zondag 3 januari 2010

Nutte kennis?

In zijn activistische column in het NRC Weekblad van dit weekend voert Joris Luyendijk een pyschologie-professor op (wie? Volgens http://rampexamen.paradiso.nl/ was er een hoogleraar psychiatrie, Berthold Gersons van het AMC, aanwezig, maar geen hoogleraar psychologie) die hem het begrip "onkwetsbaarheidsfantasie" uitlegde. Luyendijk gebruikt dat vervolgens om de lacherige houding van de journalistiek over het klimaatprobleem te duiden. Klinkt best plausibel; weliswaar houdt de moderne cognitiewetenschap eigenlijk niet zo van dit soort begrippen (fantasieen, fobieen, complexen, crisis -- meestal zijn het alleen labels die een wetenschappelijk begrip van het gelabelde fenomeen eerder in weg staan dan helpen), maar goed, dat laten we voor deze keer maar even passeren.

Maar de voorgestelde link tussen de klimaatdiscussie en een psychologisch fenomeen zette me weer eens aan het denken over een vraag die misschien wel meer collega's (met een beginnende midlife crisis?) bezig houdt: heeft de cognitieve psychologie eigenlijk iets concreets bij te dragen aan belangrijke politieke vraagstukken, zoals nu dan over over klimaatverandering? Daar is een aardige boom over op te zetten. Taalkundige Noam Chomsky dacht in ieder geval van wel; niet alleen werd hij in de jaren zestig een van de leiders van het verzet tegen de Vietnam-oorlog, hij schreef ook doorwrochte wetenschappelijke werken over hoe de media - met taal - de publieke opinie bewerken. Zie zijn boek Manufacturing Consent (met Hermann), en de trailer van de documentaire daarover hieronder.



George Lakoff, die in de jaren zeventig met Chomsky de "linguistic wars" uitvocht, volgt hem ironisch genoeg in de bemoeienis met (progressieve) politiek. Hieronder een uurlange lezing over het onderwerp - misschien volgt ooit nog eens een bespreking op dit blog.

woensdag 30 december 2009

Zelfs de octopus gebruikt gereedschap...

Lang werd gedacht dat een van de dingen die de mens uniek maakt het gebruik van gereedschappen was. Sinds enkele decennia weten we dat ook sommige apen stokjes gebruiken op bijvoorbeeld termieten te vangen, sinds enkele jaren dat kraaien ook tot zoiets in staat zijn (zie onder); sinds enkele weken lijkt het dat zelfs een ongewerfeld dier, de octopus, een 'gereedschap' gebruikt: kokosnootschil om zich in te verbergen/beschermen. In de New Scientist wijst een criticus erop dat er niet helemaal aan de definitie van gereedschap - een extern object waarmee een ander extern object wordt gemanipuleerd - is voldaan, maar geeft toe dat hij zeer verrast is dat dit tot de cognitieve vermogens van een invertebraat hoort.



Chimpanzees, hersenhelften en de oorsprong van taal

Een team van apen- en hersenonderzoekers publiceert volgende maand in Cortex resultaten die zouden aantonen dat chimpanzees de gebaren die ze gebruiken in de communicatie met elkaar voornamelijk met hun rechterhand doen. Dat suggereert dat net als menselijke taal, chimpanzee-communicatie voornamelijk in de linkerhersenhelft zetelt. De onderzoekers zien dat als ondersteuning voor theorieen over de evolutie van taal die ervan uitgaan dat (gesproken) taal is ontstaan uit gebaren.

De presentatie van de lead researcher William Hopkins op een workshop op de laatste Evolution of Language conferentie in Barcelona was zeer controversieel, en eindigde in een kleine scheldpartij tussen hem en Tim Crow uit Oxford, onder meer omdat Hopkins de rauwe data va zijn onderzoek niet bekend wilde maken. Crow organiseert voor de komende Evolution of Language conferentie juist weer een workshop over dit onderwerp. Ik ben benieuwd of de controverse dan is opgelost!

dinsdag 29 december 2009

maandag 28 december 2009

De evolutie van taal

door Jelle Zuidema

(geschreven voor het interdisciplinaire tijdschrift Blind!)


