Wetenschap voorbij de domeinen
De polyvagaaltheorie is niet de enige theorie waar verzet tegen is
Do you prefer the English version?
Inleiding
Al decennia ben ik geïnteresseerd in “hoe dingen werken”. Met dingen bedoel ik dan vooral ons lichaam en ons brein en zenuwstelsel, maar dan kom je ook al snel uit bij de vraag hoe dat allemaal ontstaan is1. Dan is het maar een kleine stap naar de evolutietheorie, het ontstaan van de geesteswetenschappen en van daaruit ben je zo bij de boeddhistische filosofie en psychologie.
Zo heb ik de afgelopen jaren wat leesvoer verzameld en bestudeerd2. Niet alleen over de thema's die ik hierboven noemde, maar ook over wetenschap in het algemeen. Wat me bij het lezen over wetenschappelijke ontwikkelingen regelmatig opviel, was hoe moeizaam nieuwe inzichten soms geaccepteerd worden – vooral wanneer ze verschillende vakgebieden of domeinen met elkaar verbinden.
In de recente negativiteit rond de polyvagaaltheorie zie ik een parallel en daarom vond ik het tijd om een aantal wetenschappelijke ontdekkingen uit het verleden en hun reis naar acceptatie nader te onderzoeken en er dit essay over te schrijven. Wat kunnen deze verhalen ons leren over hoe wetenschap met kritiek omgaat3?
Een wetenschapper die zichzelf vergiftigde
In 1984 deed de Australische arts Barry Marshall iets wat zijn collega’s volkomen krankzinnig vonden. Hij nam een petrischaal waarin hij een bacterie had gekweekt, mixte de inhoud met wat vloeistof en dronk het op. Niet zomaar een bacterie, maar een micro-organisme waarvan hij beweerde dat het maagzweren veroorzaakte.
Het medische establishment was er in die tijd rotsvast van overtuigd: maagzweren werden veroorzaakt door stress, te veel koffie, pittig eten en een druk leven. Iedereen wist dat. De behandeling bestond uit kalmeringsmiddelen, zuurremmers en het advies om het rustiger aan te doen. Dat een bacterie maagzweren zou kunnen veroorzaken? Onmogelijk. De maag was veel te zuur voor bacteriën om in te overleven. Dat was basisbiologie, en Marshall was blijkbaar niet slim genoeg om dat te begrijpen.
Een paar dagen na zijn zelfexperiment begon Marshall zich beroerd te voelen. Hij kreeg last van een opgeblazen gevoel, zijn adem stonk en hij moest ‘s ochtends overgeven. Toen hij een kijkonderzoek van zijn maag liet doen, bleek zijn maagwand ernstig ontstoken. De bacterie die hij had ingeslikt – later Helicobacter pylori gedoopt – had toegeslagen. Marshall had bewezen wat hij wilde bewijzen: deze bacterie veroorzaakte ontstekingen in de maag. En als je die ontstekingen had, kon je een maagzweer krijgen.
Het zou nog bijna tien jaar duren voordat de medische wereld hem serieus nam. In 1994 werd op een groot congres in de Verenigde Staten eindelijk geconcludeerd dat hij gelijk had: maagzweren werden inderdaad veroorzaakt door een bacterie, en je kon ze genezen met antibiotica. In 2005 kreeg Marshall samen met zijn collega Robin Warren de Nobelprijs voor hun ontdekking.
Waarom duurde het zo lang? Waarom moest een wetenschapper zichzelf letterlijk ziek maken om gehoord te worden? En waarom is dit patroon – een wetenschapper die iets ontdekt, wordt uitgelachen, en jaren later gelijk krijgt – zo vaak in de geschiedenis terug te vinden?
