Karim Nader zit op een zonnige ochtend in een terras in Montreal en herinnert zich de dag acht jaar eerder toen twee vliegtuigen tegen de twee torens van het World Trade Center schoten. Hij steekt een sigaret op en zwaait met zijn handen in de lucht om het tafereel te schetsen.
gerelateerde inhoud
- Een postmortaal van de meest beroemde hersenen in de neurowetenschappen
- Hersencellen voor socialiseren
- Doorbraak door vogels
Ten tijde van de aanval was Nader een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van New York. Hij zette de radio aan terwijl hij zich klaarmaakte om naar zijn werk te gaan en hoorde het geklets van de ochtendjockeys paniekerig worden terwijl ze de gebeurtenissen in Lower Manhattan ontvouwden. Nader rende naar het dak van zijn flatgebouw, waar hij zicht had op de torens minder dan twee mijl afstand. Hij stond daar, verbijsterd, terwijl ze brandden en vielen en dacht bij zichzelf: "Echt niet, man. Dit is de verkeerde film. "
In de volgende dagen, herinnert Nader zich, passeerde hij metrostations waar muren bedekt waren met bankbiljetten en foto's achtergelaten door mensen die wanhopig op zoek waren naar vermiste geliefden. "Het was alsof ik stroomopwaarts liep in een rivier van verdriet", zegt hij.
Net als miljoenen mensen, heeft Nader levendige en emotionele herinneringen aan de aanslagen van 11 september 2001 en hun nasleep. Maar als een expert op het gebied van geheugen, en met name op het gebied van de maakbaarheid van geheugen, weet hij beter dan zijn herinneringen volledig te vertrouwen.
De meeste mensen hebben zogenaamde flashbulb-herinneringen aan waar ze waren en wat ze deden toen er iets gedenkwaardigs gebeurde: de moord op president John F. Kennedy, of de explosie van de Space Shuttle Challenger. (Helaas lijkt ongelooflijk vreselijk nieuws vaker uit de lucht te vallen dan ontzagwekkend goed nieuws.) Maar zo duidelijk en gedetailleerd als deze herinneringen voelen, vinden psychologen dat ze verrassend onnauwkeurig zijn.
Nader, nu neurowetenschapper aan de McGill University in Montreal, zegt dat zijn herinnering aan de aanval op het World Trade Center hem een paar trucjes heeft bezorgd. Hij herinnerde zich dat hij op 11 september televisiebeelden had gezien van het eerste vliegtuig dat de noordtoren van het World Trade Center raakte. Maar hij was verrast om te horen dat dergelijke beelden de volgende dag voor het eerst werden uitgezonden. Blijkbaar was hij niet alleen: een studie uit 2003 van 569 studenten ontdekte dat 73 procent deze misvatting deelde.
Nader gelooft dat hij misschien een verklaring heeft voor zulke eigenaardigheden. Zijn ideeën zijn onconventioneel binnen de neurowetenschappen, en ze hebben ervoor gezorgd dat onderzoekers enkele van hun meest basale veronderstellingen over hoe geheugen werkt opnieuw bekijken. Kortom, Nader gelooft dat alleen al het herinneren onze herinneringen kan veranderen.
Veel van zijn onderzoek gaat over ratten, maar hij zegt dat dezelfde basisprincipes ook van toepassing zijn op het menselijk geheugen. In feite, zegt hij, kan het voor mensen of een ander dier onmogelijk zijn om aan een herinnering te denken zonder het op de een of andere manier te veranderen. Nader denkt dat het waarschijnlijk is dat sommige soorten geheugen, zoals een flashbulb-geheugen, gevoeliger zijn voor verandering dan andere. Herinneringen rond een groot evenement als 11 september zijn vooral vatbaar, zegt hij, omdat we de neiging hebben ze steeds opnieuw te spelen in onze gedachten en in gesprek met anderen - waarbij elke herhaling het potentieel heeft om ze te veranderen.
