Wat een baanbrekend bewijs toont de video van Dr. Dany Spencer Adams, een ontwikkelingsbioloog aan de Tufts University, over het belang van elektriciteit in leven en intelligentie. Elektrische patronen die vooraf gaan aan de daadwerkelijk ontwikkeling van een kikkervisje vormen, coördineren waar de ogen geplaatst moeten worden en laten al zijn andere kenmerken groeien. Dr. Adams legde dit ontwikkelingsproces van een kikkervisje vast op video, wat de cruciale rol van bio-elektrische signalen bij het sturen van ontwikkeling aantoont.

Deze foto uit de video toont een beeld van het "elektrische gezicht" - dynamische patronen van membraan spanning zichtbaar op het oppervlak van het ontwikkelende kikkerembryo.
Deze ontdekking opent veel mogelijkheden voor het verbeteren van de toekomstige gezondheid van mensen, dieren en ons milieu. Voorheen dacht ik dat patronen en fractals uitsluitend verantwoordelijk waren voor de ontwikkeling van leven in ons universum, aangezien deze patronen overal in de natuur, dieren en mensen te vinden zijn. Echter, onderzoek van een team van ontwikkelingsbiologen aan de Tufts University, geleid door professor Michael Levin*, toont de belangrijke rol van elektriciteit aan. Elektrische paden en patronen dicteren wat, waar en hoe te groeien, en wanneer te stoppen. Een kikkervisje zal zich vormen volgens het elektrische patroon dat is vastgesteld vóór de daadwerkelijke ontwikkeling en groei van een kikkervisje. Is dit niet geweldig? Dit principe geldt waarschijnlijk niet alleen voor kikkervisjes, maar ook voor mensen en andere levende wezens, inclusief dieren, planten en bomen. Bio-elektriciteit speelt een cruciale rol in ontwikkeling, maar is een van de vele factoren in ontwikkeling, DNA, genen, hormonen, celdeling en andere factoren spelen een belangrijke rol. In deze blog zal ik alleen nieuwe inzichten in bio-elektriciteit en intelligentie bespreken.
Genezing begint met bio-elektrische patronen Onderzoekers kraken de code van deze elektrische patronen**, wat betekent dat we in de toekomst mogelijk ziekten zoals kanker en trauma kunnen genezen en milieuproblemen kunnen aanpakken. Wanneer ons lichaam geneest van een wond, zijn patronen van bio-elektriciteit verantwoordelijk voor het genezingsproces. Hetzelfde concept zou kunnen gelden voor 'ziekten' van ons milieu, zoals vervuiling. Ik ben enthousiast en optimistisch over de toekomstige mogelijkheden voor mensen en ons milieu om weer gezond te worden met behulp van bio-elektriciteit. De manier waarop bio-elektriciteit werkt en de veelbelovende resultaten zijn zeer hoopgevend en bieden nieuwe mogelijkheden en perspectieven.
REM-slaap en bio-elektriciteit
In mijn eerste blog, “Zet je hersens in beweging", vraag ik mij af hoe onze hersenen de staat van Rapid Eye Movement (REM) slaap bereiken. Onderzoek toont aan dat elektriciteit*** een belangrijke rol speelt in dit proces. Ik ben vooral geïnteresseerd in de mogelijkheden van bio-elektriciteit op dit gebied, omdat ik in 2019 leed aan ernstige depressie. Depressie gaat gepaard met slechte slaapgewoonten en slapeloosheid, hoewel veel symptomen van depressie van persoon tot persoon verschillen, zo goed als iedereen ervaart slapeloosheid. Het aantal mensen dat een depressie krijgt stijgt, vooral onder jongeren sinds de COVID-19-pandemie. Kan bio-elektriciteit onze hersenen helpen om deze waardevolle REM-slaap te bereiken, kan het bijdragen aan een sneller herstel van depressie of zelfs het voorkomen ervan? Met de kennis en potentieel van bio-elektrische methoden is het mogelijk om geheel nieuwe manieren van herstel te ontwikkelen door bio-elektrische medische technieken toe te passen.
Video die time-lapse beelden toont van het "elektrische gezicht" - dynamische patronen van membraan spanning zichtbaar op het oppervlak van het ontwikkelende kikkerembryo. Krediet: Dany S. Adams, Ph.D., onderzoeksassistent professor in de afdeling Biologie aan de Tufts School of Arts and Sciences en lid van het Tufts Center for Regenerative and Developmental Biology; Laura N. Vandenberg, Ph.D., postdoctoraal medewerker in de afdeling Biologie aan de Tufts School of Arts and Sciences
Aan en uitschakelen van ionen roept elektrische patronen op
Dit zou niet inhouden dat er direct elektriciteit wordt toegepast, zoals bij Elektroconvulsieve Therapie (ECT), maar op een verfijndere en specifieke manier met behulp van bio-elektrische signalen. Ontwikkelingsbioloog Professor Michael Levin legt in een van zijn video's uit dat dit wordt gedaan door - min of meer - ionen aan of uit te schakelen om elektrische patronen en reacties op te roepen. We weten dat wanneer een verbinding in de hersenen wordt gemaakt, een elektrisch signaal van de ene synaps naar de andere reist, wat een signaal van de hersenen naar een ander deel van het lichaam triggert om een specifieke actie of reactie te creëren. Wat als we deze verbindingen kunnen manipuleren met bio-elektriciteit om REM-slaap op te roepen en slaapgewoonten te verbeteren, wat kan helpen bij een sneller herstel van depressie of zelfs beter, het voorkomen ervan?
