Hoewel “grootte er niet toe doet” een universeel gepredikt gezegde is onder de politiek correcten, leert de dagelijkse ervaring ons dat dit niet het hele verhaal kan zijn – onder veel omstandigheden doet het dat duidelijk wel. Kijk maar naar de grootte van Woody Allen’s tweede favoriete orgaan, de hersenen. Bijvoeglijke naamwoorden als “highbrow” en “lowbrow” vinden hun oorsprong in het door 19de-eeuwse frenologen sterk verbreide geloof dat een hoog voorhoofd – dat wil zeggen: grote hersenen – nauw samenhangt met intelligentie. Is dit waar? Maakt een groter brein je per se slimmer of wijzer? En is er een eenvoudig verband tussen de grootte van een zenuwstelsel, hoe dan ook gemeten, en de geestelijke vermogens van de eigenaar van dit zenuwstelsel? Terwijl het antwoord op de eerste vraag een voorwaardelijk “ja, enigszins” is, onthult het ontbreken van een aanvaard antwoord op de tweede vraag onze onwetendheid over hoe intelligent gedrag tot stand komt.
Groter is iets beter
Het menselijk brein blijft groeien tot het zijn piekgrootte bereikt in het derde of vierde decennium van het leven. Uit een MRI-studie onder 46 volwassenen van voornamelijk Europese afkomst bleek dat de gemiddelde man een hersenvolume had van 1.274 kubieke centimeter (cm3) en dat de gemiddelde vrouwelijke hersenen 1.131 cm3 groot waren. Aangezien een kwart melk gelijk is aan 946 cm3, zou je iets meer dan dat in een schedel kunnen gieten zonder dat er iets uitloopt. Natuurlijk zijn er grote verschillen in hersenvolume, variërend van 1.053 tot 1.499 cm3 bij mannen en tussen 975 en 1.398 cm3 bij vrouwen. Aangezien de dichtheid van de hersenmassa net iets groter is dan die van water plus wat zouten, wegen de gemiddelde mannelijke hersenen ongeveer 1.325 gram, dicht bij de spreekwoordelijke drie pond die vaak in Amerikaanse teksten wordt genoemd.
Hersenen die na de dood van hun eigenaar werden verwijderd, lieten zien dat de hersenen van de Russische romanschrijver Ivan Toergenjev met 2.021 gram de grens van twee kilo doorbraken, terwijl de hersenen van de schrijver Anatole France met 1.017 gram nauwelijks de helft van dat gewicht op de weegschaal konden brengen. (Merk op dat postmortale metingen niet direct vergelijkbaar zijn met gegevens verkregen uit levende hersenen). Met andere woorden, de bruto hersenomvang varieert aanzienlijk tussen gezonde volwassenen.
Hoe zit het met slimheid? We weten allemaal uit onze dagelijkse contacten dat sommige mensen het gewoon niet snappen en er lang over doen om een nieuw concept te begrijpen; anderen hebben grote mentale vermogens, hoewel het onbeleefd is om al te veel bij dergelijke verschillen stil te staan. Denk aan Bertie Wooster, een luie maar onwetende rijke man, en Jeeves, zijn geniale lijfknecht, in een serie romans van P.G. Wodehouse en hun succesvolle Britse bewerking op het kleine scherm.
Klik of tik om te vergroten
Individuen verschillen in hun vermogen om nieuwe ideeën te begrijpen, zich aan nieuwe omgevingen aan te passen, van ervaringen te leren, abstract te denken, te plannen en te redeneren. Psychologen hebben getracht deze verschillen in mentale capaciteiten te vangen in een aantal nauw verwante concepten, zoals algemene intelligentie (g, of general cognitive ability) en fluïde en kristallijne intelligentie. Deze verschillen in het vermogen van mensen om dingen ter plaatse uit te vogelen en om inzichten die zij in het verleden hebben geleerd te behouden en toe te passen op actuele omstandigheden, worden beoordeeld met psychometrische intelligentietests. Deze waarnemingen zijn betrouwbaar, in die zin dat verschillende tests sterk met elkaar correleren. Zij zijn ook stabiel over de decennia heen. Dat wil zeggen dat metingen zoals het intelligentiequotiënt (IQ) bijna 70 jaar later herhaaldelijk en op betrouwbare wijze bij dezelfde proefpersonen kunnen worden uitgevoerd.
De verschillen in algemene intelligentie, die op deze wijze worden beoordeeld, correleren met succes in het leven, met sociale mobiliteit en arbeidsprestaties, met gezondheid en met de levensduur. In een onderzoek onder een miljoen Zweedse mannen werd een toename van het IQ met één standaarddeviatie, een maat voor de variabiliteit, geassocieerd met een verbazingwekkende 32 procent reductie in sterfte. Slimmere mensen doen het beter in het leven. Hoewel een hoog IQ mensen niet voorbestemt om gelukkig te zijn of de fijne kneepjes van het daten te begrijpen, zijn hoogintelligente mensen eerder te vinden onder managers van hedgefondsen dan onder caissières van supermarkten.
