I.2.2.2 Communicatie binnen de hersenen

Het brein wordt een elektrochemisch systeem genoemd.1 Communicatie tussen verschillende hersencellen (neuronen) komt tot stand door het verzenden en oppikken van elektrische signalen (actie- en post-synaptische potentialen) en het afscheiden en opnemen van chemische stoffen (neurotransmitters). Op deze manier ‘vuurt’ de ene neuron elektriciteit of neurotransmitters af waarmee hij een andere neuron activeert. Het elektrische signaal dat over een neuron loopt, leidt uiteindelijk op het einde van de neuron tot de uitscheiding van neurotransmitters. Voor het begrip van de GKT is de communicatie door neurotransmitters echter onbelangrijk omdat de GKT niet de chemische communicatie onderzoekt. De GKT meet met een EEG de elektrische signalen als communicatiemiddel in hersendelen die een rol spelen bij het geheugen. Hieronder volgt daarom een beschrijving van de communicatiemethode met elektrische signalen (in de vorm van post-synaptische potentialen) en het meten daarvan met een EEG.

Het onderzoek naar herinneringen over het strafbare feit in het geheugen vindt plaats met een EEG. Een EEG meet hersenactiviteit, in de vorm van elektrische ontlading/golven, met elektroden die op de schedel van een persoon worden geplaatst.2 Bij verschillende soorten menselijke gedragingen vindt een andere vorm van hersenactiviteit plaats. Personen in diepe slaap hebben een andere hersengolfvorm dan personen die wakker (actief en alert) zijn.3 Tijdens de alerte fase zijn er bij verschillende cognitieve processen onderscheidende vormen van hersenactiviteit waar te nemen.

De verschillende elektroden die op de schedel zijn geplaatst vangen een elektrisch signaal op. Een hersencel (neuron) heeft een membraan dat ionen selectief laat passeren. Doordat de concentratie van verschillende ionen aan de binnen- en buitenkant van de neuron anders is, heerst aan de binnenkant van een hersencel een negatieve elektrische potentiaal en aan de buitenkant een positieve.4 Hierdoor ontstaat spanning (vergelijkbaar met een batterij). Deze elektrische lading wordt gewijzigd door de prikkeling van hersencellen, bijvoorbeeld doordat de neuron reageert op neurotransmitters. De verhouding tussen positief en negatief verandert daardoor en de neuron reageert. Hierdoor verandert de doorlaatbaarheid van het membraan en de consequentie daarvan is dat de elektrische potentiaal positief wordt en ‘vuurt’. Er loopt dan een elektrisch signaal (actiepotentiaal) over de axon van de neuron naar het einde van de hersencel (en zo gaat het proces telkens voort). Een EEG registreert normaal gesproken de globale activiteit van de hersenen tijdens een bepaalde staat (waken of slapen). Met een speciale methode, event-related potential (ERP), kan onderzoek worden gedaan naar elektrische reacties op stimuli.5 Een bepaalde stimulus (zoals een lichtflits) roept een reactie van de hersenen op. Deze reactie wordt registreert als de elektrische activiteit die bij een bepaalde ‘taak’ hoort. Door de taak veelvuldig te herhalen, de hersenactiviteitresultaten te middelen en te vergelijken met de hersenactiviteit in rust, kan een beeld worden gecreëerd over de mate, de plek en de lengte van de activiteit die een taak veroorzaakt. Voor neurogeheugendetectie houdt dat in dat bij het beoordelen van daderkennis kan worden beoordeeld waar en op welke wijze hersenactiviteit door de onderzochte persoon wordt gegenereerd. Doordat verschillende taken te onderscheiden hersengolfpatronen veroorzaken, is het mogelijk om herkenning van daderkennis te onderscheiden van de eerste waarneming van (dader)kennis).