Hoe hebben wij intelligentie gefundeerd?

Theo de Keulenaar

Geplaatst op 25 januari 2024

“Ontwikkelingen in de neurologie en in ons begrip van de invloed van onze omgeving op onze ontwikkeling maken het nu mogelijk om op een stevig gefundeerde manier te kijken naar intelligentie en intelligentieontwikkeling. Dit heeft verstrekkende gevolgen voor ons onderwijs.” In dit artikel gaan we in op de vraag “Wat is intelligentie en hoe hebben wij dat gefundeerd?

Tijdens onze zoektocht naar de bronnen van intelligentie stuitten we op een chronisch gebrek in de theorievorming. We passeerden verschillende theorieën en definities, maar er bleek (nog) geen gemeenschappelijk fundament te bestaan voor de studie naar het fenomeen ‘intelligentie’. We noemen het een chronisch gebrek omdat je zonder een theoretische grondslag die gemakkelijk voor iedereen aanvaardbaar is, geen greep kunt krijgen op ‘leren’ en ‘intelligentie-ontwikkeling’, noch wetenschappelijk, noch didactisch.

Zonder gemeenschappelijke grondslag kunnen − in verschillende kaders ingebedde − interessante inzichten, onderling niet goed worden geplaatst en met elkaar worden vergeleken.

Het onderwijs blijft daardoor zitten met verschillende didactisch interessante modellen waaruit het op goed geluk maar moet kiezen. Wij vonden het ‘hoog tijd’ dat daar verandering in komt en zochten dus naar een overkoepelende zienswijze op het fenomeen intelligentie.

We hebben ons gevoegd naar wat gebruikelijk is en drie vragen gesteld:

Wat is intelligentie of intelligentievermogen eigenlijk? (conceptueel),
Hoe zit dat vermogen in elkaar? (structureel) en
Hoe werkt het? (causaal).

Hier volgt een korte samenvatting.¹

Conceptueel: Wat is intelligentie of intelligentievermogen eigenlijk?

Zoekend naar de oerbron hebben wij ‘intelligentie’ − op grond van celbiologisch en neuropsychologisch onderzoek − gekoppeld aan het overlevingsvermogen dat alle organismen eigen is. De ontwikkeling van organismen laat zien dat het overlevingsvermogen van alle organismen een ‘lerend’ vermogen is. Een vermogen dat ‘lerend’ zichzelf ontwikkelt in reactie op de leef- omgeving. Door dat ‘lerende’ vermogen kunnen organismen, waaronder de mens, overleven.

“Het overlevingsvermogen van alle organismen is een ‘lerend’ vermogen.”

Vanuit dit gegeven mogen we vaststellen dat het onderwijs dagelijks interactief met dit ‘lerende’ vermogen bezig is, zonder dat het weet dat het sleutelt aan de kwaliteit daarvan. Baart dit geen zorgen? Gaat dit sleutelen goed of slecht voor de ontwikkeling van de intelligentievermogens? Wordt de relatie tussen docent en leerling goed op elkaar afgestemd?

“In het onderwijs sleutelen we dagelijks aan dit ‘lerende’ vermogen.”

Voor overleven is afstemming nodig tussen organisme en omgeving. Het gaat om de best mogelijke fitting; fysieke fitting, maar vooral ook mentale, geestelijke, verstandelijke fitting. Neurofysiologisch is heel ons lichaam met alle cellen, organen, functies en vermogens daarbij betrokken. Hersenen en lichaam reageren nooit afzonderlijk op de omgeving. Er is voortdurend informatie-uitwisseling.² De betrokkenheid geldt fysiek, zoals bij dreiging of levensgevaar en bij onze reactie daarop om te vechten of te vluchten. De betrokkenheid van geest en lichaam geldt ook psychisch, zoals bij het oriënteren in de omgeving.³ Maar het geldt ook voor ons vermogen dat we ‘intelligentie’ noemen en waarmee we neuro(psycho)logisch ‘al denkende’ reageren op de omgeving.

Waar fysieke vermogens door ze te gebruiken leiden tot fysiek leren, ‘leert’ intelligentie, ofwel onze psyche, onze geest, ‘al denkende’ om de verbinding met de omgeving tot stand te brengen. Intelligentie is anders gezegd het denkkrachtvermogen waarmee we informatie (doorgaans onbewust) wegen op overlevingswaarde. De vraag ‘wat is intelligentie’, is daarmee in grove lijnen beantwoord. Intelligentie = denkkrachtvermogen.

“Voor overleven is afstemming nodig tussen organisme en omgeving. We reageren neuro(psycho)logisch ‘al denkende’ op onze omgeving.”

Structureel: Hoe zit dat denkkrachtvermogen in elkaar?