De geboorte van een kind is natuurlijk elke keer een wondertje – menig toekomstig ouder zal zich bij het bekijken van de echo's verontrust hebben afgevraagd of zo'n wormvormige foetus inderdaad tot een echt mens zal uitgroeien. Als het mormeltje eenmaal ter wereld is gekomen zijn de ouders al een stukje gerustgesteld. De ooms en tantes zien de overduidelijke gelijkenis met vader, of de moeder, of allebei, en het gehuil klinkt al wel half menselijk. Maar ja, de grijpreflex in de handjes en voetjes maakt 'm toch weer meer een klein aapje. Eigenlijk ga je pas een poosje na de eerste verjaardag de echt fundamentele verschillen zien tussen mens en dier: het kindje stopt met kruipen op vier poten en gaat lopen op twee benen, stopt met brabbelen en begint met praten. Niet voor niets zijn beide eerste keren een magisch moment voor de ouders – door te praten krijgen zij eindelijk een inkijkje in de rijke innerlijke wereld van het kind en door te lopen wordt de leefwereld van het kind met grote stappen groter.

Chimpanseepappa's en mamma's moeten het stellen zonder deze bijzondere ervaringen. Even wil een chimpanseekind wel op zijn achterste benen staan, maar zijn anatomie – net als die van andere mensapen – maakt het een onprettige houding en tot het einde van zijn leven loopt een aap daarom met handen en voeten. Ook de communicatie blijft beperkt; weliswaar kennen chimpansees in het wild en in gevangenschap een scala aan betekenisvolle gebaren, gezichtsuitdrukkingen en kreten, het combineren van signalen om complexere boodschappen mee over te brengen ligt, voor zover we nu weten, buiten hun bereik. Zelfs adoptiechimpanseetjes die worden opgevoed door menselijke pleegouders met een batterij van trucs om ze taal bij te brengen, komen niet veel verder dan het leren gebruiken van enkele tientallen symbolen.

Wat is er zo bijzonder aan mensenkinderen dat zij wel en chimpansees en andere dieren niet een communicatiesysteem kunnen leren met de complexe combinatoriek van taal? En hoe is dat verschil ontstaan? Die vragen staan in de cognitiewetenschappen, biologie en taalkunde de laatste jaren weer volop in de belangstelling. Door genetisch en archeologisch onderzoek is het duidelijk dat de gemeenschappelijke voorouder van mensen en chimpansees, de ons nauwst verwante mensaap, zo'n 5 of 6 miljoen jaar geleden leefde. Omdat van alle apensoorten de mens de enige is met een complexe, combinatorische taal, is het ook vrij algemeen aanvaard dat die voorouder geen taalvermogen had. Ergens in de laatste 5 miljoen jaar – in de periode dat er allerlei mensachtigen ontstonden zoals Australopithecus, Neanderthaler, Homo Ergaster en ten slotte, zo'n 200.000 jaar geleden, Homo Sapiens – is er dus iets belangwekkends gebeurd met de voorouders van de mens. Was dat een langzame evolutie met heel veel kleine stapjes, of een revolutie, een Big Bang?

Revolutie

Volgens een hoop invloedrijke wetenschappers is het antwoord simpel – maar helaas zijn hun simpele antwoorden telkens weer anders. Philip Lieberman lanceerde in 1984 de theorie dat de lage positie van de menselijke adamsappel het grote verschil maakt; daardoor zouden wij veel meer verschillende klanken kunnen maken, en alle complexiteit van taal volgt dan vanzelf. Taalkundige Derek Bickerton beweerde in 1990 dat er één radicale mutatie in de genen van de proto-mens het grote verschil heeft gemaakt en de mens in een klap van een simpele proto-taal naar een aangeboren vermogen voor complexe grammatica heeft gebracht. Neurowetenschapper Terrence Deacon zag in zijn bestseller van 1997 het vermogen om woorden een abstracte, 'symbolische' betekenis te geven – los van concrete ervaringen, maar meer in relatie tot andere woorden – als de cruciale stap. Apenonderzoeker Michael Tomasello beargumenteerde in 2000 dat het essentiële verschil tussen apen en mensen ligt in de coöperatieve basishouding van de mens en het vermogen om de gemeenschappelijke aandacht op een object of gebeurtenis te vestigen, bijvoorbeeld door met je vinger te wijzen en de wijzende vinger of de blik van de ander te volgen (iets waar chimpansees, opvallend genoeg, heel slecht in zijn).