Voor degenen onder ons die onze herinneringen koesteren en graag denken dat ze een nauwkeurig verslag van onze geschiedenis zijn, is het idee dat geheugen fundamenteel kneedbaar is meer dan een beetje verontrustend. Niet alle onderzoekers geloven dat Nader heeft bewezen dat het proces van herinneren zichzelf herinneringen kan veranderen. Maar als hij gelijk heeft, is het misschien niet helemaal slecht. Het is misschien zelfs mogelijk om het fenomeen goed te gebruiken om het lijden van mensen met een posttraumatische stressstoornis te verminderen, die worden geplaagd door terugkerende herinneringen aan gebeurtenissen die ze graag achter zich zouden willen laten.
Nader werd geboren in Caïro, Egypte. Zijn Koptische christelijke familie werd vervolgd door Arabische nationalisten en vluchtte in 1970, toen hij 4 jaar oud was, naar Canada. Veel familieleden maakten ook de reis, zo veel dat Nader's vriendin hem plaagt over de "soundtrack van duizend kussen" op grote familiebijeenkomsten als mensen gebruikelijke groeten geven.
Hij ging naar de universiteit en de graduate school aan de Universiteit van Toronto en trad in 1996 toe tot het New York University-lab van Joseph LeDoux, een vooraanstaande neurowetenschapper die onderzoekt hoe emoties het geheugen beïnvloeden. "Een van de dingen die me echt verleidde over wetenschap is dat het een systeem is dat je kunt gebruiken om je eigen ideeën over hoe dingen werken te testen, " zegt Nader. Zelfs de meest gekoesterde ideeën in een bepaald veld staan ter discussie.
Wetenschappers weten al lang dat het opnemen van een geheugen vereist dat de verbindingen tussen neuronen worden aangepast. Elk geheugen tweaks een kleine subset van de neuronen in de hersenen (het menselijk brein heeft in totaal 100 miljard neuronen), waardoor de manier waarop ze communiceren verandert. Neuronen sturen berichten naar elkaar over nauwe openingen, synapsen genaamd. Een synaps is als een levendige haven, compleet met machines voor het verzenden en ontvangen van vracht - neurotransmitters, gespecialiseerde chemicaliën die signalen tussen neuronen overbrengen. Alle transportmachines zijn opgebouwd uit eiwitten, de basisbouwstenen van cellen.
Een van de wetenschappers die het meest heeft gedaan om de manier waarop geheugen op microscopische schaal werkt te verlichten, is Eric Kandel, een neurowetenschapper aan de Columbia University in New York City. In vijf decennia onderzoek heeft Kandel aangetoond hoe kortetermijnherinneringen - herinneringen die een paar minuten duren - betrekkelijk snelle en eenvoudige chemische veranderingen in de synaps met zich meebrengen die het efficiënter maken. Kandel, die een deel van de Nobelprijs voor 2000 won in Fysiologie of Geneeskunde, ontdekte dat neuronen, om uren, dagen of jaren te duren, nieuwe eiwitten moeten produceren en de dokken als het ware moeten uitbreiden om het verkeer van neurotransmitters te laten draaien efficiënter. Langdurige herinneringen moeten letterlijk worden ingebouwd in de synapsen van de hersenen. Kandel en andere neurowetenschappers zijn er in het algemeen van uitgegaan dat wanneer een geheugen eenmaal is opgebouwd, het stabiel is en niet gemakkelijk ongedaan kan worden gemaakt. Of, zoals ze het zeggen, het geheugen is 'geconsolideerd'.
Volgens deze visie werkt het geheugensysteem van de hersenen zoiets als een pen en een notitieboekje. Voor een korte tijd voordat de inkt droogt, is het mogelijk om te vegen wat er is geschreven. Maar nadat het geheugen is geconsolideerd, verandert het heel weinig. Natuurlijk kunnen herinneringen door de jaren heen vervagen als een oude brief (of zelfs in vlammen opgaan als de ziekte van Alzheimer toeslaat), maar onder normale omstandigheden blijft de inhoud van het geheugen hetzelfde, ongeacht hoe vaak het wordt verwijderd en gelezen. Nader zou dit idee uitdagen.