En hoe zit het met een getalsmatige relatie tussen hersenomvang en intelligentie? Dergelijke verbanden waren in het verleden moeilijk vast te stellen, toen alleen pathologen toegang hadden tot schedels en hun inhoud. Met structurele MRI-beeldvorming van de hersenanatomie zijn dergelijke metingen nu routine. Bij gezonde vrijwilligers correleert het totale hersenvolume zwak met intelligentie, met een correlatiewaarde tussen 0,3 en 0,4 op een mogelijke 1,0. Met andere woorden, de omvang van de hersenen is verantwoordelijk voor 9 tot 16% van de totale variabiliteit in algemene intelligentie. Functionele scans, die worden gebruikt om te zoeken naar hersengebieden die verband houden met bepaalde mentale activiteiten, laten zien dat de pariëtale, temporale en frontale gebieden van de cortex, samen met de dikte van deze gebieden, correleren met intelligentie, maar, nogmaals, slechts in bescheiden mate. Gemiddeld gaat een groter brein dus samen met een iets hogere intelligentie. Of een groot brein een hoge intelligentie veroorzaakt of, wat waarschijnlijker is, of beide door andere factoren worden veroorzaakt, blijft onbekend.
Engentijdse experimenten houden rekening met de specifieke verbindingen tussen neuronen in bepaalde regio’s van iemands brein, ongeveer zoals een neurale vingerafdruk. Zij doen het beter bij het voorspellen van vloeiende intelligentie (het vermogen om problemen in nieuwe situaties op te lossen, patronen te vinden en te vergelijken, onafhankelijk van specifieke kennisdomeinen te redeneren), en verklaren ongeveer 25 procent van de variatie in deze maat van persoon tot persoon.
Onwetendheid als het gaat om de vraag hoe intelligentie uit de hersenen voortkomt, wordt nog geaccentueerd door een aantal andere observaties. Zoals al eerder is opgemerkt, zijn de hersenen van een volwassen man 150 gram zwaarder dan die van een vrouw. In de neocortex, het deel van de voorhersenen dat verantwoordelijk is voor perceptie, geheugen, taal en redeneren, vertaalt dit verschil zich in 23 miljard neuronen voor mannen tegenover 19 miljard voor vrouwen. Aangezien er geen verschil bestaat in het gemiddelde IQ tussen beide geslachten, waarom is er dan wel een verschil in het basisaantal schakelelementen?
Het staat ook vast dat de schedelinhoud van Homo neanderthalensis, de spreekwoordelijke holbewoner, 150 tot 200 cm3 groter was dan die van de moderne mens. Ondanks hun grotere hersenen zijn de Neandertalers tussen 35.000 en 40.000 jaar geleden uitgestorven, toen de Homo sapiens hun Europese omgeving deelde. Wat heeft het voor zin om grote hersenen te hebben als je neven met kleine hersenen je de loef afsteken?
Hersengrootte bij verschillende soorten
Het gebrek aan inzicht in de vele oorzaken die bijdragen aan intelligentie wordt nog duidelijker als we buiten het genus Homo kijken. We zien dat veel dieren in staat zijn tot verfijnd gedrag, met inbegrip van zintuiglijk onderscheid, leren, besluitvorming, planning en zeer adaptief sociaal gedrag.
Kijk maar eens naar honingbijen. Zij kunnen gezichten herkennen, de locatie en kwaliteit van voedselbronnen aan hun zusters meedelen via de waggeldans en door complexe doolhoven navigeren met behulp van aanwijzingen die zij in het kortetermijngeheugen opslaan. En een geur die in een bijenkorf wordt geblazen, kan de bijen ertoe aanzetten terug te keren naar de plaats waar ze die geur eerder hebben aangetroffen, een soort associatief geheugen dat hen terugleidt en dat beroemd werd door Marcel Proust in zijn Herinnering aan voorbije dingen (À la Recherche du Temps Perdu). Het insect doet dit alles met minder dan een miljoen neuronen die ongeveer een duizendste gram wegen, minder dan een miljoenste van de omvang van het menselijk brein. Maar zijn wij echt een miljoen keer slimmer? Zeker niet als ik kijk naar hoe goed we onszelf besturen.
