In dit tweede blog over kerndomeinen bij communicatieve competentie staat waarneming centraal. Onze zintuigen nemen prikkels waar en zenden deze signalen door naar onze hersenen. Waarneming voedt de hersenen met signalen die opgevangen en doorgezonden worden via onze zintuigen. Het echte waarnemen gebeurt vervolgens in onze hersenen. Vanaf de geboorte staan we direct al in interactie met een veranderende omgeving. Om ons in die omgeving te kunnen handhaven leren we gaandeweg en al doende regie uit te voeren op die omgeving. Om invloed te kunnen uitoefenen is het nodig  om overzicht en inzicht te krijgen en te houden op wat er waar, waarom en wanneer gebeurt. Informatie daarover wordt bewust en onbewust waargenomen. De zintuigen fungeren daarbij als ontvangst- en doorzendstations. Signalen worden neutraal, zonder betekenistoekenning, doorgestuurd naar verschillende hersengebieden, mits ze voldoende gewicht hebben. Ze spiegelen de omgeving niet één-op-één. Onze ogen zijn geen foto- of filmtoestel en onze oren geen voice-recorder. De omgeving wordt als het ware in kleine brokjes informatie gebroken die stuk voor stuk worden doorgegeven om in de hersenschors weer tot iets nieuws te worden opgebouwd. Dat bouwsel is een weergave of afspiegeling van de werkelijkheid, niet het origineel. Ons lichaam en brein zijn voldoende goed ontwikkeld om ons met deze weergaves van de werkelijkheid gelegenheid te bieden om de omgeving naar onze hand te zetten en daarin of daardoor te overleven. Van oudsher staan onze oren en neus continu wagenwijd open om direct alarm te kunnen slaan als er in de omgeving iets gebeurt. Hetzelfde geldt evolutionair gezien voor onze tastzin, die niet overal in gelijke mate sensitief is. Onze vingertoppen hebben zich tot hypergevoelige aftasters ontwikkeld, terwijl bijvoorbeeld de bovenarmen en delen van onze rug dat in veel mindere mate zijn. De tastzin brengt ons in direct lichaamscontact met de lichaamsnabije omgeving en waarschuwt ons bijvoorbeeld bij aanraking en voor warmte of kou. Gehoor, visus en reuk zijn daarentegen meer ingericht om grotere afstanden te overbruggen tussen ons en de dingen, personen en gebeurtenissen die we waarnemen. De meer lichamelijk (somatisch) gebonden waarnemingen informeren ons over intrinsieke primaire levensbehoeften met signalen die wij gebruiken om honger, dorst en zindelijkheid te reguleren en aandacht te besteden aan lichaamshygiëne.

Figuur 1: overzicht van hersenkwabben

Onze hersenen verwerken binnenkomende signalen van de zintuigen tegelijkertijd. Daarbij zijn verschillende gebieden in het brein betrokken, de hersenkwabben. De temporaalkwab ligt rond de oren en is betrokken bij het verwerken van geluidprikkels (auditieve informatie). Het hersengebied dat nauw betrokken is bij het begrijpen van taal (Gebied van Wernicke) ligt op de grens van de temporaal- , occipitaal- en pariëtaalkwab, meestal links (bij rechtshandigen). De occipitaalkwab, of achterhoofdkwab, verwerkt vooral visuele prikkels die via beide ogen doorgezonden worden. De pariëtaal kwab ligt als een soort ‘paraplu’ bovenop het hoofd en is vooral betrokken bij de verwerking van tactiele en beweging gerelateerde informatie (proprioceptie, kinesthesie). De frontaalkwab is vooral sensomotorisch betrokken bij planning en uitvoering van handelingen (praxis). Het hersengebied dat het meest actief betrokken is bij de sensomotorische taal-spraakproductie (het Gebied van Broca) ligt in de onderste winding van de frontaalkwab tegen de temporaalkwab aan.