De man die continenten liet bewegen
Als je op een wereldkaart kijkt, zie je iets opmerkelijks. De oostkust van Zuid-Amerika lijkt verdacht goed te passen “in” de westkust van Afrika. Het is alsof iemand twee puzzelstukken uit elkaar heeft getrokken. Die observatie deed ook de Duitse wetenschapper Alfred Wegener in 1912. Maar hij ging verder dan alleen maar kijken. Hij verzamelde aanwijzingen uit verschillende hoeken van de wetenschap.
Wegener was eigenlijk meteoroloog, iemand die zich bezighield met weer en klimaat. Maar hij had een brede interesse. Hij las onder andere artikelen over fossielen en stuitte op iets merkwaardigs: dezelfde oude plant- en diersoorten werden gevonden in Zuid-Amerika én in Afrika. Hoe kon dat? Die dieren konden toch niet over de oceaan zwemmen? Ook vond je sporen van eeuwenoude gletsjers op plekken waar het nu tropisch warm was. En zo leken ook de gesteenten aan beide kanten van de oceaan sprekend op elkaar.
Wegener bedacht een verklaring die toen volslagen onzinnig leek: de continenten hadden ooit aan elkaar vastgezeten. Hij noemde dit supercontinent Pangaea, wat ‘alle landen’ betekent. Ongeveer 300 miljoen jaar geleden was dit megacontinent uit elkaar gevallen, en sindsdien dreven de verschillende stukken langzaam uit elkaar. Zuid-Amerika en Afrika waren letterlijk van elkaar afgedreven.
De reactie van de geologie-wereld was vernietigend. Wegener was geen echte geoloog, dus wat wist hij ervan? Bovendien kon hij niet uitleggen hoe continenten over de harde oceaanbodem konden bewegen. Een vooraanstaand Engelse geofysicus, Harold Jeffreys, rekende voor dat het fysisch onmogelijk was. De krachten die Wegener voorstelde – een soort draaiing door de aardrotatie – waren veel te zwak om enorme landmassa’s te verplaatsen.
Op een congres in 1926 in New York werd Wegener publiekelijk belachelijk gemaakt. Sprekers waren sarcastisch en soms ronduit beledigend. Een geoloog die later over die tijd vertelde, zei: “Ik vroeg eens aan een van mijn docenten waarom hij niet over continentale drift praatte. Hij antwoordde spottend dat hij er misschien over zou nadenken als ik kon bewijzen dat er een kracht bestond die continenten kon verplaatsen. Het idee was complete waanzin, kreeg ik te horen.”
Wegener stierf in 1930 tijdens een expeditie op Groenland, op vijftigjarige leeftijd. Hij heeft nooit geweten dat hij gelijk had. Het zou tot de jaren zestig duren voordat zijn ideeën serieus werden genomen.
In de jaren vijftig ging een Amerikaanse cartograaf, Marie Tharp, aan de slag met gegevens van de oceaanbodem. Tharp mocht zelf niet mee op onderzoeksschepen, want vrouwen waren daar niet welkom, dus werkte ze op kantoor met de metingen die men vanaf zee doorstuurde. Uit die droge cijfers construeerde ze gedetailleerde kaarten van wat er onder water lag.
En daar ontdekte ze iets opmerkelijks: dwars door de Atlantische Oceaan liep een enorme bergketen, de Mid-Atlantic Ridge. Nog opvallender was dat er midden in die bergketen een diepe kloof zat, een rift valley. Toen ze dit aan haar collega Bruce Heezen vertelde, was hij sceptisch. Het leek wel of ze Wegeners oude fantasieën nieuw leven wilde inblazen. Maar Tharp had gelijk.
Die bergketen bleek de plek waar nieuwe oceaanbodem ontstond. Gesmolten gesteente kwam omhoog, stolde en duwde de oudere oceaanbodem opzij. Andere wetenschappers vonden magnetische patronen in de rotsen die dit bevestigden. Langzaam groeide het besef: de oceaanbodem wordt voortdurend ververst. Er komt nieuwe korst bij in de vorm van onderwater bergkammen, oude korst verdwijnt weer in diepe troggen. En die bewegende platen nemen de continenten mee.