Verschillende niveaus van intelligentie
Het proces van een elektrisch signaal dat van de ene synaps naar de andere reist, is een vorm van intelligentie. Vergelijkbare processen worden waargenomen in ecosystemen, waar organismen elkaar ondersteunen en helpen door voedingsstoffen uit te wisselen. Dat is ook intelligentie, hoewel niet hetzelfde als hersenfunctie, maakt elektrisch**** transport van informatie maakt ook deel uit van natuurlijke ecosystemen, vergelijkbaar met processen in onze lichamen en hersenen. Elektrische signalen spelen een rol in de communicatie tussen planten en schimmels. De symbiotische relatie en voedingsuitwisseling tussen mycelium (schimmelnetwerken) en de plantenwereld. Dit systeem omvat de uitwisseling van voedingsstoffen, water en chemische signalen, waardoor samenwerking en wederzijdse ondersteuning tussen planten en schimmels mogelijk worden gemaakt.
Michael Levin legt in een video uit dat het niet zozeer de vraag is of intelligentie bestaat in andere levensvormen dan mensen, een manier om ernaar te kijken is te erkennen dat er verschillende niveaus van intelligentie bestaan. De intelligentie van een enkele cel verschilt van die van complexere levensvormen, maar ze hebben beide de intelligentie om te kunnen functioneren zoals ze doen.

Boven: beeld van het hersendeel van de cortex, onder: beeld van kosmisch webpatroon. Afbeelding door Franco Vazza.
Het universum, een gigantisch brein?
Een ander nieuw perspectief op intelligentie komt van astrofysicus Franco Vazza en neurochirurg Alberto Feletti, gepubliceerd in New Scientist op 25 juni 2024. Ze zijn jeugdvrienden die de structuur van het universum vergeleken met de samenstelling van de hersenen. Vazza vergeleek neuronen in de cortex van de hersenen met het kosmische web, het patroon van materieverspreiding in het universum. Hij vond een verrassend niveau van overeenkomst: ondanks het verschil in grootte, overlappen de twee patronen behoorlijk. Vijf jaar lang fotografeer ik patronen en structuren en ik ben niet verrast door de gelijkenis tussen de patronen van onze hersenen en die van het universum. De patronen die door Franco Vazza en Alberto Feletti worden gezien, lijken ook op het patroon van verfrommeld papier, het nerfpatroon van bladeren, het patroon van straten in historische steden en het patroon op een grote muur met afgebladderde verf.
Van mijn tijd op de Design Academy herinner ik me het Bauhaus-principe van "vorm volgt functie". Ik geloof dat de specifieke vormen van patronen in de natuur worden bepaald door hun functie. Onze hersenen hebben de functie van denken, wat een netwerkpatroon vereist dat informatie efficiënt kan verwerken en signalen snel kan verzenden. Dit zou kunnen verklaren waarom we soortgelijke patronen tegenkomen op verschillende plekken. Denk aan de arborisatie van de takken van een boom die vergelijkbaar is met de 'vertakking' van plantenwortels, meanderende rivieren en rivierdelta's.
Misschien werken onze hersenen op dezelfde manier als het universum. Kunnen we het universum beschouwen als een 'groot brein' vanwege de vergelijkbare ‘bedrading’? Zo ja, dan is kunstmatige intelligentie niets vergeleken met het gigantische brein van het universum. Of het universum bewust is of niet, durf ik niet te zeggen, maar het vertoont zeker intelligentie. Verschillende levensvormen, waaronder planten, dieren en mensen, bezitten intelligentie op verschillende niveaus. Het is niet ondenkbaar dat het universum de hoogste vorm van intelligentie vertegenwoordigt vanwege zijn complexe en zeer uitgebreide structuur. Omdat het universum is ‘bedraad’, zouden we ermee in contact moeten kunnen komen, in contact komen met de natuurlijke energiestroom om ons heel, gelukkig en in balans te voelen. Depressie resulteert vaak in het gevoel geblokkeerd en losgekoppeld te zijn van deze natuurlijke energiestroom.
Mijn toekomstige werk zal gericht zijn op het verder volgen van de ontwikkeling op het gebied van bio-elektriciteit en de mogelijkheden van regeneratie, wat mij zal helpen meer te begrijpen van het potentieel van bio-elektriciteit om bijvoorbeeld een depressief brein te genezen of een vervuilde omgeving te regenereren.
Eén ding weet ik zeker, als ik teken en schilder, voel ik me verbonden en gelukkig. Ik weet niet waarom, maar het werkt voor mij :-)
* Professor Michael Levin is een vooraanstaand ontwikkelingsbioloog die momenteel de titel van "Vannevar Bush Professor" aan de Tufts University bekleedt. Hij is ook de directeur van het Allen Discovery Center aan Tufts, waar hij onderzoek doet naar bio-elektriciteit en de rol daarvan in de regulatie van ontwikkeling, regeneratie en patroonvorming in biologische systemen.
