, en voldoet beschrijving daarvan aan de normen voor empirische wetenschap. Hierin schuilt echter het gevaar dat referentie en de referent worden verward. Wat we zien is een afbeelding, die geacht wordt een representatie te zijn van een zeker object – het brein. De afbeelding is een feit, de representatie een aanname en de referent een grote onbekende. Daarmee is niet gezegd dat de referent bij nader inzien toch beter als black box benaderd kan worden, maar wordt hier wel met klem benadrukt dat gevaar schuilt in het letterlijk nemen van de referentie. De afbeelding mag dan alom vertegenwoordigd zijn in de empirische cyclus rond het breinonderzoek, maar daarmee vallen de afbeelding en het onderzoeksobject nog niet met elkaar samen. Zou dat laatste het geval zijn, dan zouden we niet langer het brein onderzoeken, alswel de verbeelding daarvan. Vergevoerd zouden we dan zelfs kunnen zeggen dat het onderzoeksinstrument ons onderzoeksobject zou zijn. De vraag is dan wat daarvan nog de betekenis is. Ten overvloede zouden we kunnen stellen dat als we dergelijke verwarring laten bestaan in neurowetenschappelijke kennisvergaring, de claim niet langer houdbaar zou zijn dat ‘neuroscientific research abuts on the psychological, and clarity regarding the achievements of brain research presupposes clarity regarding the categories of ordinary psychological description – that is, the categories of sensation and percpetion, cognition and recollection, cogitation and imagination, emotion and volition’ (Bennett & Hacker, 2003, 115). En dat kan toch niet de bedoeling kan zijn van wat Foucault aanduidde als de ‘sciences of man’ (1972). Dus tenslotte als treffend verbeelde waarschuwing:


[3] Zie Van Dale Groot woordenboek van de Nederlandse taal

[4] Zie voor een filosofische beschouwing bijvoorbeeld de werken van Willard Quine of Donald Davidson.

[5] Opgemerkt dient te worden dat Foucault een historische analyse poogt te geven van de formatie van het wetenschappelijk object, waarmee hij geen norm of patroon vaststelt.

Pdf: De bril van de neurowetenschap

Advertisements