Tegen het midden van de jaren zestig was de platentektoniek – de verfijnde versie van Wegeners continentale drift – algemeen geaccepteerd. Maar Wegener zelf was dertig jaar eerder gestorven, genegeerd en bespot door het wetenschappelijke establishment. En Marie Tharp, wier kaarten het cruciale bewijs hadden geleverd, kreeg pas decennia later de erkenning die ze verdiende. Haar naam stond vaak niet eens op de publicaties waar haar werk de basis voor vormde.
Darwin en de te jonge aarde
Charles Darwin schreef zijn beroemde boek ‘Over het ontstaan van soorten’ in de twee decennia voor de publicatie in 1859. Het idee was eenvoudig, maar revolutionair: soorten veranderen in de loop van de tijd. Door natuurlijke selectie overleven varianten die beter aangepast zijn aan hun omgeving, en zij geven hun eigenschappen door aan hun nakomelingen. Over miljoenen jaren leidt dit tot enorme diversiteit en het ontstaan van nieuwe soorten.
Binnen twintig jaar waren de meeste wetenschappers ervan overtuigd dat evolutie een feit was4. Soorten waren niet onveranderlijk geschapen, maar ontwikkelden zich. Maar er was één gigantisch probleem waar Darwin geen antwoord op had: de benodigde tijd.
William Thomson (later Lord Kelvin genoemd), een van de meest gerespecteerde fysici van zijn tijd, had berekend hoe oud de aarde was. Hij ging uit van een gesmolten vuurbal die langzaam afkoelde. Zijn conclusie: de aarde was tussen de 24 en 400 miljoen jaar oud. Dat klinkt al als behoorlijk oud en sowieso een stuk ouder dan de bijbelse verhalen ons voorhouden, maar het was nog steeds veel te kort voor Darwins geleidelijke evolutie. Darwin had miljarden jaren nodig en geen miljoenen.
Darwin was zich terdege bewust van dit probleem. In 1869 schreef hij aan collega Alfred Wallace: “De opvattingen van Thomson over de jonge leeftijd van de wereld zijn al enige tijd een van mijn grootste zorgen.” Hij dacht dat hij gelijk had, maar kon het niet met harde cijfers onderbouwen.
Er waren meer problemen. Hoe werden eigenschappen doorgegeven van ouders op kinderen? Darwin wist het niet. De genetica bestond nog niet5. Ook waren er grote leemtes in het fossielenbestand. Waar waren alle overgangsvormen? Critici als de ingenieur Fleeming Jenkin betoogden dat variaties een natuurlijke grens hadden. Je kon wel grotere koeien fokken, maar uiteindelijk stopte de groei. Hoe kon je dan van een soort naar een hele andere soort komen?
Het interessante is dat biologen wél evolutie accepteerden, maar vaak niet Darwins mechanisme van natuurlijke selectie. In Frankrijk was tot halverwege de twintigste eeuw de theorie van Lamarck populairder. Die beweerde dat organismen eigenschappen die ze tijdens hun leven verwierven, doorgaven aan hun nakomelingen. Een giraffe die heel vaak zijn nek rekte om bij de hoogste bladeren te komen, zou nakomelingen krijgen met langere nekken. Deze theorie paste ook beter bij de moraal van die tijd: je kon jezelf verbeteren en die verbetering werd doorgegeven.
Pas in de jaren dertig van de twintigste eeuw kwam de doorbraak: de integratie van Mendels genetica met Darwins natuurlijke selectie. De ontdekking van mutaties en erfelijkheid via genen loste het probleem van overerving op. Radioactieve datering toonde aan dat de aarde miljarden jaren oud was, niet miljoenen. Lord Kelvin had simpelweg geen rekening gehouden met radioactiviteit, een fenomeen dat in zijn tijd nog onbekend was6. De ‘Moderne Synthese’ of het ‘Neo-Darwinisme’ integreerde genetica met evolutietheorie. Pas toen, zeventig jaar na Darwins publicatie, werd natuurlijke selectie echt volledig geaccepteerd.
