Navigatie en het brein

Iedereen raakt wel eens verdwaald. Maar wat als zelfs je eigen huis er opeens heel anders uitziet dan je gewend bent?

(Dit artikel is gepubliceerd in VPRO Gids #22 van 2012)

‘Als kind op vakantie naar de Achterhoek, dat was het hoogtepunt van de zomer. Maar als we met de auto bij het vakantiehuisje aankwamen, dan was de wereld soms zomaar een kwartslag opzij gedraaid. Alles was anders dan ik me herinnerde. De plek die ik zag was niet de plek waar ik wilde zijn. Dan ging ik naar de badkamer en draaide ik rondjes, net zolang tot de wereld weer de juiste kant op was gedraaid. Tot op de dag van vandaag overkomt dit me, soms zelfs in mijn eigen huis.’ Richard heeft een zeldzaam probleem. Soms draait zijn wereldbeeld 90 graden, zonder waarschuwing vooraf, waardoor hij totaal gedesoriënteerd raakt. Wat gaat er mis in zijn hoofd?

Laten we de zaken eerst eens omdraaien. Wat gebeurt er normaal gesproken in je brein als je aan het navigeren bent? We vragen het aan Christian Doeller, hersenonderzoeker aan het Donders Instituut in Nijmegen. Doellers onderzoeksgroep richt zich op de processen in de hersenen tijdens het navigeren. ‘Je maakt in je brein een virtuele kaart van de omgeving,’ vertelt hij. ‘Zo’n interne kaart is een afspiegeling van je omgeving. Je onthoudt hoe de ruimte eruit ziet, welke voorwerpen er zijn en waar die zich ten opzichte van elkaar bevinden. Zonder zo’n interne kaart wordt navigeren heel lastig.’

Navigatiecellen

Hoe het maken van die interne kaart werkt, daar probeert Doeller achter te komen door zijn proefpersonen in een virtuele wereld te laten navigeren. Intussen maakt een hersenscanner opnamen van de activiteit in hun brein. De proefpersonen liggen op hun rug in een zoemend apparaat, maar zien een rond grasveld waarover ze zogenaamd kunnen rondlopen. Daar omheen staan bergen als oriëntatiepunten. De taak is om de plek van een badeendje, een courgette en een koffertje op het grasveld te onthouden. Doeller kijkt niet alleen naar hoe snel een proefpersoon die plekken leert, maar ook hoe goed hij ze onthoudt. De scan laat zien welke hersengebiedjes actief zijn terwijl de proefpersoon bezig is met navigeren. Op die manier kan hij de plek van navigatiecellen in het brein lokaliseren.

Het blijkt aardig wat hersenprocessen te kosten om van A naar B te komen. ‘Voor het maken van een interne kaart heb je naast je zintuigen ook maar liefst drie speciale soorten hersencellen nodig’, legt Doeller uit. ‘De hippocampus, een klein hersengebiedje, is essentieel bij navigatie. In die hippocampus heb je place cells, die informatie opslaan over bepaalde plekken in je omgeving, en grid cells, die je positie bepalen in combinatie met je snelheid. Dan heb je door je hele brein heen ook nog head direction cells, die actief zijn wanneer je je hoofd in een bepaalde richting draait. Al die cellen werken samen om de interne kaart, waar ik het eerder over had, te maken. Daarmee kun je de weg terug vinden en plekken herkennen waar je al eens eerder bent geweest. De hippocampus is ook heel goed in dingen onthouden. Je kunt de weg makkelijker vinden als je ergens vaker bent geweest.’

Boodschappen

De hippocampus houdt zich dus niet alleen bezig met navigatie, maar ook met je geheugen. ‘Soms onthou je dingen omdat ze gekoppeld zijn aan een bepaalde omgeving. Als je vergeten bent welke boodschappen je ook alweer moest halen, dan helpt het om bijvoorbeeld terug de keuken in te lopen. Dat komt doordat je herinneringen kunt koppelen aan je interne kaart.’

Hoe zit dat met Richard? Hij heeft twee sets herinneringen, voor het normale én het gedraaide wereldbeeld, zegt hij. ‘Het huis waar ik nu al 25 jaar woon was oorspronkelijk het huis van mijn tante. Toen zij daar woonde stond het huis in mijn hoofd altijd een kwartslag gedraaid. Kom ik nu thuis, dan staat het huis af en toe ook weer gedraaid. Als ik dan naar binnen ga, stap ik het huis van mijn tante binnen. Meestal kan ik mezelf dan terugdwingen naar het goede wereldbeeld. Maar als ik op een onbekende plek kom waar ik mijn oriëntatievermogen nodig heb, dan gaat het soms mis.’

Niet iedereen navigeert op dezelfde manier. Doeller verklaart: ‘Naast je interne kaart gebruik je namelijk ook oriëntatiepunten om je weg te vinden, en die verwerk je in een ander deel van je hersenen, namelijk de basale ganglia. Sommige mensen maken vooral gebruik van die oriëntatiepunten, terwijl anderen meer vertrouwen op hun interne kaart.’

Hoe kan het dat Richard met twee verschillende wereldbeelden navigeert? Misschien heeft het iets te maken met het terugroepen van zijn interne kaart. Normaal gesproken wordt die interne kaart geactiveerd zodra je ergens komt waar je eerder bent geweest. Dat is helemaal makkelijk wanneer je in je eigen straat of huis bent. Wordt die interne kaart niet goed geactiveerd, dan is er geen eenduidig wereldbeeld. En waarschijnlijk schakelt Richard daardoor soms heen en weer van de ene versie van zijn interne kaart naar de andere.

Richard heeft zijn verhaal verteld aan Labyrint Radio.

Advertisements