Kwantumbewustzijn, het maakbare percept en misbruik van de wetenschap.

“Denkend aan Holland zie ik brede rivieren, traag door oneindig laagland gaan.
Rijen ondenkbaar ijle populieren als hoge pluimen aan de einder staan”.

Dit zijn misschien wel de bekendste dichtregels uit de Nederlandse literatuur. Veel lezers zullen ze uit het hoofd kunnen voordragen, maar nog meer mensen zullen het gevoel achter de regels herkennen. Het verschijnsel dat bepaalde begrippen een zeker beeld of gevoel oproepen is de basis voor Oudhollandse nostalgie en de “vroeger-was-alles-beter”-mentaliteit die je bij praktisch iedereen ouder dan vijftien jaar aantreft. Hendrik Marsman, schrijver van bovenstaande regels, ziet duidelijk rivieren en populieren als hij denkt aan een Nederlands landschap. Maar hoe dan? Hoe kan het dat hij dingen ziet die hij niet fysiek voor zijn ogen heeft? Zien met je herinneringen kan blijkbaar ook, de vraag is echter hoe de hersenen het voor elkaar krijgen onderscheid te maken tussen zien met je ogen en zien met je hersenen en hoe een dergelijke beleving ontspruit aan de hersenen. Het toeval wil dat ik afgelopen week een mailtje ontving van een meisje dat ik had leren kennen toen ik voor mijn studie een half jaar in Portland in de Verenigde Staten woonde. Ze raadde me aan de film “What the Bleep do we know” eens te kijken, deels omdat deze is opgenomen in Portland en het een feest der herkenning zou zijn, deels omdat het wel iets voor mij zou zijn; was ik immers niet mateloos geïnteresseerd in de hersenen en alles wat daar mee samenhangt? Vol verwachting begon ik de film te kijken en in het begin was het allemaal reuzeninteressant. De film vertelt het verhaal van een fotografe die zich er gaandeweg bewust van wordt dat al haar ideeën en emoties niet werkelijkheid zijn maar door haar eigen bewustzijn worden gecreëerd. Dit verhaal is doorweven met uitspraken van wijze wetenschappers en lieden die daar voor door moeten gaan, over kwantumfysica, bewustzijn en andere neurologische processen. Waar deze in het begin nog wel tot de verbeelding spreken verzandt het geheel al snel in een spiritueel pamflet van eenzijdig belichte pseudo-wetenschap en inhoudsloze slogans. Het waren dan ook vooral de beelden van Portland die ervoor zorgden dat ik de film heb uitgekeken. Hoewel er uiteindelijk weinig wetenschappelijks aan deze film overblijft, heeft het me toch aan het denken gezet. De aloude vraag of een omvallende boom in een verlaten bos lawaai maakt heeft een heel nieuwe dimensie gekregen. Eigenlijk gaat het namelijk nog verder; als niemand de omvallende boom ziet vallen is er dan überhaupt wel sprake van een omvallende boom?

Het idee dat in de film gepropageerd wordt is gebaseerd op kwantumfysische wetten, elementaire deeltjes hebben geen vaste positie. Pas als je ze meet en daarmee zichtbaar maakt, krijgen ze een vorm en plaats. Ditzelfde wordt betrokken op de werkelijkheid, deze zou geen vaste vorm hebben en zich pas vormen op het moment dat we haar waarnemen. De belangrijkste denkfout die hierbij gemaakt wordt is een van de meest voorkomende; regels die voor een bepaald niveau gelden hoeven dat op een ander niveau helemaal niet te doen. Kwantumfysica geldt voor elementaire deeltjes, en hoe leuk het ook klinkt, daar kunnen we populieren of rivieren nou niet bepaald toe rekenen. Toch zitten er twee aspecten in de film die wel degelijk een wetenschappelijke basis hebben.

