7.2 Evolutie van het bewustzijn

Startpagina ／ Hoofdstuk 7: Allerlei beschouwingen

Dit onderdeel schaalt de “minimale bewustzijnslus” uit het vorige hoofdstuk—kunnen waarnemen, kort vasthouden, kiezen en eigenbelang dienen—op van membraanchemie naar de eenvoudigste neuronen en de vroegste neurale netwerken.

I. Van “membranen die kunnen voelen en kiezen” naar “prikkelbare membraanoppervlakken”

• Beginpunt: eencelligen kunnen verschillen in licht, chemie en mechanica al vastleggen in membraanspanning en kanaalpoorten, en nemen beslissingen op basis van zeer kort geheugen.
• Opschaling: wanneer spanningsafhankelijke ionkanalen in een passende combinatie samenkomen, zet een kleine lokale prikkel een ketting van openen en sluiten langs het membraan in gang; zo ontstaat een voortplantende gatinggolf (oftewel een “spanning–flux”-golf die over het membraan loopt).
• Betekenis: dit is prikkelbaarheid. Ze maakt van zeer lokale gewaarwordingen boodschappen die verder kunnen reizen. Veel eencelligen en zenuwloze meercelligen (bijvoorbeeld sponzen) kunnen zulke “membraancommando’s” over een hele epitheliale plaat sturen.

Toelichting bij schema volgens de Theorie van energiefilamenten (EFT): een prikkelingsgolf is een estafette van “spanningsrimpels” langs het membraan. Hoe leniger de spanning (snelle terugveer, een goed passende kanaalreceptuur), des te sneller en stabieler de golf.

II. Van “koor over de hele membraanplaat” naar “cel-tot-cel-estafettes”

Probleem: zodra een organisme meercellig wordt, hoe steekt een signaal dan cellulaire grenzen over?

Twee natuurlijke routes:

• Directe doorvoer: naburige cellen vormen gap junctions (als het verbinden van twee kleine vijvers), waardoor elektrochemische golven rechtstreeks kunnen passeren; zo ontstaat een geleidend epitheel.
• Chemische estafette: de bovenstroomse cel geeft moleculen af op precieze plekken; de benedenstroomse receptor vertaalt die terug in veranderingen in kanaalpoorten. Dit is een oervorm van de chemische synaps: geen lukraak “sproeien van stoffen”, maar doelgerichte berichtbezorging naar buurten met lage drempel.

Voorbeelden uit de natuur:

• Sponzen hebben geen neuronen, maar verspreiden calcium-/elektrische golven door het hele lichaam om gecoördineerde contracties op te wekken.
• Amoeben en slijmzwammen gebruiken chemische golven om groepsmigratie en besluitvorming te synchroniseren.

Toelichting volgens de Theorie van energiefilamenten: deze “knooppunten” zijn bijna-kritische eilandjes—met lagere drempels waardoor berichten gemakkelijker passeren.

III. De eerste “zenuw”: polarisatie van cellen en gerichte knooppunten

Wanneer een celtype een ontvangende en een zendende zijde blijvend verdeelt—ontvangende vertakkingen (dendrieten) en een zendkabel (axon)—verplaatst berichtgeving zich van vel-naar-lijn.

Belangrijke vormveranderingen:

• Geometrische polarisatie: kanalen, cytoskelet en blaasjes verdelen het werk, waardoor een interne richting “ontvangen–berekenen–zenden” ontstaat.
• Axon-achtige kanaalbanden: de prikkelingsgolf wordt in een speciaal traject “verpakt” (langs de lijn is de spanning strakker georganiseerd), wat betrouwbaarheid en reikwijdte sterk vergroot.
• Gespecialiseerde knooppunten: axonuiteinden vormen chemische of elektrische synapsen—herbruikbare “lage-drempel springplanken”.

Voorbeelden uit de natuur:

• Ribkwallen (ctenoforen), neteldieren (zoals kwallen en zeeanemonen) en hydra vertonen verspreide neuronen en diffuse zenuwnetten die jagen, vluchten en lichaamssamentrekkingen mogelijk maken.
• Sommige lijnen lijken neuronen onafhankelijk te hebben ontwikkeld; dat wijst erop dat “polarisatie + knooppunten” fysisch een toegankelijke route is.

Toelichting volgens de Theorie van energiefilamenten: een axon is een “smalle weg met hoge spanning”; een synaps is een controleerbare bijna-kritische zone waar “vasthouden” verandert in “leerbare drempels”.

IV. Van “diffuse netten” naar “eenvoudige circuits”

Netten brengen kruisingen, lussen en routes, en maken versterking, remming, timing en routering mogelijk.