In wat een bepalend moment in zijn vroege carrière bleek te zijn, woonde Nader een lezing bij die Kandel gaf aan de New York University over hoe herinneringen worden vastgelegd. Nader vroeg zich af wat er gebeurt als een herinnering wordt opgeroepen. Werk met knaagdieren uit de jaren zestig sloot niet aan bij de consolidatietheorie. Onderzoekers hadden ontdekt dat een geheugen verzwakt kon worden als ze een dier een elektrische schok gaven of een medicijn dat interfereert met een bepaalde neurotransmitter net nadat ze het dier hadden gevraagd om het geheugen op te roepen. Dit suggereerde dat herinneringen kwetsbaar waren voor verstoring, zelfs nadat ze waren geconsolideerd.
Om het op een andere manier te bedenken, suggereerde het werk dat het opslaan van een oud geheugen voor opslag op lange termijn nadat het was opgeroepen verrassend veel leek op het maken van het de eerste keer. Zowel het bouwen van een nieuw geheugen als het wegwerken van een oud geheugen gingen waarschijnlijk gepaard met het bouwen van eiwitten bij de synaps. De onderzoekers hadden dat proces 'herconsolidatie' genoemd. Maar anderen, waaronder enkele prominente geheugenexperts, hadden moeite om die bevindingen in hun eigen laboratoria te repliceren, dus het idee werd niet nagestreefd.
Nader besloot het concept opnieuw te bekijken met een experiment. In de winter van 1999 leerde hij vier ratten dat een hoge pieptoon voorafging aan een milde elektrische schok. Dat was gemakkelijk - knaagdieren leren dergelijke combinaties nadat ze er slechts één keer aan zijn blootgesteld. Daarna bevriest de rat op zijn plaats wanneer hij de toon hoort. Nader wachtte vervolgens 24 uur, speelde de toon om het geheugen te reactiveren en injecteerde in de hersenen van de rat een medicijn dat voorkomt dat neuronen nieuwe eiwitten maken.
Als herinneringen slechts eenmaal worden geconsolideerd, redeneerde hij, wanneer ze voor het eerst werden gecreëerd, het medicijn geen effect zou hebben op het geheugen van de rat van de toon of op de manier waarop het in de toekomst op de toon zou reageren. Maar als herinneringen ten minste gedeeltelijk moeten worden herbouwd elke keer dat ze worden teruggehaald - tot aan de synthese van verse neuronale eiwitten - zouden ratten die het medicijn kregen later reageren alsof ze nooit hadden geleerd de toon te vrezen en het zouden negeren. Als dat zo is, zou de studie in tegenspraak zijn met de standaardconceptie van geheugen. Het was, geeft hij toe, een afstandsschot.
"Verspil je tijd niet, dit zal nooit werken, " vertelde LeDoux hem.
Het werkte.
Toen Nader de ratten later testte, bevriestten ze niet nadat ze de toon hadden gehoord: het was alsof ze alles waren vergeten. Nader, die er enigszins duivels uitziet in zijn oorbel en puntige bakkebaarden, wordt nog steeds duizelig over het experiment. Met grote ogen van opwinding slaat hij op de cafétafel. “Dit is gek, toch? Ik ging naar Joe's kantoor en zei: 'Ik weet dat het slechts vier dieren zijn, maar dit is zeer bemoedigend!' "
Na de eerste bevindingen van Nader poohohohohohohoho -den zijn werk in tijdschriftartikelen en gaven hem de koude schouder op wetenschappelijke bijeenkomsten. Maar de gegevens troffen een meer harmonieus akkoord met sommige psychologen. Hun experimenten hadden immers al lang gesuggereerd dat het geheugen gemakkelijk kan worden vervormd zonder dat mensen het beseffen.
In een klassiek onderzoek uit 1978 onder leiding van Elizabeth Loftus, een psycholoog toen aan de Universiteit van Washington, toonden onderzoekers studenten een reeks kleurenfoto's van een ongeval waarbij een rode Datsun-auto een voetganger in een zebrapad neerhaalt. De studenten beantwoordden verschillende vragen, waarvan sommige opzettelijk misleidend waren. Bijvoorbeeld, hoewel de foto's de Datsun bij een stopbord hadden getoond, vroegen de onderzoekers enkele van de studenten: "Heeft een andere auto de rode Datsun gepasseerd terwijl deze werd gestopt bij het vloeiteken?"