Kwantumbewustzijn
In de moderne neurobiologie zijn er theorieën die kwantumfysica relateren aan bewustzijn, maar op een iets andere manier dan “What the Bleep..” ons wil doen geloven. De vraag hoe gedachten zich in onze hersenen manifesteren en waar bewustzijn vandaan komt houdt wetenschappers al eeuwen bezig. Het basisidee achter de kwantumbenadering van bewustzijn is dat gedachten niet-algoritmisch zijn. De enige andere geaccepteerde niet-algoritmische processen zijn random processen en kwantummechanische processen en omdat random processen niet echt een veelbelovend systeem zijn om bewustzijn te onderzoeken wordt de verklaring gezocht in kwantummechanica. Het is natuurlijk de vraag of dit wel zo’n goed argument is. David Chalmers, professor filosofie aan de Australian National University, noemde dit het minimaliseren van mysteries; dat bewustzijn en kwantumprocessen beide mysteries zijn wil nog niet zeggen dat ze iets met elkaar te maken hebben. Los van deze gegronde kritiek zijn er een aantal boeiende ideeën over hoe kwantumprocessen een rol kunnen spelen in onze hersenen. Op het moment is de meest populaire theorie de Orchestrated Objective Reduction (Orch OR) van Penrose en Hameroff, welke uitgaat van kwantumprocessen in microtubuli van neuronen. Kort gezegd komt het er op neer dat het tubuline eiwit in de microtubuli van neuronen twee 3D-configuraties kent, welke in superpositie zouden kunnen bestaan. Door interacties tussen tubuline-eiwitten en spreiding van kwantumstaten over neurale netwerken door gap junctions tussen neuronen, zou het brein een soort kwantumcomputer bevatten waaruit bewustzijn ontstaat. Deze theorie heeft naast veel bijval uiteraard ook de nodige kritiek geoogst. Kwantumprocessen vinden volgens de theorie plaats bij extreem lage temperaturen, maar neuronen hebben een lichaamstemperatuur van ongeveer 37,5 graad Celsius. Ook zijn microtubuli terug te vinden in alle eukaryote cellen (cellen met een celkern), bezit iedere eukaryote cel dan ook bewustzijn? Hier zijn wel antwoorden op gegeven, maar het zou te ver voeren om die hier te behandelen. Het gaat mij er met name om dat nieuwe theorieën binnen de wetenschap vaak omarmd worden als antwoord voor alle nog openstaande vragen. Op zich is dat niet erg, mits we het met een kritische blik benaderen. Het vergroot immers het verkeer tussen verschillende wetenschapsgebieden en in mijn ogen is een brede blik en “open mind” een eerste vereiste voor succesvolle wetenschap. Er moet echter wel gewaakt worden voor te snelle conclusies en “wishful thinking”. Maar al te vaak worden theorieën uit hun originele context getrokken en misbruikt in een nader vakgebied. Een gebrek aan bekendheid met zulke nieuwe theorieën brengt het gevaar met zich mee dat een grotendeels verzonnen boodschap verpakt in een (pseudo)wetenschappelijk jasje te snel voor waar wordt aangenomen. Dit is grotendeels mijn probleem met “What the Bleep..”. Zowel kwantumfysica als de neurobiologie van bewustzijn zijn ongekend interessant, maar beide zijn ook verre van een volledig sluitende theorie. Op het moment dat wel zo wordt gepresenteerd, overgoten met een misselijkmakend spiritueel sausje is het eenvoudigweg misinformatie en propaganda. De vraag hoe ons bewustzijn tot stand komt blijft wat mij betreft staan. Ik ben verre van overtuigd door kwantumtheoretische verklaringen voor bewustzijn, maar volg het met interesse, want hoewel het te snel aannemen van nieuwe theorieën niet bevorderlijk is voor de wetenschap is het te lang negeren van onverwachtse invalshoeken dat zeker ook niet. Het vervolg op “What the Bleep” komt binnenkort uit onder de titel “Down the Rabbit Hole”, een verwijzing naar een van mijn favoriete boeken “Alice in Wonderland” van Lewis Caroll. Hierin daalt het meisje Alice door een konijnenhol af naar een wondere wereld waarin niets is wat het lijkt en niet lijkt te zijn zoals het hoort. Een wereld waarin ander wetten gelden dan we gewend zijn, net als in de werelden van de kwantumfysica en het bewustzijn. En het is juist dat buitengewone waarin zowel het gevaar als het interessante aspect zitten.


Zien en het brein
Als Alice in de wondere wereld een grote blauwe rups tegenkomt vindt er een interessant gesprek plaats;

`Who are YOU?' said the Caterpillar. This was not an encouraging opening for a conversation. Alice replied, rather shyly, `I--I hardly know, sir, just at present-- at least I know who I WAS when I got up this morning, but I think I must have been changed several times since then.' `What do you mean by that?' said the Caterpillar sternly. `Explain yourself!' `I can't explain MYSELF, I'm afraid, sir' said Alice, `because I'm not myself, you see.' `I don't see,' said the Caterpillar. `I'm afraid I can't put it more clearly,' Alice replied very politely, `for I can't understand it myself to begin with; and being so many different sizes in a day is very confusing.' `It isn't,' said the Caterpillar.