Vroege circuits:

• Pacemakerringen: langs de rand van een kwal liggen ritmecentra die op de maat ontladen; spierplaten trekken mee in het ritme en zorgen zo voor voortbeweging.
• Reflexbogen: bij hydra gaat een prikkel van invoer → korte tussenpost → effector en volgt bijna een sprongsgewijze respons.
• Kiem van leren: als invoer en uitvoer vaak samen vuren, daalt de synaptische drempel (meer kanalen, receptoren openen makkelijker); de volgende keer passeert het signaal eenvoudiger. Dit is de structurering van “bewaren → kiezen”, oftewel de vroegste plasticiteit.

Toelichting volgens de Theorie van energiefilamenten: herhaalde resonantie “weeft extra filamenten” bij knooppunten en verlaagt drempels; langdurig niet-gebruik “ontweeft” en verhoogt drempels. Geheugen wordt een zichtbaar drempellandschap.

V. Waarom het zenuwstelsel “lange lijnen”, “schachten” en “lagen” bouwt

Wanneer organismen groter worden en gedrag complexer:

• Lange lijnen (lange axonen): ze halen verre waarneming naar besluitpunten dichtbij en beperken toevallige verliezen onderweg.
• Schachten (myeline): als een jas die de effectieve spanning rond het axon verhoogt, waardoor overdracht sneller en lek kleiner wordt.
• Gelaagd (centraal/perifeer): veel knooppunten clusteren tot hubs (ganglia, primitieve hersenen) om stemmen te bundelen en routes te splitsen, wat bedrading bespaart.

Toelichting volgens de Theorie van energiefilamenten: dit is het afstellen van spanningsreliëf en geleidergeometrie—wegen rechttrekken, hellingen gladstrijken en drempels op “stations” juist instellen: laag waar het laag moet, hoog waar het hoog moet.

VI. “Scènes uit het leven”: zichtbare treden in de natuur

• Sponzen: zonder neuronen, maar wel lichaam-brede prikkelingsgolven en gecoördineerde contracties—“oppervlaktesignalen + estafettes” volstaan voor gedrag op organismeschaal.
• Placozoa (Trichoplax): geen canonieke neuronen, maar peptide-secreterende cellen organiseren groepsgedrag—een voorloper van de chemische synaps.
• Neteldieren (hydra, kwallen): diffuse netten met ritmecentra ondersteunen eenvoudige circuits en tekenen van plasticiteit zoals habituatie.
• Ribkwallen: zenuwnetten met eigen sets boodschappermoleculen, in lijn met een mogelijk onafhankelijke route “polarisatie + knooppunt”.
• Slijmzwammen/Chlamydomonas en andere systemen zonder zenuwstelsel: gecoördineerd gedrag toont dat de “minimale lus” op cel- en groepsniveau werkt; een gespecialiseerd zenuwnet verhoogt vooral de efficiëntie met meerdere ordes van grootte.

VII. Eén-zins afstemming tussen de Theorie van energiefilamenten en gangbare terminologie

• In gangbare taal verbinden neuronen via actiepotentialen en synapsen.
• In de Theorie van energiefilamenten bewegen pakketten “spanning–flux”-golven over een lijn met hoge spanning naar een knooppunt met lage drempel, waar “bewaren” wordt tot “leerbare keuze”.

Beide beschrijven dezelfde verschijnselen; de Theorie van energiefilamenten tekent simpelweg het “materiaal en terrein” erbij: welke weg gladder is, welk knooppunt losser is en hoe herhaling lokale drempels verlaagt.

VIII. Samengevat: vijf treden van minimale lus naar zenuwnet

• Prikkelbare membranen vergroten ultralokale gewaarwording tot boodschappen die zich kunnen voortplanten.
• Cel-tot-cel-estafettes maken van solozang een koor.
• Polarisatie en vaste knooppunten persen “vel-gebaseerde” overdracht in “lineaire snelwegen”.
• Van diffuse netten naar primitieve circuits ontstaat een plastisch drempellandschap voor de keten “bewaren → kiezen”.
• Lange lijnen, schachten en gelaagde hubs schalen snelheid, stabiliteit en omvang tegelijk op.

Vanaf hier is bewustzijn niet langer enkel de minimale lus “waarnemen–kiezen”, maar een netwerk dat vele bronnen samenbrengt, het verleden onthoudt en de volgende tel voorspelt. De oorsprong is eenvoudig: een herschrijfbaar membraan. Het eindresultaat eveneens: een drempelkaart, langzaam door de tijd gebeeldhouwd.