Onze Taal. Jaargang 74

[p. 318]

Een boterham met sokken
Spinozaprijswinnaar Peter Hagoort over taal in de hersenen
Marc van Oostendorp

Wie een taal spreekt of verstaat, gebruikt daarvoor miljoenen hersencellen. Peter Hagoort, die deze maand een van de prestigieuze Spinozaprijzen krijgt uitgereikt, onderzoekt wat er precies in ons brein gebeurt als we taal gebruiken. Waarom zien we een schokje in de hersenen van iemand die Haagse Harry hoort zeggen dat hij graag naar Chopin luistert?

Meer dan honderd miljard hersencellen telt het hoofd van prof. dr. Peter Hagoort; als je alle verbindingen tussen die cellen achter elkaar zou leggen, kon je de aardbol tweeëneenhalf keer omspannen. In dit opzicht is Hagoort niet bijzonder: wat voor zijn hersenen geldt, geldt voor die van iedere gezonde volwassene.

Hagoort wil begrijpen hoe onze hersenen werken, en vooral wat er gebeurt als we taal gebruiken, en daarin is hij wél bijzonder: regelmatig publiceert de directeur van het Nijmeegse F.C. Donderscentrum voor Cognitieve Neuroimaging artikelen in belangrijke wetenschappelijke tijdschriften als Science. Deze maand is hij een van de winnaars van de Spinozaprijs, de belangrijkste wetenschappelijke onderscheiding van Nederland.

Peter hagoort

Peter Hagoort werd op 19 januari 1954 te Oudewater geboren. Hij studeerde psychologie en biologie aan de Universiteit Utrecht en experimentele psychologie aan de Radboud Universiteit Nijmegen. Na zijn doctoraat in 1990 werkte hij tot 2003 als projectleider op het Max Planck Institut für Psycholinguistik in Nijmegen. Tegenwoordig is hij hoogleraar in de neurocognitiewetenschap aan de Radboud Universiteit Nijmegen en directeur van het F.C. Donderscentrum voor Cognitieve Neuroimaging, waarin hersenonderzoekers van enkele Nederlandse universiteiten samenwerken. Behalve de Spinozaprijs 2004, een prijs van de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) voor excellente onderzoekers, kreeg Peter Hagoort in 2003 de dr. Hendrik Muller Prijs voor Gedrags- en Maatschappijwetenschappen van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen.

Elektrische stromen

Voor wie erover nadenkt, is zelfs het doen van de eenvoudigste mededeling ongelofelijk ingewikkeld. Stel dat op een dag een harig bruin beest uw slaapkamer komt binnenwandelen. In uw hoofd vormt zich dan de gedachte aan een beer, vervolgens moet u daar het juiste woord bij zoeken, en dan de klanken die bij dat woord horen uitspreken, met behulp van een instrument - het spraakorgaan - dat uit ongeveer honderd spiertjes bestaat. Dat doet u allemaal zonder erbij stil te staan terwijl u ‘Beer! Beer!’ begint te roepen. En dat zijn dan nog maar zinnen van één woord.

Hagoort heeft tot op de duizendste seconde nauwkeurig gemeten hoelang een mens over ieder stapje doet. Hij heeft bijvoorbeeld vastgesteld dat een spreker eerst weet dat hij een zelfstandig naamwoord gaat zeggen en dat dit een woord is met het lidwoord de in plaats van het, voordat de b-klank die spreker een vijfentwintigste seconde later te binnen schiet. De overige klanken van het woord komen daar nog iets minder dan een tiende seconde later achteraan.

Dat we zulke dingen tegenwoordig weten, hebben we ook te danken aan de techniek. Voor zijn onderzoek gebruikte Hagoort moderne technieken waarmee gemeten kan worden hoe elektrische stromen door het hoofd gaan en welke delen op welk moment meer doorbloed zijn dan andere. Zo kan nauwkeurig worden waargenomen wat er in iemands hersenen gebeurt terwijl hij praat.