De meeste zintuigprikkels lopen via de hersenstam en worden van daaruit doorgestuurd naar de thalamuskernen die als toegangspoort, verzamelplatform en vertrekterminal fungeren voor de verschillende reisbestemmingen van zintuigprikkels. Alleen geur- en smaakprikkels hebben een directe toegang tot het vertrekplatform via de amygdala aan de uiteinden van de hippocampus in het midden brein; de toezichthouder op het ontstaan, herkennen en onthouden van emotionele ervaringen. Geur en smaak zijn daardoor direct en snel te koppelen aan persoonlijke en emotionele herinneringen. Denk maar aan de associaties die de geur van de soep van oma losmaakt of de vertrouwde ‘gezelligheid en huiselijkheid’ die de geur van pasgebakken brood of appeltaart opwekken en de ontspannen lentekriebels die elk jaar weer ontstaan bij ruiken van de zoet-frisse bloesemgeur. Geur zou daarom in veel gevallen goed te gebruiken zijn als directe verwijzer naar eerder opgedane ervaringen en belevingen bij toepassingen voor Ondersteunde Communicatie.

Signalen die simultaan en binnen een bepaald tijdsinterval vanuit verschillende zintuigen bij de thalamus als vertrekplatform aankomen, worden van daaruit tegelijkertijd naar de verschillende typische bestemmingen in de primaire hersenschors (cortex) afgevuurd. Achtereenvolgens (serieel) komen die prikkels op verschillende locaties in die hersenschors aan. De cortex is sterk welvend en kent veel windingen om ruimte te bieden voor voldoende projecties. De hersenschors is verder verdeeld in celkolommen over zes lagen. De zenuwcellen lopen in dichtheid op van laag I naar laag VI (zie figuur 2). De onderlinge verbindingen met andere hersengebieden neemt van laag tot laag toe. De naast elkaar gelegen kolommen in de primaire cortex (I) krijgen beurtelings informatie te verwerken; een soort algoritmisch en serieel beregeld verwerkingsproces. Prikkels die ver uit elkaar liggen worden ook door verder uit elkaar gelegen kolommen verwerkt. Wat nemen die cellen waar? In ieder geval géén boom met takken en bladeren, maar kleine rechte lijnstukjes en contrasten (licht-donker of kleur). Andere celkolommen of combinaties van cellen zijn of hebben zich daarentegen weer gespecialiseerd in het waarnemen en duiden van diepte, in vormherkenning, gelaatsherkenning of in het snel kunnen onderscheiden van handvormen.

Figuur 2: Zes niveaus van verwerking en doorverbinding in de motorische hersenschors (Free-Stock-Illustratie)

Maar hoe komen al die losse delen integraal in de juiste volgorde en verhouding weer bij elkaar als een betekenisvol geheel? In de loop van onze ontwikkeling leren we uit ervaring waarnemingen functioneel te koppelen aan voorwerpen, personen en handelingen die we al dan niet leuk, lelijk of mooi zijn gaan vinden. Die associaties worden bij regelmatig terugkerende toepassingen steeds sneller herkend en krijgen op die manier betekenis. Het aantal en de onderlinge verbindingen tussen de hersenschorsgebieden, de hersenstam en thalamus nemen daardoor sterk toe. Vooral in de subcorticale lagen III en IV in figuur 2 nemen de onderlinge associaties en koppelingen toe, verder specificerend in laag V en doorverbindend tot patroonherkenning en betekenisverlening in de witte materie van het brein. Vooral de motorisch-visuele verbindingen die de aansturing, uitvoering  en controle van handelingen regelen, veranderen al doende in geautomatiseerde gebruiksrituelen. We zien dat bij jonge kinderen terug in de snelle herkenning en ritmisch gebruik van vocale en akoestische geluiden, stem- en spraakklanken. Het alom aanwezige, intensief-frequente gebruik daarvan weerspiegelt zich in articulatie van klankpatronen, gebaren of dansend meedeinen of bewegen op zang en muziek.