Dit fragment laat zien hoe ons zelfbeeld en bewustzijn behoorlijk in de war kunnen raken in een wereld die niet gehoorzaamd aan de natuurwetten en logica zoals wij die kennen. Ook maakt het duidelijk dat iedere beleving en elk percept sterk persoonsgebonden is. Het visueel systeem is voor een groot gedeelte verantwoordelijk voor onze perceptie van de wereld om ons heen. Maar omdat wij allemaal een eigen visueel systeem hebben, zullen we ieder een eigen percept van de wereld hebben. Ik gebruik hier bewust de term visueel systeem in plaats van simpelweg ogen, omdat de visuele waarneming slecht voor een klein deel gebeurt in de ogen. Het percept waarmee we moeten leven is een resultaat van wat de ogen ons vertellen en wat het brein daar mee doet. Dit kan dus ook zonder de ogen (denkend aan Holland zie ik…). Dat zien met de ogen en zien met de hersenen niet hetzelfde is wordt alleen al duidelijk door de vele visuele illusies die er bestaan. Iedereen kent wel de ambigue plaatjes waarin je twee verschillende dingen kan zien. Bekende voorbeelden zijn de Necker kubus, die in twee verschillende perspectieven gezien kan worden en het portret waarin zowel een oude als een jonge vrouw gezien kunnen worden. Dat onder exact dezelfde fysieke stimulatie, de lichtval op het netvlies is immers hetzelfde, verschillende dingen gezien worden geeft aan dat zien lang niet zo vanzelfsprekend is als wij vaak denken. Verschillende zaken zoals ervaringen, herinneringen, aandacht en context kunnen hierbij een rol spelen. Het gevolg hiervan is dat als er al zoiets is als “de werkelijkheid” of “de ware wereld”, dat we deze dan nooit kunnen zien omdat we zelf als waarnemer het percept beïnvloeden. We zijn dus altijd “onze realiteit” en niet “de realiteit”. Het “dunne geestelijke randje” van Marcel Proust is er nog altijd. Eigenlijk is onze samenleving gebaseerd op aannames. We gaan er van uit dat andere mensen grofweg op dezelfde manier waarnemen en in soortgelijke situaties soortgelijke emoties voelen. Maar voor onszelf alleen zijn er al problemen genoeg als gevolg van inconsistente visuele perceptie. Van de immense wereld die zich aan ons visueel systeem opdringt nemen we slechts een klein deel bewust waar. Welk deel dat is wordt bepaald door verschillende factoren, waaronder toeval. In “What the Bleep” wordt de kwantumfysica ook voor dit probleem weer uit de kast gehaald. De hele wereld zou in superpositie zijn en pas zijn vorm aannemen op het moment dat wij haar waarnemen. Een even absurde als ontestbare bewering.

De bruikbaarheid van nieuwe theorieën.
Terugkerend bij de Nederlandse literatuur wil ik de volgende regel van Willem Elsschot nog even aanhalen;

…maar tussen droom en werkelijkheid staan wetten in de weg en praktische bezwaren..

Hoewel ik deze regel volledig uit zijn verband heb gehaald geeft het wel aan waar ons probleem ligt. Om de regels echt van toepassing te maken zouden ze herschreven kunnen worden als;

…maar tussen waarneming en werkelijkheid staat kennis in de weg en persoonlijke interpretatie..

Niets is wat het lijkt, maar tegelijkertijd is ook alles wat het lijkt. Wat iets echt is zullen we immers nooit weten; de meest zuivere vorm van “wat iets is” die we kunnen bereiken is “wat iets is in onze beleving”. De wereld die we waarnemen en de wereld die we beleven zijn moeten dezelfde zijn maar krijgen we niet aan elkaar gedacht. Weken geleden werd voor mij de term “godvormig gat” geïntroduceerd, warmee de leegte tussen de twee werelden kan worden aangeduid. Een idee dat, hoewel nieuw voor mij, plausibel klonk en nog steeds klinkt. Einstein heeft eens gezegd dat je een probleem niet kan oplossen met hetzelfde denken als waar het mee ontstaan is. Nu denk ik niet dat ik het daar helemaal mee eens ben, maar er zit zeker een kern van waarheid in. Nieuwe inzichten, ook vanuit andere vakgebieden, kunnen oplossingen bieden voor problemen, waar al jaren met oogkleppen op naar gestaard wordt. Dit pleit voor de algemeen onderlegde wetenschapper als beste wetenschappelijk strategie. Ik zeg niet dat we allemaal van alles een beetje moeten en van niets alles, maar een brede basis kan specialistische kennis enorm vooruit helpen. Dit is de positieve kant van een brede wetenschappelijke interesse. Er is echter ook het gevaar dat nieuwe theorieën als de verlosser worden verwelkomd puur om het feit dat ze een nieuwe blik op de zaken werpen. Hier komt de kritische houding in het spel die Popper van een wetenschapper verlangt en ik volledig onderschrijf. Veelbelovende nieuwe theorieën kunnen best ingezet worden om lang uitstaande wetenschappelijke problemen, zoals bewustzijn, te lijf te gaan. Het blijft echter zaak dit zuiver te doen. In het geval van “What the Bleep..” worden velen grenzen van wetenschapsfatsoen overschreden door op zichzelf prima wetenschappelijke theorieën te verknippen om tot een soort collage van een spiritueel pamflet te komen. Ik kan niet voor iedereen spreken, maar in mijn beleving is zoiets onjuist, in wat voor kwantumstaat mijn hersenen zich ook bevinden.