Intelligentie (mentale kracht of gewoon denkkracht) is vanuit het overlevingsvermogen gezien, gebaseerd op twee subvermogens:

het invoelingsvermogen / inschattingsvermogen / verbeeldingskracht, kortweg ‘empathie’ genoemd, en
het vermogen om overeenkomsten en verschillen te zien: ‘patroonherkenning’.

Empathie en patroonherkenning zijn in de neurofysiologie en neuropsychologie aangetoond en werken in ons denkkrachtvermogen eendrachtig samen. Beide (sub)vermogens zijn ons als mens aangeboren. Bij onze geboorte hebben we emoties en instincten meegekregen zoals het imitatie-instinct en het sociale instinct, verpakt in neuronale codes waar nog weinig bekend over is, maar die in actie komen in neurieten en synapsen naar allerlei hersencentra, en in allerlei neurotransmitters, hormonen en andere bio- en elektrochemische stoffen.

Kortom biologische en fysiologische kennis dus die je met je geboorte (genetisch) hebt meegekregen.
Empathie zetelt wat betreft de broncodes (verantwoordelijk voor het wel of niet doorgeven van signalen) voornamelijk in de amygdala en in de orbitofrontale hersenkwab, een onderdeel van de prefrontale cortex, die emoties aan gevoelens verbindt. Waar patroonherkenning voornamelijk zetelt is (nog) niet bekend. Het is zelfs de vraag of daarvoor ooit een of meer specifieke plekken kunnen worden aangewezen; want aangenomen wordt dat patroonherkenning, al denkende ontstaat.

Causaal: Hoe werkt het?

Van beide (sub)vermogens is bekend dat deze duidelijk ook (epigenetisch) ‘lerend zijn’, zelfs al prenataal. Empathie werkt met behulp van spiegelneuronen. Daarmee spiegelen we de leefomgeving, waaronder het gedrag van anderen, aan overeenkomstige beelden die we eerder hebben opgedaan.⁴ Daardoor begrijpen we de wereld om ons heen, voelen we aan wat er speelt, en hebben we daar (‘associatief’) bekende beelden bij. Beelden die automatisch vanuit onze herinnering worden opgeroepen enkel en alleen door wat we ‘al spiegelend’ denken waar te nemen.

Met ons vermogen tot patroonherkenning zien we overeenkomsten en verschillen tussen onze waarnemingen en onze herinneringsbeelden, en we stellen die laatste bij in reactie op wat we denken waar te nemen. Patroonherkenning i.c. het zien van overeenkomsten en verschillen, ontstaat ‘al denkende’ door achtereenvolgens trial and error, vector coding en zelforganisatie. Zelforganisatie is empirisch aangetoond. De uitkomsten daarvan worden in en tussen allerlei hersengebieden verwerkt door middel van generatieve verbindingen en vastgelegd in herinnerings-verbindingen naar en in de amygdala en de orbitofrontale hersenkwab, i.c naar en in de empathische hoofdzetels van ons denkkrachtvermogen.⁵

Empathie en patroonherkenning staan in onderlinge wisselwerking met de omgeving en de daar heersende cultuur, verwerken de informatie die via de zintuigen tot ons komt, en ‘leren’ neuro(psycho)logisch al denkende nieuwe kennis aan. Door deze wisselwerking ‘moduleert’ (vormt, ontwikkelt) de aangeboren kennis zich in reactie op de nieuwe kennis, ontwikkelen (moduleren) de neuronale codes mee, en zo ontwikkelen onze (sub)vermogens zich continu in eendrachtige samenwerking tot een potentierijkere denkkracht. We zijn intelligenter geworden.

“Empathie en patroonherkenning ligt aan de basis van ons overlevingsvermogen en daarmee aan onze intelligentieontwikkeling. “

Causaal verloopt e.e.a. als volgt. Als je wakker bent neem je (met je intelligentie-vermogen en de kennis die in je langetermijngeheugen is opgeslagen) de wereld om je heen waar. Je ziet die wereld dan vanuit je (associatieve) herinneringsbeelden die je over die wereld eerder hebt verkregen; met alle positieve en negatieve gevoelens, overtuigingen en opvattingen die je daaraan verbonden hebt. In split-seconds oordeel je daarmee over situaties, personen en omstandigheden zonder te weten of dit oordeel wel juist is. Op dat moment neem je dat gewoon aan.

‘Overleven’ in de klas, is het veilig genoeg?
Denk hier ook aan de talige communicatie in de klas.

Als de gebruikte ‘taal’ te ver afstaat van de leerling of de student, dan wordt die niet begrepen met distress als gevolg en het ontstaan van een affectief filter in de hersenen waardoor leerlingen niet meer kunnen leren en reageren op nieuwe informatie.

