De gedachte dat we ons brein kunstmatig kunnen verbeteren — farmaceutisch, operatief, of anderszins —spreekt tot de verbeelding. Neem de sciencefiction-roman Flowers for Algernon uit 1966. Daarin wordt hoofdpersoon Charlie Gordon, een man met zeer beperkte verstandelijke vermogens, geselecteerd om als eerste mens een experimentele operatie te ondergaan die zijn leervermogen en IQ zal vergroten. De operatie slaagt en Charlie wordt met de dag slimmer. Al snel is hij intelligenter dan iedereen in zijn omgeving, inclusief de professoren die het experiment uitvoerden.
De roman van schrijver Daniel Keyes was een instant succes. Er volgden verfilmingen, musicals, en romans die hetzelfde thema najagen. Een paar jaar geleden nog verscheen de Hollywoodfilm Limitless, waarin schrijver Eddie Mora (gespeeld door Bradley Cooper) worstelt met een writer’s block en een verlammend gebrek aan discipline en inspiratie. Als hij bij toeval een voorraadje van de experimentele drug ‘NZT-48’ in handen krijgt, verandert zijn leven op slag. De voormalige nietsnut wordt superslim en enorm productief.
Pionier
In de wetenschap blijft het niet bij fantaseren. Een nieuwe lichting onderzoekers probeert de sciencefiction-dromen over een ‘beter brein’ een stapje dichterbij te brengen. De nadruk ligt op de vraag of en hoe we bepaalde hersenfuncties kunnen beïnvloeden. Dat kan op verschillende manieren. De meest voor de hand liggende manier is de hersenen te voeden met stoffen die gebieden van het brein stimuleren of juist afremmen. Veel van die stoffen zitten gewoon in ons eten, maar kun je ook in pil- of poedervorm tot je nemen (denk aan vitaminen, mineralen of aminozuren). Ook is het mogelijk om bepaalde hersengebieden van buitenaf te prikkelen met elektromagnetische pulsen. De stroom stimuleert of verstoort de hersenactiviteit in een gewenst gebied. Minder spectaculair, maar wel veelbelovend is onderzoek naar het ‘trainen’ van de hersenen met videospelletjes.
En dat is slechts een greep uit de richtingen waarin momenteel onderzoek wordt gedaan. Er wordt ook gekeken naar de psychologische effecten van geluid, omgevingstemperatuur en geur (tipje van de sluier: lavendel is kalmerend, pepermunt prikkelend). Zelfs de mogelijk heilzame werking van meditatie en lichamelijke oefening op de hersenen staat in de belangstelling van cognitie-onderzoekers.
Kinderschoenen
Het onderzoek naar cognitieverbetering (‘cognitive enhancement’) bij gezonde mensen staat nog wel in de kinderschoenen. Er is sinds kort een wetenschappelijk tijdschrift (Journal of Cognitive Enhancement) en onlangs werd in Berlijn een eerste symposium georganiseerd. Eén van de pioniers is de jonge neurowetenschapper Laura Steenbergen (1991). Ze houdt zich bezig met het verbeteren van cognitieve vaardigheden, zoals geheugen, aandacht en multitasken. Een patiënt heeft ze ‘nog nooit gezien’, zegt ze bijna verontschuldigend. ‘Het klinkt misschien raar om te zeggen als psycholoog, maar ik ben niet geïnteresseerd in zieke mensen. Ik wil gezonde mensen nog beter maken. De afwezigheid van ziekte betekent niet dat je optimaal functioneert. Voor mij draait het om cognitieve controle. In hoeverre heb je controle over de processen die in je brein plaatsvinden?’
Geheugen
Eén van de processen die veel mensen graag willen verbeteren, is het geheugen. Zou het niet heerlijk zijn om nooit meer iets te vergeten? Of om eindelijk eens dat spelletje Memory te kunnen winnen van een 6-jarige? Steenbergen is misschien een oplossing op het spoor. Ze deed onderzoek naar het aminozuur tyrosine. Dat wordt in het brein onder de juiste omstandigheden omgezet in dopamine, een vreselijk belangrijk stofje. Er is vrijwel geen denkproces waar dit molecuul niet op de een of andere manier een rol in speelt. Dopamine is namelijk een neurotransmitter, een chemische stof die de communicatie tussen hersencellen regelt. Hoe soepeler die communicatie verloopt, hoe sneller of ‘beter’ het denkproces. Neurotransmitters zijn de smeerolie van ons brein.