Later vroegen de onderzoekers alle studenten wat ze hadden gezien - een stopteken of vloeiteken? Studenten aan wie een misleidende vraag was gesteld, gaven eerder een fout antwoord dan de andere studenten.
Voor Nader en zijn collega's ondersteunt het experiment het idee dat een herinnering opnieuw wordt gevormd tijdens het oproepen ervan. "Vanuit ons perspectief lijkt dit veel op geheugenherconsolidatie", zegt Oliver Hardt, een postdoctoraal onderzoeker in het laboratorium van Nader.
Hardt en Nader zeggen dat er iets soortgelijks kan gebeuren met flashbulb-herinneringen. Mensen hebben de neiging om nauwkeurige herinneringen te hebben voor de basisfeiten van een gedenkwaardige gebeurtenis - bijvoorbeeld dat in totaal vier vliegtuigen werden gekaapt tijdens de aanslagen van 11 september - maar onthouden vaak persoonlijke gegevens zoals waar ze waren en wat ze op dat moment aan het doen waren . Hardt zegt dat dit kan zijn omdat dit twee verschillende soorten herinneringen zijn die in verschillende situaties opnieuw worden geactiveerd. Televisie en andere media-aandacht versterken de centrale feiten. Maar als je de ervaring aan andere mensen herinnert, kunnen er vervormingen binnensluipen. "Als je het opnieuw vertelt, wordt het geheugen plastic, en alles wat er om je heen in de omgeving is, kan de oorspronkelijke inhoud van het geheugen verstoren, " zegt Hardt. In de dagen na 11 september bijvoorbeeld, herhalen mensen waarschijnlijk herhaaldelijk hun eigen persoonlijke verhalen - "waar was je toen je het nieuws hoorde?" - in gesprekken met vrienden en familie, waardoor misschien details van andermans verhalen zich konden vermengen met die van zichzelf .
Sinds het oorspronkelijke experiment van Nader hebben tientallen studies met ratten, wormen, kuikens, honingbijen en studenten gesuggereerd dat zelfs langdurige herinneringen kunnen worden verstoord wanneer ze worden teruggeroepen. Nader's doel is om het dieronderzoek en de aanwijzingen die het oplevert over de bruisende moleculaire machinerie van de synaps te koppelen aan de dagelijkse menselijke ervaring van herinneren.
Sommige experts denken dat hij zichzelf voorloopt, vooral wanneer hij verbanden legt tussen het menselijk geheugen en deze bevindingen bij ratten en andere dieren. "Hij overziet het een beetje", zegt Kandel.
Daniel Schacter, een psycholoog aan de Harvard University die geheugen bestudeert, is het met Nader eens dat vervormingen kunnen optreden wanneer mensen herinneringen heractiveren. De vraag is of reconsolidatie - waarvan hij denkt dat Nader het overtuigend heeft aangetoond in experimenten met ratten - de reden is voor de verstoringen. "Het directe bewijs is er nog niet om aan te tonen dat de twee dingen met elkaar verband houden, " zegt Schacter. "Het is een intrigerende mogelijkheid die mensen nu moeten opvolgen."
Een praktijktest van Nader's theorie van geheugenherconsolidatie vindt plaats op enkele kilometers van zijn kantoor in Montreal, aan het Douglas Mental Health University Institute. Alain Brunet, een psycholoog, voert een klinische proef uit met mensen met een posttraumatische stressstoornis (PTSS). De hoop is dat zorgverleners misschien de greep op traumatische herinneringen kunnen verzwakken die patiënten overdag achtervolgen en 's nachts hun dromen binnendringen.
Brunet weet hoe krachtig traumatische herinneringen kunnen zijn. In 1989, toen hij studeerde voor een master in psychologie aan de Universiteit van Montreal, liep een man gewapend met een halfautomatisch geweer een technisch lokaal op de campus binnen, scheidde de mannen van de vrouwen en schoot de vrouwen. De schutter zette het bloedbad voort in andere klaslokalen en gangen van de École Polytechnique van de universiteit, waarbij 27 mensen werden neergeschoten en 14 vrouwen werden vermoord voordat hij zichzelf doodde. Het was de ergste massa-schietpartij in Canada.