Die herinneringsbeelden zijn spontaan (bottom up m.b.v. neuronale recognitieverbindingen) tot je gekomen. Je associeert en herkent patronen, ziet overeenkomsten en verschillen, en ‘al denkend’ interpreteer je daarbij de nieuwe informatie. Je reageert (bewust of onbewust) op wat belangrijk is of niet. Je weegt de overlevingswaarde. Deze interactie levert weer nieuwe informatie op, je ‘leert’ (en legt dat vast in je kortetermijngeheugen) en ontwikkelt zo (doorgaans automatisch) de hele dag je denkkrachtvermogen, je invoelingsvermogen en je verbeeldingskracht met alle emoties en gevoelens die je daaraan verbindt.

Ook het proces van kortetermijngeheugen naar langetermijngeheugen verloopt causaal. Als je naar bed gaat en slaapt dan worden de oude (empathische) ‘herinneringscodes’ aangepast aan wat je nieuw geleerd hebt. Dat gebeurt via de zogenoemde generatieve verbindingen. De lerende (sub)vermogens (empathie en patroonherkenning) worden dan (top-down) in het langtermijngeheugen aangepast (gevormd, gemoduleerd). Deze waak-slaapcyclus herhaalt zich elke dag.

Als dit proces niet wordt verstoord, dan leer je elke dag bij. Verstoringen kunnen in het hele proces voorkomen. In onze artikelen zullen we daar aandacht aan besteden. Hier willen we op een gemakkelijk te vermijden verstoring wijzen: Stress.
Voor het onderwijs is de boodschap: vermijd stressvolle leersituaties, die zijn nergens goed voor, en zorg ervoor dat leerlingen zich veilig en op hun gemak voelen.

“If students are stressed out, the information cannot get in. This is a matter of science”, zegt neuroloog en onderwijskundige Judy Willis.⁶

Boeken 'Naar een nieuwe kijk op intelligentie'

Dit artikel is een vervolg op twee boeken waarin de auteur een stevige wetenschappelijke basis legt voor deze fundamenteel andere kijk. Deze artikelenserie heeft als doel te prikkelen en allen die het onderwijs een warm hart toedragen te steunen in een andere kijk op hun werk en de resultaten die ze halen. De boeken zijn te downloaden via de volgende link:
Naar een nieuwe kijk op intelligentie – Deel 1: Cultiveren van intelligenties,
Zorgplicht van het onderwijs en Deel 2: Van theorie naar praktijk’

Bronnen

¹Voor uitgebreide informatie zie onze studie: ‘Naar een nieuwe kijk op Intelligentie’, Deel I: ‘Cultiveren van Intelligenties; Zorgplicht van het Onderwijs’, in het bijzonder de secties V en VIII, en Deel II, Hoofdstuk 1.

²Dat er voortdurende informatie-uitwisseling is tussen cellen enzovoort, wisten we al vanuit het werk van Damasio (zie Deel I, Sectie II). Maar de wetenschap op dit terrein gaat met grote sprongen vooruit, blijkt. Thans staan wereldwijd ‘exosomen’ centraal. Dat zijn minuscule blaasjes van nog geen 100 nanometer doorsnee, die stukjes genetische DNA-informatie verpakt in bolletjes microRNA’s van nog geen 20 basenparen lang, versturen en die andere cellen kunnen beiÌˆnvloeden. Alle lichaamscellen blijken dat te doen. Per cel gaat het wel om zo’n 300 verschillende microRNA’s. Exosomen zitten boordevol informatie over het lichaam en elk type cel heeft zijn eigen kenmerkende microRNA’s. De hier vermelde informatie hebben we ontleend aan een artikel van Voormolen, Sander (2014): “RNA zwerft door je lijf”, in: NRC 27 september, W8.
Wij zijn in exosomen geiÌˆnteresseerd a) omdat alle cellen in ons lichaam hiermee (genetisch specifieke) informatie uitwisselen en b) omdat hersenen en lichaam nooit afzonderlijk reageren op de omgeving.

³O’Keefe ontdekte al in 1971 in de hippocampus zogeheten ‘plaatsneuronen’. Denk hier aan de Londense taxichauffeurs die ‘The Knowledge’ moesten leren voordat zij in Londen in hun beroep werden toegelaten. Hun hippocampus bleek duidelijk groter in het gedeelte dat met ruimtelijk inzicht te maken heeft. Zie Deel I, voetnoot 246, p. 178. Dertig jaar later ontdekten May-Britt en Eduard Moser in een aanpalend hersengebied (de entorinale schors) ‘rasterneuronen’. Die geven de hersenen onafhankelijk van de waarneming een soort cooÌˆrdinatiestelsel waarmee de plaats van objecten in de ruimte bepaald kan worden. Tezamen kregen zowel O’Keefe als May-Britt en Eduard Moser voor hun ontdekkingen in 2014 de Nobelprijs voor Fysiologie en Geneeskunde. Zie: Voormolen, Sander (2014): “Hoe ons brein de weg weet”, in NRC, 7 oktober.