Langzamerhand dringt het besef door dat we er met zulke Big Bang-theorieën niet gaan komen. Menselijke taal verschilt op talloze, subtiele manieren van communicatie bij dieren, en het menselijk vermogen voor het leren van taal hangt op allerlei subtiele manieren samen met andere leervermogens, die we bijvoorbeeld inzetten bij het leren van muziek, rekenen, navigeren, en, wie weet, ook lopen. Theorievorming over de evolutie van taal moet beginnen met een grondige analyse van die verschillen en overeenkomsten, met een studie van wat er aangeboren en aangeleerd is, en met een analyse van de rol die biologische en culturele evolutie daarin kunnen hebben gespeeld.

In 2002 schreef 's werelds bekendste taalkundige, Noam Chomsky, samen met twee bekende biologen, Marc Hauser en Tecumseh Fitch, een artikel voor het tijdschrift Science, waarin zij probeerden wat helderheid te scheppen over hoe het onderzoek naar de evolutie van taal vorm zou moeten krijgen. Daarin besteedden ze veel aandacht aan wat eigenlijk dooddoeners zouden moeten zijn: bij het onderzoek naar de cognitieve mechanismen voor taalverwerving en -gebruik is het interessant vast te stellen welke mechanismen uniek voor mensen en uniek voor taal zijn (en dus geen rol spelen in andere dieren of in andere cognitieve taken van mensen); zulke 'comparatieve' beweringen – dit of dat aspect is uniek voor de mens – moeten gebaseerd zijn op grondig, empirisch en comparatief onderzoek. Het drietal noemde die nader te bepalen dubbel unieke verzameling mechanismen de Faculty of Language in the Narrow sense (FLN).

Ook Chomsky en consorten konden vervolgens de verleiding niet weerstaan om alweer een Big Bang-hypothese voor te stellen: de FLN, speculeren zij, zou wel eens alleen kunnen bestaan uit het vermogen tot recursie. Dat is de kunst om zinsdelen van een bepaald type, onderdeel te maken van een groter zinsdeel van hetzelfde type. Dus, de man en de hond zijn allebei van het type 'naamwoordelijk deel', maar de man die de hond bijt is dat ook, en alle drie kunnen ze gecombineerd worden met het 'werkwoordelijk deel' wil een blokje om. Recursie stelt ons in staat om lange, complexe zinnen te maken zoals de man die de hond die de kat bijt slaat wil een blokje om.

Kleine stapjes

Het artikel in Science en de recursiehypothese maakten een storm van reacties los, waaronder zeer persoonlijke aanvallen op Chomsky van zijn voormalige studenten en bewonderaars Ray Jackendoff en Steven Pinker. Jackendoff en Pinker geloven in een geleidelijke evolutie van het menselijk taalvermogen. Het tweetal verdedigt het andere uiterste van een Big Bang – zij denken dat er in talloze kleine stapjes genetische veranderingen hebben plaats gehad die de mens hebben geperfectioneerd voor het verstaan, begrijpen, analyseren, leren, produceren en uitspreken van taal. De drijvende kracht, in hun theorie, was de efficiënte communicatiemogelijkheden die taal ons biedt, waardoor onze overlevings- en voortplantingskansen vergroot worden. Zulke genetische veranderingen die verbeteringen brengen heten 'adaptaties'. Eigenlijk weet de wetenschapper Chomsky ook wel beter, suggereerden zij verder nog, maar de aanname van heel veel genen voor taal laat ook ruimte voor genetisch bepaalde verschillen in taalvermogen tussen mensen, en dat kan de ultralinkse politicus Chomsky niet over zijn hart verkrijgen.