Brunet, die die dag aan de andere kant van de campus was, zegt: "dit was een zeer krachtige ervaring voor mij." Hij zegt dat hij verrast was te ontdekken hoe weinig er destijds bekend was over de psychologische impact van dergelijke gebeurtenissen en hoe help mensen die ze hebben meegemaakt. Hij besloot om traumatische stress te bestuderen en hoe deze te behandelen.
Zelfs nu, zegt Brunet, bieden de medicijnen en psychotherapie die conventioneel worden gebruikt om PTSS te behandelen, geen blijvende verlichting voor veel patiënten. "Er is nog voldoende ruimte voor het ontdekken van betere behandelingen", zegt hij.
In de eerste studie van Brunet namen PTSS-patiënten een medicijn dat bedoeld was om de herconsolidatie van angstige herinneringen te verstoren. Het medicijn, propranolol, wordt al lang gebruikt om hoge bloeddruk te behandelen, en sommige artiesten nemen het om plankenkoorts te bestrijden. Het medicijn remt een neurotransmitter genaamd norepinefrine. Een mogelijke bijwerking van het medicijn is geheugenverlies. (In een studie vergelijkbaar met het oorspronkelijke experiment van Nader met ratten, hebben onderzoekers in het laboratorium van LeDoux ontdekt dat het medicijn angstige herinneringen aan een hoge toon kan verzwakken.)
De patiënten in het onderzoek van Brunet, gepubliceerd in 2008, hadden elk ongeveer tien jaar eerder een traumatische gebeurtenis meegemaakt, zoals een auto-ongeluk, mishandeling of seksueel misbruik. Ze begonnen een therapiesessie alleen zittend in een onopvallende kamer met een versleten fauteuil en een televisie. Negen patiënten namen een propranololpil en lazen of keken een uur lang tv terwijl het medicijn in werking trad. Tien kregen een placebo-pil.
Brunet kwam de kamer binnen en maakte een praatje voordat hij de patiënt vertelde dat hij een verzoek had: hij wilde dat de patiënt een script las op basis van eerdere interviews met de persoon, waarin zijn of haar traumatische ervaring werd beschreven. De patiënten, allemaal vrijwilligers, wisten dat de lezing deel zou uitmaken van het experiment. "Sommige zijn prima, sommige beginnen te huilen, sommige moeten een pauze nemen, " zegt Brunet.
Een week later luisterden de PTSS-patiënten naar het script, dit keer zonder het medicijn of een placebo te nemen. Vergeleken met de patiënten die een placebo hadden genomen, waren degenen die een week eerder de propranolol hadden ingenomen nu rustiger; ze hadden een kleinere stijging van hun hartslag en ze transpireerden minder.
Brunet heeft zojuist een groter onderzoek afgerond met bijna 70 PTSS-patiënten. Degenen die zes weken lang eenmaal per week propranolol innamen tijdens het lezen van het script van hun traumatische gebeurtenis, vertoonden een gemiddelde vermindering van 50 procent van de standaard PTSS-symptomen. Ze hadden minder nachtmerries en flashbacks in hun dagelijks leven lang nadat de effecten van het medicijn waren verdwenen. De behandeling wist niet het geheugen van de patiënt uit wat er met hen was gebeurd; het lijkt eerder de kwaliteit van dat geheugen te hebben veranderd. "Week na week lijkt de emotionele toon van het geheugen zwakker", zegt Brunet. "Ze beginnen minder om die herinnering te geven."
Nader zegt dat de traumatische herinneringen van PTSS-patiënten in de hersenen kunnen worden opgeslagen op ongeveer dezelfde manier als een herinnering aan een schokvoorspellende toon wordt opgeslagen in de hersenen van een rat. In beide gevallen opent het oproepen van het geheugen het voor manipulatie. Nader zegt dat hij tot nu toe door het werk met PTSS-patiënten is aangemoedigd. "Als het de kans krijgt om mensen te helpen, moeten we het proberen", zegt hij.
Een van de vele vragen die Nader nu stelt, is of alle herinneringen kwetsbaar worden wanneer ze worden teruggeroepen, of alleen bepaalde herinneringen onder bepaalde omstandigheden.