Die technieken zijn vrij nieuw. ‘In 1992 werd voor het eerst een zogenoemde functionele MRI-scan gemaakt, waarmee nauwkeurig kan worden bepaald waar in het brein verhoogde activiteit plaatsvindt. Toen wist niemand nog hoe belangrijk die zouden worden’, zegt Hagoort. ‘Tot die tijd kon men het functioneren van de hersenen alleen bestuderen door te kijken naar mensen met een hersenbeschadiging. Door de symptomen van hun taalstoornis te vergelijken met de plaats waar ze een beschadiging hadden, hoopten we iets te weten te komen over de werking van de hersenen. Dat was weinig precies: een hersenbloeding houdt zich natuurlijk niet exact aan de grenzen van de gebiedjes waarin wij belang stellen. We hebben daar desondanks veel van geleerd, maar moderne hersenscantechnieken hebben het vak een nieuwe impuls gegeven.’

Schokje

Hagoort is onder andere bekend geworden door experimenten waarin hij liet zien dat er in de hersenen een reactie volgt als mensen luisteren naar een zin die niet klopt. In zo'n experiment kreeg iemand de volgende zin te horen, terwijl ondertussen zijn hersenen in de gaten werden gehouden:

-	Zij eet een boterham met sokken.

Enkele duizendsten van een seconden nadat het woord sokken geklonken heeft, zie je steevast ergens in de hersenen van de luisteraar een heftige reactie, die niet optreedt als diezelfde persoon een gewonere zin hoort, zoals:

-	Zij eet een boterham met kaas.

Kennelijk moeten de hersenen extra aan het werk om zo'n onverwacht woord te kunnen plaatsen. Onlangs ontdekten Hagoort en zijn medewerkers dat een soortgelijke reactie ook optreedt in andere omstandigheden. Ze lieten een en dezelfde zin door twee mannen voorlezen, de een met een licht bekakt Wassenaars accent, en de ander zo plat als de stripfiguur Haagse Harry:

-	Ik houd van pianomuziek van Chopin.

Als Haagse Harry die zin uitspreekt, ontstaat er na ‘Chopin’ precies zo'n schokje als bij de ‘boterham met sokken’-zin. Wat leren

[p. 319]

we van zo'n resultaat? Hagoort: ‘Er zijn grofweg twee theorieën over de manier waarop we naar taal luisteren. Volgens de ene theorie ontleden we eerst de structuur van de zin, en kennen hem een letterlijke betekenis toe voordat we gaan kijken naar de context waarin hij gezegd wordt, en wie hem bijvoorbeeld uitspreekt. Die theorie blijkt niet te kloppen: de letterlijke betekenis van die zin van Chopin is dezelfde, los van de spreker. Het lijkt er dus veel meer op dat we allerlei aspecten van de zin tegelijkertijd bekijken: zowel de letterlijke betekenis als de bredere samenhang waarin zo'n zin gezegd wordt.’

Simultaantolken

Hetzelfde experiment wordt momenteel ook met autistische patiënten uitgevoerd. Autisten kunnen over het algemeen gewone zinnen in hun moedertaal best begrijpen, maar wat ze volgens sommige theorieën missen, is een gevoel voor sociale verhoudingen. Als die theorieën kloppen, zouden autisten dus wél moeten reageren op de boterham met sokken, maar niet op de Chopin-minnende Harry.

Ook handelingen die op het oog weinig met taal te maken hebben, geven hetzelfde effect, zegt Hagoort. ‘Tijdens het spreken bewegen mensen met hun handen. Het is bekend dat die bewegingen de informatieoverdracht helpen. Luisteraars onthouden bijvoorbeeld beter wat er gezegd is als ze daarbij handbewegingen hebben gezien dan wanneer ze deze gemist hebben. Als ik nu zeg: “Hij rolde omlaag”, kan ik bijvoorbeeld met mijn hand een rolbeweging omlaag maken. Maar als ik een “verkeerd” gebaar maak bij deze zin, bijvoorbeeld door met mijn vingers door de lucht te wandelen, ontstaat er bij de toehoorder weer zo'n schokje.’