Jackendoff en Pinker stelden een lange lijst op met onderzoeksresultaten die hun theorie zouden moeten onderbouwen, maar eigenlijk gaan die allemaal over verschillen tussen mens en dier, en niet direct over genen of evolutionaire veranderingen. Evolutiebiologen zijn sowieso niet zo enthousiast over theorieën die ieder gevonden verschil meteen gelijkstellen aan een evolutionaire adaptatie – verschillen kunnen immers ook toevallig of als neveneffect van een echte adaptatie ontstaan – maar in het geval van taal zijn er extra redenen om daar heel voorzichtig mee te zijn. De reden is dat we onze taal leren van anderen, bijvoorbeeld onze ouders, die hun taal weer van anderen hebben geleerd enzovoort. Dat heet 'culturele overdracht' en het opent de theoretische mogelijkheid voor de taal zelf om zich aan te passen aan de taalleerder en taalgebruiker, in plaats van andersom, zoals onder meer onderzocht door de Schotse taalkundige Simon Kirby. Talen veranderen voortdurend, maar aspecten van taal die moeilijk te leren of te gebruiken zijn – complexe verbuigingen, moeilijk onderscheidbare klanken – zullen sneller weer verloren gaan dan aspecten die juist makkelijk overgedragen worden. Zo kunnen toevallige gevoeligheden van de mens, bijvoorbeeld voor bepaalde klanken, door de cultureel overgedragen taal 'ontdekt' worden en behouden blijven. Het eindresultaat is dat het lijkt alsof het menselijke gehoor bijzonder goed aangepast is aan zijn taal, terwijl oorzaak en gevolg eigenlijk andersom liggen en er geen enkele reden is om dit te classificeren als een adaptatie.

Jackendoff en Pinker geven geen bewijzen die zulke alternatieve verklaringen uitsluiten en genetisch onderzoek heeft tot op heden slechts één gen opgeleverd dat een rol speelt in het menselijk taalvermogen. Dat gen heet FOXP2 en is in 2001 ontdekt door een team van genetici waaronder Cecilia Lai en Simon Fisher uit Oxford. Zij publiceerden in het tijdschrift Nature hun analyse van het DNA van een Engelse familie, waarvan alles al wees op een genetische aandoening van het taalvermogen. Uit stamboomonderzoek was al gebleken dat leden van minstens drie generaties de verschijnselen hadden, volgens een typisch patroon van overerving van een gen met een dominante en een recessieve versie – net als Mendel dat in de negentiende eeuw in zijn experimenten met erwtenplanten had vastgesteld. De familieleden met de aandoening hebben moeite met grammatica, vervoegingen en verbuigingen, maar ook met gecontroleerde bewegingen van hun lippen en tong, die nodig zijn voor spraak maar slechts indirect met taal te maken hebben. Door die variatie van symptomen geldt ook FOXP2 niet als een hard bewijs voor evolutionaire adaptatie voor taal.

Al met al is er veel af te dingen op zowel de stapsgewijze scenario's van Jackendoff en Pinker als op de Big Bang-theorieën van Chomsky en anderen – er zijn simpelweg te weinig harde bewijzen. Wat deze wetenschappers gemeen hebben is dat ze op basis van hun zeer respectabele onderzoek naar taal met grote stappen ook meteen een theorie over taalevolutie willen poneren. Maar de studie van evolutie is een serieus veld en net als andere wetenschapsgebieden vereist onderzoek naar de evolutie van taal een combinatie van zorgvuldige experimenten om hypotheses te toetsen, wiskundig modelleren om de samenhang van een theorie te evalueren en hard nadenken over de relatie met resultaten uit gerelateerde vakgebieden. Dat is slecht nieuws voor mensen die onmiddellijk antwoorden willen hebben op hun intrigerende vragen, maar goed nieuws voor ambitieuze wetenschappers in dit vakgebied omdat er nog veel te ontdekken valt.

Het brein van HM in plakjes

Vorig jaar overleed H.M., 's wereld's beroemdste amnesie-patient, op 82-jarige leeftijd. H.M. leed aan een ernstige vorm van epilepsie, en kreeg begin jaren 50 een experimentele hersenoperatie waarbij zijn hippocampus verwijderd werd. De hippocampus is een klein maar cruciaal hersengebied, vrij centraal in het brein; zie hieronder.

De hippocampus

Na de operatie bleek H.M. geen nieuwe herinneringen meer te kunnen aanmaken. Als je hem ontmoette maakte hij een vrijwel normale indruk, maar zodra je de deur uit was, was hij je al vergeten. De casus H.M. staat uitgebreid beschreven in alle tekstboeken over het brein en geheugen, en leidde tot de ontdekking van de centrale rol van de hippocampus in het geheugen-systeem. Zie hier voor zijn levensverhaal, en hier voor een overzicht van de wetenschappelijke ontdekkingen.

H.M. liet zijn hersenen na voor de wetenschap; na zijn dood vorig jaar begon een project om zijn complete brein in kaart te brengen. In de New York Times staat nu een mooi artikel over dat project; zie hier.