De gangbare vuistregel is dat hoe groter het dier, hoe groter zijn hersenen. Een groter dier heeft immers meer huid die moet worden doorbloed en meer spieren die moeten worden aangestuurd, en heeft dus grotere hersenen nodig om zijn lichaam te bedienen. Het is dus zinvol om bij het bestuderen van de omvang van de hersenen rekening te houden met de totale omvang. Volgens deze maatstaf heeft de mens een relatieve hersen-/lichaamsmassa van ongeveer 2%. Hoe zit het met de grote zoogdieren – olifanten, dolfijnen en walvissen? Hun hersenen zijn veel zwaarder dan die van nietige mensen, tot wel 10 kilo bij sommige walvissen. Gezien hun lichaamsmassa, variërend van 7.000 kg (voor Afrikaanse mannetjesolifanten) tot 180.000 kg (voor blauwe vinvissen), is hun verhouding hersenen/lichaam minder dan een tiende van een procent. Menselijke hersenen zijn veel groter in verhouding tot de grootte van mensen dan die van deze wezens. Maar zelfvoldaanheid is niet aan de orde. Wij worden overtroffen door spitsmuizen, molachtige zoogdieren, waarvan de hersenen ongeveer 10 procent van hun totale lichaamsmassa innemen. Zelfs sommige vogels verslaan ons op deze maatstaf. Hmm.
Klik of tik om te vergroten
Een schrale troost is een uitvinding van neuroanatomen genaamd het encefalisatiequotiënt (EQ). Het is de verhouding van de massa van de hersenen van de onderzochte soort ten opzichte van een standaardbrein dat tot dezelfde taxonomische groep behoort. Als we dus alle zoogdieren beschouwen en ze vergelijken met de kat als referentiedier (die dus een EQ van 1 heeft), komen de mensen als beste uit de bus met een EQ van 7,5. Anders gezegd, het menselijk brein is 7,5 keer zo groot als het brein van een typisch zoogdier dat evenveel weegt als wij. Apen en apen komen op of onder de vijf, net als dolfijnen en andere walvisachtigen. Eindelijk hebben we de top gehaald, waarmee ons onwrikbare geloof in het uitzonderlijke karakter van de mensheid wordt bevestigd.
Het is echter niet helemaal duidelijk wat dit alles betekent in termen van de cellulaire bestanddelen van hersenen. Neurowetenschappers hebben altijd aangenomen dat mensen meer zenuwcellen hebben waar het telt, in de neocortex, dan welke andere soort op de planeet dan ook, ongeacht de grootte van hun hersenen.
Een studie uit 2014 van 10 langvinpiloten van de Faeröer-eilanden brengt deze hypothese in het gedrang. Deze gracieuze zoogdieren, die gevangen werden in het kader van een lokale jacht in de koude wateren van de Noord-Atlantische Oceaan tussen Schotland en IJsland, staan ook bekend als zwartbaarzen en zijn eigenlijk dolfijnen. Het aantal zenuwcellen waaruit hun sterk vervormde neocortex bestaat, werd geschat in een paar proefstukjes en vervolgens geëxtrapoleerd naar de gehele structuur. Het totaal kwam op een verbazingwekkende 37,2 miljard neuronen. Verbazingwekkend omdat dit impliceert dat de langvinnige griend ongeveer twee keer zoveel neocorticale neuronen heeft als de mens!
Als het aantal neocorticale neuronen van belang is voor cognitieve prestaties, dan zouden deze dolfijnen slimmer moeten zijn dan alle andere levende wezens, inclusief wij. Terwijl de zeer speelse en sociale dolfijnen een verscheidenheid van vaardigheden vertonen, met inbegrip van het vermogen om zichzelf in een spiegel te herkennen, bezitten zij geen taal of enig gemakkelijk waarneembaar vermogen van abstractie dat zich onderscheidt van die van andere niet-menselijke dieren. Wat is dan de oorzaak? Zijn de zenuwcellen zelf veel minder complex dan bij mensen, of is de manier waarop deze neuronen communiceren of leren minder verfijnd? We weten het niet.
Mensen vragen altijd naar dat ene ding dat de mens onderscheidt van alle andere dieren, in de veronderstelling dat die ene magische eigenschap ons evolutionaire succes zou verklaren – de reden waarom we grote steden kunnen bouwen, mensen op de maan kunnen zetten, Anna Karenina kunnen schrijven en Eroica kunnen componeren. Een tijd lang werd aangenomen dat het geheime ingrediënt in het menselijk brein een bepaald type neuronen zou kunnen zijn, de zogenaamde spindel- of von Economo-neuronen, genoemd naar Baron Constantin von Economo (1876-1931).
Maar we weten nu dat niet alleen mensapen, maar ook walvissen, dolfijnen en olifanten deze neuronen in hun frontale cortex hebben. Het is dus niet de hersenomvang, de relatieve hersenomvang of het absolute aantal neuronen dat ons onderscheidt. Misschien is onze bedrading gestroomlijnder geworden, onze stofwisseling efficiënter, onze synapsen verfijnder.
Zoals Charles Darwin al vermoedde, is het zeer waarschijnlijk een combinatie van een groot aantal verschillende factoren die er gezamenlijk, in de loop van de evolutie, voor hebben gezorgd dat wij ons van andere soorten onderscheiden. Wij zijn uniek, maar elke andere soort is dat ook, elk op zijn eigen manier.