Het regelmatig zien, horen, ruiken en betasten van de boom en het tegelijkertijd benoemen daarvan maken dat de afzonderlijke waarnemingen van gefragmenteerde delen, contrasten, kleurschakeringen, spraakklanken en ervaringen uiteindelijk versmelten tot één samenhangend concept met de betekenis ‘boom’. Om al die verschillende zintuigprikkels of signalen te kunnen waarnemen en met elkaar te kunnen verbinden moeten ze een drempelwaarde bereiken of overschrijden. In de zintuigcellen ontstaan alleen impulsen als een prikkel sterk genoeg is. We noemen de kleinste prikkelsterkte die een impuls veroorzaakt de drempelwaarde. Als een prikkel zwakker is dan de drempelwaarde ontstaan er geen impulsen en dus ook geen doorgeleiding. Een heel zacht geluid hoor je bijvoorbeeld niet. De drempelwaarde voor een prikkel is niet altijd even hoog. Wanneer een prikkel enige tijd aanhoudt, ontstaan er in de zintuigcellen minder impulsen. We noemen dit verschijnsel gewenning. Als gevolg van gewenning voel je bijvoorbeeld na enige tijd de druk van je kleren op je lichaam niet meer of hoor je de auto’s die langs je huis rijden niet meer. Aandacht en motivatie spelen een rol bij het verwerken van prikkels door de zintuigcellen.

Als je heel aandachtig luistert en iets écht wilt horen, hebben de zintuigcellen in je oren een lage drempelwaarde voor die geluiden en vindt doorgeleiding sneller plaats.

Waarneming en communicatie

Interactie en waarneming stimuleren communicatie en uiteindelijk ook het denken en het interpreteren van gedrag en kenmerken van de omgeving. Wil er sprake zijn van communicatie dan moeten communicatieve signalen en intenties door beide communicatiepartners waargenomen kunnen worden. Er moet ‘common ground’ zijn en wederzijdse betrokkenheid. Taalverwerving wordt vanuit interesse en beleving van een kind gestimuleerd in directe interactie met de wereld om hem/haar heen. Leren gebeurt niet alleen via visuele of auditieve waarneming, maar ook op basis van informatie vanuit elk ander zintuig. Het ervaren, onder andere door middel van voelen en bewegen, zorgt voor betekenistoekenning aan de informatie die de zintuigen geven. Lichamelijke betrokkenheid is daarom belangrijk voor de betekenisgeving. Ook de luisterontwikkeling speelt daarbij een belangrijke rol vanwege de selectieve, gerichte aandacht voor stemgeluiden. Voor spraakgeluiden is het daarbij belangrijk om spraakklanken, klankpatronen, woorden en prosodische kenmerken te leren herkennen en de soms subtiele verschillen tussen klanken waar te nemen. Het vormen en beheersen van klanken vereist het kunnen waarnemen van deze opeenvolgende klanken via het gehoor en sensibele zenuwbanen vanuit de articulatoren (als lippen, tong, stembanden en gehemelte).

In figuur 3 geeft de taalkundige Ray Jackendoff (1997) weer hoe alle zintuigen bijdragen tot betekenisverlening of begripsvorming en koppeling van betekenis. Informatie die gelijktijdig vanuit verschillende zintuigen wordt waargenomen, zal zoveel mogelijk ook vanuit die waarnemingsgebieden in het brein samengebracht worden en bijdragen tot het ontstaan van een betekenisvol begrip. Het zien van een boom roept dan welhaast automatisch ook herinnerde geur- en geluidssensatie (i.c. het ruisen van bladeren en takken) van de boom op, maar activeert ook motorische gebarenpatronen en articulatorische uitspraak van het woord ‘boom’ op.  Dat wat je ziet, ruikt, proeft, hoort of ziet kan op die manier gekoppeld worden aan voorwerpen of activiteiten. Een volgende keer zal het horen van het motorgeluid van een stofzuiger direct het beeld en begrip van de stofzuiger uit het geheugen oproepen. Zo wordt het horen van ‘miauw’ geassocieerd met het beeld en begrip van een kat. Dat begrip kan zich in verschillende uitingsvormen aandienen. Jackendoff toont met dit model aan dat het horen van een geluid, het zien van een voorwerp of foto of het voelen van iets onbestemds tot benoeming daarvan kan leiden. Ons taalvermogen is dus via waarneming en betekenisverlening gekoppeld aan verschillende uitingsvormen. Daardoor kunnen we praten of gebaren over wat we waarnemen. En dat maakt modelleren van (ondersteunde) taalinput zo van belang, het laten zien, horen, voelen, het veelvuldig ervaren van taal en hoe dat relateert aan de fysieke en abstracte omgeving.