Steenbergen liet proefpersonen in het lab op een nuchtere maag tyrosine innemen, vergezeld van een glas sinaasappelsap (‘Dat zorgt ervoor dat het beter wordt opgenomen’). Na ongeveer een uur is de tyrosine opgenomen in het bloed, en bereikt het waarschijnlijk ook het brein. Steenbergen: ‘We vroegen de proefpersonen vervolgens om een lastige geheugentaak uit te voeren. Ze kregen een aantal plaatjes te zien die ze moesten onthouden, een soort Memory. Normaal gesproken wordt dat steeds lastiger, hoe langer je ermee bezig bent, omdat de hoeveelheid dopamine in het brein afneemt. Maar bij de proefpersonen die tyrosine hadden gekregen, werd de hoeveelheid dopamine weer aangevuld. Zij presteerden daardoor beter.’
Experiment geslaagd, zou je zeggen. Maar zo eenvoudig is het helaas niet, legt Steenbergen uit: ‘In een vervolgonderzoek keken we ook naar het genetisch profiel van de proefpersonen. Dat bepaalt mede hoe actief het enzym is dat tyrosine omzet in dopamine. Er bleken grote verschillen te zijn tussen de proefpersonen. Bij sommigen was er nauwelijks een waarneembaar effect. Daarnaast maakt het nog uit wat voor een taak ze uitvoeren. Bij een heel eenvoudige taak presteren ze al optimaal en is er geen ruimte voor verbetering — maar ook dat verschilt weer per individu. We zullen nog veel meer onderzoek moeten doen.’
Vrijgevigheid
Waar ook wel iets aan te verbeteren valt, is onze vrijgevigheid. Ook dat valt langs chemische weg te beïnvloeden. Het aminozuur van dienst in dit geval is tryptofaan, een stof die van nature voorkomt in tal van voedingsmiddelen, waaronder spinazie, eieren en vis. Zoals tyrosine zorgt voor dopamine, zorgt tryptofaan voor de minstens zo belangrijke neurotransmitter serotonine. Al langer bekend is het verband tussen serotonine en ons sociaal en emotioneel functioneren. Mensen die depressief zijn, hebben meestal een tekort aan serotonine. De voornaamste functie van de meeste antidepressiva is daarom het bevorderen van de serotonine-aanmaak in de hersenen. Steenbergen: ’Vroeger werd onderzocht of jongens met een antisociale gedragsstoornis profijt konden hebben van tryptofaan. De uitkomst was niet eenduidig. Soms werkte het wel, soms niet.’
Steenbergen wilde weten of serotonine mensen ook vrijgeviger kan maken. Ze liet een groep proefpersonen allerlei testjes doen (één deel van de groep kreeg een drankje met tryptofaan, het andere deel een placebo). Daarvoor werden de deelnemers beloond met tien euro, opgedeeld in een biljet van vijf en een aantal muntjes. Daarna begon, zonder medeweten van de proefkonijnen, het werkelijke experiment. De deelnemers werd gevraagd of zij — vrijwillig — geld wilden doneren aan een goed doel. Op een tafel stonden vier collectebussen al klaar. En zowaar: de mensen die tryptofaan hadden gekregen, waren vrijgever dan hun placebo-collega’s.
Gevangenen
Moeten we tryptofaan door het drinkwater mengen voorafgaand aan een nieuwe Giro555-actie? Nou nee, zegt Steenbergen. ‘Om te beginnen heb ik alleen gekeken naar acute effecten. Wat het effect is op de langere termijn is niet zeker. We weten sowieso niet precies welke factoren nog meer meespelen bij de gedragsverandering.’ Steenbergen is wel voorzichtig optimistisch over onderzoek naar de effecten van tryptofaan dat momenteel wordt uitgevoerd onder gevangenen. ‘Een ideale onderzoeksgroep,’ stelt ze, ‘want je kunt precies controleren hoeveel ze slapen, wat ze eten, zelfs hoeveel ze worden blootgesteld aan zonlicht. Dat laatste is best belangrijk, want voor de omzetting van tryptofaan naar serotonine is vitamine D heel nodig.’ Met gevoel voor understatement: ‘Bovendien valt er bij gevangenen sociaal wel het een en ander te verbeteren.’