** De rol van elektrische patronen in ontwikkeling en groei: Onderzoek heeft aangetoond hoe belangrijk elektrische signalen zijn bij het sturen van ontwikkelingsprocessen. Studies hebben aangetoond dat bio-elektrische gradiënten en patronen cruciale rollen spelen bij het bepalen van celgedrag, weefselorganisatie en regeneratie. Bijvoorbeeld, het werk van Michael Levin en zijn team aan de Tufts University heeft laten zien hoe elektrische signalen een blauwdruk bieden voor het vormgeven van anatomische structuren tijdens embryonale ontwikkeling. Hun onderzoek heeft het belang van endogene bio-elektrische circuits benadrukt bij het coördineren van cellulaire en moleculaire processen (Levin, 2019).
*** Elektriciteit in hersenfunctie en slaap: Er zijn aanwijzingen dat elektrische activiteit in de hersenen, inclusief tijdens REM-slaap, essentieel is voor verschillende cognitieve processen en geestelijke gezondheid. Elektro-encefalografie (EEG) studies hebben distinctieve patronen van hersenactiviteit onthuld tijdens verschillende stadia van slaap, inclusief REM-slaap. Veranderingen in deze patronen zijn in verband gebracht met verschillende slaapstoornissen, waaronder depressie en slapeloosheid (Hobson et al., 2000). Daarnaast heeft onderzoek op het gebied van transcraniële elektrische stimulatie (TES) het therapeutische potentieel verkend van het moduleren van hersenactiviteit met behulp van elektrische stromen om de slaapkwaliteit te verbeteren en de symptomen van depressie te verlichten (Kekic et al., 2016). Deze studies leveren overtuigend bewijs over de fundamentele rol van elektriciteit in biologische processen.
**** Planten gebruiken elektrische signalen om te reageren op omgevingsstimuli, en deze signalen kunnen de interacties met schimmels beïnvloeden. Elektrische signalering binnen planten en schimmels kan bijdragen aan de algehele communicatie en werking van dit netwerk. Planten handhaven elektrochemische gradiënten over hun celmembranen. Deze gradiënten zijn cruciaal voor de opname van voedingsstoffen, celverlenging en verschillende metabolische processen. Bijvoorbeeld, de beweging van ionen zoals kalium en calcium over membranen helpt bij het reguleren van celgroei en -deling. Vergelijkbaar met zenuwcellen in dieren, genereren planten actiepotentialen - snelle veranderingen in membraanpotentiaal die zich langs plantweefsels verplaatsen. Deze elektrische signalen kunnen activiteiten coördineren zoals het openen en sluiten van poriën op bladoppervlakken en reacties op mechanische stimuli.
Michael Levin's onderzoek naar bio-elektriciteit in ontwikkeling: Michael Levin en zijn team aan de Tufts University hebben uitgebreid onderzoek gedaan naar de rol van bio-elektrische signalen in ontwikkeling en regeneratie. Hun studies tonen aan hoe bio-elektrische gradiënten dienen als blauwdrukken voor het vormgeven van anatomische structuren tijdens embryonale ontwikkeling. Belangrijke publicaties omvatten: Levin, M. (2019). "Bioelectric signalling: Reprogramming cells and tissue patterning via endogenous voltage gradients." Current Biology, 29(14), R733-R737. Dit artikel bespreekt de rol van bio-elektrische signalen in ontwikkeling en regeneratie.
Elektro-encefalografie (EEG) studies over hersenactiviteit en slaap: Hobson, J. A., Pace-Schott, E. F., & Stickgold, R. (2000). "Dreaming and the brain: Toward a cognitive neuroscience of conscious states." Behavioral and Brain Sciences, 23(6), 793-842. Deze studie onderzoekt de rol van elektrische activiteit in de hersenen tijdens verschillende stadia van slaap, inclusief REM-slaap, en de implicaties hiervan voor cognitieve processen en geestelijke gezondheid.
Transcraniële elektrische stimulatie (TES) en geestelijke gezondheid: Kekic, M., Boysen, E., Campbell, I. C., & Schmidt, U. (2016). "A systematic review of the clinical efficacy of transcranial direct current stimulation (tDCS) in psychiatric disorders." Journal of Psychiatric Research, 74, 70-86. Deze review verkent het therapeutische potentieel van transcraniële elektrische stimulatie bij het verbeteren van slaapkwaliteit en het verlichten van symptomen van depressie.
Bio-elektrische signalering in wondgenezing en regeneratie: McCaig, C. D., Rajnicek, A. M., Song, B., & Zhao, M. (2005). "Controlling cell behaviour electrically: Current views and future potential." Physiological Reviews, 85(3), 943-978. Deze review benadrukt de rol van elektrische signalen bij wondgenezing en weefselregeneratie, en legt de nadruk op het potentieel van bio-elektrische interventies in medische behandelingen.
Comentários