⁴De spiegelende functie van met name motorneuronen werd in het begin van de jaren negentig ontdekt door de Italiaanse neurologen Rizzolatti en Gallese (zie Deel I, Sectie III, 3.2.6, p 106 ev.). In de euforie ontstond er hoop dat daarna alles ermee te verklaren zou zijn (van imitatie tot en met taal en muziek, autisme en schizofrenie). Daarop komt steeds meer kritiek. Het debat gaat echter niet over de spiegelneuronen als zodanig. Rizzolatti benadrukt in een onlangs gehouden interview: ‘De werking van het spiegelsysteem is bij de mens via fMRI-scans uit en te na aangetoond, ook door traditionele neurowetenschappers.” “Spiegelneuronen stellen je in staat de acties van anderen te begrijpen, je in een ander in te leven.” Onomstreden is (dus) dat spiegelneuronen ons helpen de intenties en de emoties van anderen te begrijpen. Info is afkomstig van

Vermeulen, Margreet (2014): “Imitatieleer”, interview met Giacomo Rizzolatti, neurofysioloog, in Volkskrant wetenschap, oktober 2014.

⁵Zie Deel I, sectie III. En vooral plaatje op blz. 128. Ook andere onderdelen van het limbisch systeem (de midden hersenen) waaronder de hypocampus spelen in deze processen een rol. Hoe dat precies zit is onvoldoende bekend. Vast staat dat de hypocampus kortetermijn-herinneringen omzet in permanente, waarbij een groot deel van de rest van de temporale kwabben fungeert als langetermijn-opslag. Zie ook pp 115-116.

⁶We citeerden in Deel I, Sectie V (blz. 205 – 206) Bruce Lipton die de activering van de HPA-as aanwees als oorzaak van de feiten dat bij stress informatie trager binnenkomt en dat stress je dommer maakt. De HPA-as is een systeem dat ons tegen bedreigingen van buitenaf beschermt. Wanneer de Hypothalamus, (een onderdeel van het limbisch systeem), een bedreiging signaleert, stuurt dit een signaal naar de Hypofyse die op zijn beurt een alarm afgeeft aan de bijnier. Adrenaline, een stresshormoon, zorgt er vervolgens voor dat alle energie naar armen en benen gaat om te vechten of te vluchten. Een bijkomend gevolg is een verminderd bewustzijn en een verminderde intelligentie. Recent onderzoek laat zien dat bij stress ook de neuronale pathways, de verbindingen in je hersenen en tussen hersencentra, verstoord raken. Neuroloog en onderwijskundige Judy Willis die onderzoek doet naar de relatie stress en leren, rapporteert daarover. Zie Willis, Judy (2014): The neuroscience Behind Stress and Learning, http://www.edutopia.org/blog/neuroscience-behind-stress-and- learning-judy-willis. Als de amygdala “in the state of stress-induced over-action” is, dan kan nieuwe sensorische informatie de amygdala niet passeren. Het gevolg is een ‘affectief filter’. “This term describes an emotional state of stress in students during which they are not responsive to learning and storing new information.” Bij stress raakt met andere woorden heel ons limbische systeem, ic ons hele empathische brein op tilt, met als gevolg dat ook ons empathische denken gestoord raakt, we leren niet of nauwelijks meer, en zeker niet optimaal of effectief.

Deze stress-toestand kan bijvoorbeeld al ontstaan als het onderwijs ‘te talig is’, te veel academisch of technisch jargon bevat en te weinig affectief communicatief is. Zie Deel I, Sectie IV 4.2.5. over de relatie taal en denken. Denk hier aan boeken, theorieeÌˆn, beschrijvingen en instructies die door auteurs (experts, docenten) vanuit hun eigen referentiekader zijn geschreven, en zo ook worden toegelicht. Denk hier ook aan de talige communicatie in de klas. Spoort die met die van de leerlingen? Zie Deel II, Hoofdstuk 9 over communicatiestijlen en distress als gevolg van affectieve miscommunicatie. Als de gebruikte ‘taal’ te ver afstaat van de leerling of de student, dan wordt die niet begrepen met distress als gevolg en het ontstaan van een affectief filter in de hersenen waardoor leerlingen niet meer kunnen leren en reageren op nieuwe informatie. Terecht bepleit Judy Willis stress- vermijdend onderwijs. Haar onderzoek heeft uitgewezen dat ‘superior learning’ plaats vindt als het onderwijs motiverend is en aantrekkelijk, en voor leerlingen relevant is, voor hun leven, interesses en ervaringen. “Positive motivation impacts brain metabolisme, conduction of nerve impulses through the memory areas, and the release of neurotransmitters that increase executive function and attention.

Heb je vragen over dit thema? Stel ze in de onderwijs community binnen de Wij-leren.nl Academie!