Commercie
Steenbergen houdt net als de meeste collega-wetenschappers veel slagen om de arm als ze spreekt over haar onderzoek. Resultaten worden alleen geboekt in streng gecontroleerde omstandigheden, bij bepaalde taken, en bij kleine groepen proefpersonen. De voorzichtigheid van wetenschappers staat in schril contrast tot de boude claims van producenten van voedingssupplementen en zogenaamde ‘smart drugs’. Want naast de wetenschap, heeft ook de commercie de cognitive enhancement ontdekt. De laatste paar jaar is een omvangrijke industrie ontstaan rondom pillen en voedingssupplementen die beloven mensen slimmer, geconcentreerder, effectiever, creatiever, oftewel ‘beter’ te maken. De trendsetters bevinden zich, weinig verrassend, in Sillicon Valley, waar het geloof in de maakbaarheid van de mens als een religie wordt beleden en waar de druk om op de pieken van het menselijke kunnen te presteren hoog is. Regelmatig verschijnen verhalen in de media over ondernemende types die dagelijks een cocktail van verschillende pillen naar binnen mikken. Niet toevallig runnen deze entrepreneurs vaak zelf bedrijfjes waarmee ze smart drugs aan de man brengen. Daaraan valt goed geld te verdienen. Onderzoeksbureau Credence Research becijferde dat er in 2015 wereldwijd al 1,3 miljard dollar omging in deze markt.
De producenten zijn doorgaans geen gevestigde farmaceutische bedrijven, maar start-ups. In hun pillen en supplementen mengen ze allerlei ingrediënten die een veronderstelde oppeppende werking hebben op het brein. Die werking is zelden wetenschappelijk onderzocht, want voor een kostbare r&d-afdeling hebben de start-ups geen geld. Vaak gebruiken ze het wetenschappelijk klinkende ‘nootropics’ als aanduiding voor hun producten, een samentrekking van de Griekse woorden ‘noos’ (het intellect) en trépo (ik verander, buig om). Dat begrip werd begin jaren zeventig gemunt door Corneliu Giurgea, een Roemeense chemicus die in dienst van het Belgische farmaciebedrijf UCB het middel ‘Piracetam’ ontwikkelde, dat de geheugenfuncties zou verbeteren. Hoewel Piracetam nog steeds gebruikt wordt als ingrediënt in allerlei ‘brain boosters’, is er weinig overtuigend bewijs voor de geclaimde effecten.
Bakkie pleur
Een wondermiddel, zoals het illustere ‘NZT-48’ uit de film Limitless, is er nog lang niet. Daarvoor zijn er te veel witte vlekken in onze kennis over de werking van het brein. Eigenlijk is er op dit moment maar één middel waarvan vrijwel niemand de oppeppende kwaliteiten betwijfelt: cafeïne. Dagelijks drie tot vier kopjes koffie doet wonderen. Je wordt er alerter door en er is steeds meer bewijs voor positieve gezondheidseffecten op de lange termijn (zoals een verlaagde kans op diabetes type 2, hart- en vaatziekten en de ziekte van Parkinson). Maar ja, koffie kenden we al.
Steenbergen blijft zoeken naar nieuwe manieren waarop we ons brein kunnen verbeteren. Dat hoeft wat haar betreft geen wonderpil te zijn, maar iets efficiënter gebruik maken van onze grijze massa mag best. ‘Het is echt niet zo dat we maar 10 procent van ons brein gebruiken, zoals je vroeger wel eens hoorde zeggen, maar we kunnen er wel veel meer uit halen.’
Optimum
Met Charlie Gorden, de hoofdpersoon uit Flowers for Algernon, loopt het niet goed af. Eerst wordt de zwakbegaafde Charlie zo ongelooflijk slim dat hij geen normaal gesprek meer kan voeren met zijn oude vrienden. En na verloop van tijd begint Charlie’s intelligentie, tot zijn afgrijzen, weer af te nemen. ‘Ik zit weer in de lift naar beneden,’ merkt hij bitter op. Hij eindigt waar hij was begonnen: als hulpje in een bakkerij — sadder but dumber.
De scifi-roman van Daniel Keyes stelt serieuze vragen: hoever willen we gaan in ons streven naar zelfverbetering? Waarom zouden we onze biologische grenzen verleggen? Het zijn vragen die Steenbergen niet uit de weg gaat: ‘Ik vind het niet verkeerd als mensen de lat iets hoger willen leggen, zolang ze dat op een gezonde en veilige manier doen. In de geneeskunde is “gezond” goed genoeg, maar binnen cognitive enhancement begint het daar pas. Mensen moeten zelf bepalen wat het optimum is waarnaar ze streven. Zolang ze er maar voor waken dat ze niet te veel van zichzelf eisen. Je moet ergens een grens trekken.’
Dit artikel verscheen eerder in New Scientist