Figuur 3: De relatie tussen waarneming en betekenisverlening in taal (Jackendoff, 1997).

Waarneming en CMB

Net zoals bij aandacht, wordt de (visuele) waarneming veelal gereguleerd door beweging en co-actief (samen) bewegen. Veel kinderen met communicatief meervoudige beperkingen (CMB) hebben problemen met de centrale prikkelverwerking, sensorische integratie of zintuiglijke coherentie. Een bekend voorbeeld zijn cerebrale visusstoornissen (CVI, Cerebral Visual Impairment), een stoornis waarbij de gewaarwording via de ogen (perifeer zenuwstelsel) en het centraal beregelde waarnemen in het centrale zenuwstelsel (hersenstam en grote hersenen) niet goed op elkaar zijn afgestemd.  Een soortgelijk probleem bij horen treedt op bij ‘Centraal Auditieve Stoornissen‘ (Central Auditory Disorders). Waarnemingen zijn fragmentarisch, niet goed op elkaar afgestemd en leiden tot verstoorde planning en uitvoering (apraxie) en belemmerde patroonwaarneming. Let in dat opzicht bij visus ook op de invloeden van nystagmus (onrustige, trillende oogbewegingen) en strabismus (scheelzien). Intensiteit en dosering van zintuiglijke prikkels kunnen de aandacht en adaptief gedrag ontregelen. Bij kinderen met CMB zien we dat vooral harde, onverwachts optredende geluiden en hoge tonen regelmatig afleiden en de zintuiglijke afstemming ontregelen. Hetzelfde geldt voor fel licht of felle en regelmatig afwisselende lichtflitsen. Het lukt het kind dan onvoldoende om de juiste signalen te filteren en een coherente afspiegeling van de werkelijkheid te creëren. Dit belemmert het overzicht en inzicht krijgen op de situatie en ontneemt de kans op betekenistoekenning en begripsvorming. Motoriek, met name samen-gebaren en samen-bewegen, kan dan bijsturend en gidsend werken. Via het verlenen van diepe druk en bewegingssensatie (prioproceptie en kinesthesie) kan geprobeerd worden om minder last te hebben van overprikkeling en aandachtregulatieproblemen. Tegelijkertijd kan het co-actief bewegen (bijvoorbeeld samen tactiele gebaren maken) leiden tot verbeterde motorisch-visuele patroonherkenning. We zien dat kinderen met CMB in veel gevallen zelf die alternatieve waarnemingsopties kiezen bij zintuiglijke over- of onderprikkeling. Je kunt dat zien als een vorm van aangeleerd of natuurlijk compensatiegedrag. De gekozen uitingsvorm is niet altijd positief en gezond, zeker niet als dat zich uit in zichzelf pijnigend of automutilerend gedrag, hyperactief heen-en-weer lopen of bewegen, uitdagend hard schommelen, intensief springen, langdurig op tenen lopen en staan (veroorzaakt verhoogde lichaamsdruk), overdreven vormen van hoofdschudden en –bonken (veroorzaakt naast pijnprikkels ook de nodige extra-vestibulaire stimulering). De inzet van Ondersteunde Communicatie (OC) moet zorgvuldig passen bij de waarnemingsmogelijkheden van het kind met CMB en de daarbij passende uitingsmogelijkheden van de omgeving. Als dat goed gebeurt dan zal OC het waarnemen, verwerken, begrijpen en uiten van het kind met CMB en mensen in de directe omgeving aanmerkelijk verbeteren.