Natuurlijk is er de nog grotere vraag: waarom zijn herinneringen zo onbetrouwbaar? Immers, als ze minder aan verandering onderhevig zouden zijn, zouden we ons niet schamen als we de details van een belangrijk gesprek of een eerste date niet goed herinneren.
Aan de andere kant is bewerken misschien een andere manier om van ervaring te leren. Als goede herinneringen aan een vroege liefde niet werden getemperd door de kennis van een rampzalig uiteenvallen, of als herinneringen aan moeilijke tijden niet werden gecompenseerd door de wetenschap dat dingen uiteindelijk zijn gelukt, profiteren we misschien niet van de voordelen van deze zuurverdiende levenslessen. Misschien is het beter als we onze herinneringen elke keer dat we ze oproepen, kunnen herschrijven. Nader suggereert dat reconsolidatie het mechanisme van de hersenen kan zijn om oude herinneringen te herscheppen in het licht van alles wat sindsdien is gebeurd. Met andere woorden, het kan gewoon zijn wat ons ervan weerhoudt in het verleden te leven.
Greg Miller schrijft over biologie, gedrag en neurowetenschappen voor het tijdschrift Science . Hij woont in San Francisco. Gilles Mingasson is een fotograaf gevestigd in Los Angeles.
Karim Nader, een neurowetenschapper aan de McGill University in Montreal, daagde orthodoxe ideeën over de aard van herinneringen uit. (Gilles Mingasson) 
Herinneringen worden opgeslagen in een hersengebied dat de hippocampus wordt genoemd, in deze computerillustratie in rood weergegeven. (Photo Researchers, Inc.) 
Microscopische zenuwcellen (groen gekleurd) zijn verbonden in dichte netwerken die informatie coderen. (Photo Researchers, Inc.) 
Onderzoekers bestuderen vaak 'flashbulb-herinneringen', onze ogenschijnlijk fotografische mentale beelden van verrassende gelijkenissen zoals de Challenger-explosie van de spaceshuttle in 1986. (AP Images) 
De meeste mensen hebben zogenaamde "flitslichtherinneringen" van waar ze waren en wat ze deden toen er iets gedenkwaardigs gebeurde, zoals de moord op president John F. Kennedy. Maar zo duidelijk en gedetailleerd als deze herinneringen voelen, vinden psychologen dat ze verrassend onjuist zijn. (AP-afbeeldingen) 
De herinnering aan de aanval van het World Trade Center heeft een paar trucjes op Nader gespeeld. Hij herinnerde zich dat hij op 11 september televisiebeelden had gezien van het eerste vliegtuig dat de noordtoren van het World Trade Center raakte. Maar hij was verrast om te horen dat de beelden de volgende dag voor het eerst werden uitgezonden. (AP-afbeeldingen) 
Herinneringen veranderen de manier waarop zenuwen signalen uitwisselen op contactpunten die synapsen worden genoemd. In deze afbeelding, duizenden keren vergroot, ontmoet een zenuwvezel, getoond in paars, een geel cellichaam. (Photo Researchers, Inc.) 
Het geheugen is verrassend kneedbaar, zegt Elizabeth Loftus, een psycholoog aan de Universiteit van Californië, Irvine. (Gilles Mingasson) 
In een klassiek experiment ontdekte Loftus dat mensen die foto's van een geënsceneerd auto-ongeluk zagen, ertoe konden worden gebracht cruciale details verkeerd te onthouden. (Elizabeth Loftus) 
Mensen die de auto bij een stopbord zagen, werden later voor de gek gehouden door te denken dat ze een vloeimaand bord hadden gezien. (Elizabeth Loftus) 
Onderzoek door psycholoog Alain Brunet vertoont tekenen dat het mensen met een posttraumatische stressstoornis helpt. (Gilles Mingasson) 
Patiënten die zich hun trauma herinnerden na het innemen van een medicijn dat de geheugenvorming verstoort, voelden minder angst toen ze later aan de gebeurtenis werden herinnerd. Brunet's assistent Elena Saimon demonstreert. (Gilles Mingasson)