Stukje bij beetje wordt nu in kaart gebracht hoe het ingewikkeldste bekende machientje in ons heelal - het menselijk brein - in elkaar steekt. Toch zijn we nog lang niet klaar met deze ontdekkingsreis, en plannen voor toekomstig onderzoek heeft Hagoort in overvloed: ‘Tot nu toe onderzochten we altijd de hersenen van doorsneemensen, of van patiënten met een taalstoornis. Het lijkt me interessant om ook eens te kijken wat er gebeurt bij mensen met een uitzonderlijke taalvaardigheid.’ Neem simultaantolken, mensen die tijdens vergaderingen in hun hoofdtelefoon iemand in de ene taal horen praten en vrijwel gelijktijdig de vertaling uitspreken. ‘Ik heb me laten vertellen dat slechts tien procent van de studenten van een tolkenschool dat onder de knie krijgt; je hebt daar echt talent voor nodig. Wat gaat er in de hoofden van die mensen om?’ Uiteindelijk zou ook zulk onderzoek ons weer meer inzicht moeten geven in de mogelijkheden en onmogelijkheden van de menselijke hersenen - en daarmee in de vraag wat het betekent om een mens te zijn.

Ritme

Aan de Spinozaprijs die de Nijmeegse onderzoeker deze maand ontvangt, is een bedrag van anderhalf miljoen euro verbonden, dat hij naar eigen inzicht mag besteden aan wetenschappelijk onderzoek. Weet hij al waar hij het aan wil uitgeven? ‘We weten nu al vrij veel over welk stukje van de hersenen welke taak uitvoert. Wie een woord hoort, krijgt het begrip dat het woord uitdrukt in het ene deel van de hersenen, en de klanken in een ander deel. Maar hoe communiceren die hersendelen met elkaar? Daarover is nog maar heel weinig bekend, en dat zou ik willen uitzoeken.’

De uitkomsten van zulk vernieuwend onderzoek zijn per definitie onzeker. ‘Daarom wil ik dit geld er ook aan besteden; met gewone projectaanvragen krijg je zulk risicovol werk moeilijk gefinancierd.’ Toch heeft Hagoort wel een idee waar hij de oplossing moet zoeken: ‘De cellen in elk gebiedje in de hersenen wisselen tijdens een activiteit in een bepaald ritme elektrische pulsen uit. Er zijn aanwijzingen dat twee gebiedjes die samenwerken een tijdlang precies hetzelfde ritme volgen: dat is dan de bron van de communicatie die soms over grote afstand verloopt.’

Terwijl hij als wetenschapper een zeer exacte methode voorstaat, heeft Hagoort ook oog voor de poëtische kwaliteiten van taal. Hij heeft enkele teksten geschreven voor een groter publiek, die opvallen door de soepelheid van hun stijl. De hoogleraar bekent in zijn jeugd wel gedichten geschreven te hebben - ‘maar dat heeft iedereen wel’ - en is een verklaard liefhebber van dichters als Lucebert en Gerrit Kouwenaar, die hij in het jaar 2000 beiden in zijn intreerede als hoogleraar citeerde.

Spinozaprijs-winnaar prof. dr. Peter Hagoort liet zien wat er in de hersenen gebeurt als mensen luisteren naar een zin die niet klopt.
Foto: Marc van Oostendorp

Zijn die voorliefde voor het exacte en de poëzie niet met elkaar in tegenspraak? Hagoort gelooft er niets van. ‘Door de zaken goed te bestuderen, worden het raadsel en de schoonheid alleen maar vergroot. Een collega vertelde me onlangs dat bij een embryo van zes centimeter groot de hersenen groeien met 225.000 cellen per uur. Dat is adembenemend, als je erbij stilstaat.’

De hersenen: voortdurend actief

De oratie die Peter Hagoort als kersverse hoogleraar in 2000 hield, heette ‘De toekomstige eeuw der cognitieve neurowetenschap.’ Op het eind van zijn lezing deed hij de volgende observatie: ‘In de afgelopen drie kwartier hebben mijn hersenen zo'n 8000 woorden geproduceerd. Zo'n 100 spieren zijn daarbij actief geweest om die uit te spreken. Als het goed is, hebt u tijdens de afgelopen drie kwartier moeiteloos duizenden woorden herkend op basis van de luchttrillingen die ik voortbracht. Uw hersenen zijn daarbij voortdurend actief geweest. Een heel netwerk van gebieden in uw brein heeft deze geluidstrillingen waargenomen, de woordklanken herkend, deze informatie doorgeschakeld naar de hersengebieden waar de betekenis van woorden wordt geconstrueerd, die woordbetekenissen geïntegreerd met de visuele informatie in de getoonde lichtbeelden en gecombineerd met kennis die in het langetermijngeheugen bewaard wordt. Dit alles voltrekt zich grotendeels buiten ons bewustzijn om en in fracties van seconden.’