Kiemen in een wereld van miasma’s
Tot ver in de negentiende eeuw geloofden artsen en wetenschappers dat ziektes werden veroorzaakt door ‘miasma’s’. Miasma komt uit het Grieks en betekent letterlijk “bevlekking” of “besmetting”. Men dacht dat er een soort giftige dampen waren die opstegen uit rottend materiaal. Als je in de buurt kwam van riolen, moerassen of lijken, dan ademde je die giftige lucht in en werd je ziek7. De Zwarte Dood, de pest die miljoenen mensen in Europa doodde, werd verklaard uit dit soort schadelijke dampen.
Tegen die achtergrond kwam in de jaren 1860 een Franse chemicus, Louis Pasteur, met een radicale theorie. Ziekten werden niet veroorzaakt door slechte lucht, maar door microscopisch kleine organismen: bacteriën. Deze kiemen waren zo klein dat je ze alleen door een microscoop kon zien, maar ze waren overal8. En als ze in je lichaam kwamen, konden ze je ziek maken.
De weerstand was enorm. Rudolf Virchow, een beroemd Duits patholoog, bespotte Pasteur. Hij zou gezegd hebben dat hij nooit door een microscoop had gekeken en dat ook niet van plan was. Zijn argument tegen de kiemtheorie klonk logisch: “Als microben verantwoordelijk waren voor ziekten, en ze zijn overal, dan zouden we allemaal ziek zijn.” Wat Virchow niet begreep, was dat je immuunsysteem de meeste kiemen kan bestrijden en dat alleen specifieke omstandigheden tot ziekte leiden.
Door heel Europa en ook in de Verenigde Staten werd Pasteurs theorie hevig betwist en uitgedaagd door medische professionals die de veranderingen niet wilden accepteren. Het ging hier om een fundamentele verandering in hoe je geneeskunde beoefende. Als ziektes door kiemen kwamen, moest je instrumenten steriliseren, moest je je handen wassen, moest je patiënten isoleren. Dat was nogal wat anders dan gewoon zorgen voor frisse lucht.
Pasteur zelf was geen arts, maar chemicus. Hij was begonnen met het bestuderen van wijnfermentatie en had ontdekt dat micro-organismen voor het fermenteren verantwoordelijk waren. Hij paste die kennis toe op ziektes bij zijderupsen, en later op infectieziekten bij mensen en dieren. Een medisch buitenstaander dus, die vanuit een heel ander vakgebied een medisch probleem oploste.
Andere wetenschappers voegden stukjes toe aan de puzzel. De Hongaarse arts Ignaz Semmelweis liet zien dat kraamvrouwenkoorts veel minder vaak voorkwam als artsen hun handen wasten. De Engelse arts John Snow traceerde een cholera-uitbraak in Londen terug naar een specifieke waterpomp die vervuild was met rioolwater. De Engelse chirurg Joseph Lister ging instrumenten steriliseren met carbolzuur, en plotseling overleefden veel meer patiënten operaties.
Tegen het einde van de negentiende eeuw waren de meeste wetenschappers overtuigd. De Duitse arts Robert Koch formuleerde in 1884 criteria om vast te stellen of een specifieke bacterie een specifieke ziekte veroorzaakt. Hij identificeerde de bacteriën die verantwoordelijk waren voor anthrax (miltvuur), tuberculose en cholera. De kiemtheorie werd een fundament van de moderne geneeskunde.
Van miasma’s naar microben had ongeveer dertig jaar geduurd. Dertig jaar waarin artsen zoals Semmelweis mentaal instortten omdat niemand hen geloofde, waarin patiënten stierven aan infecties die voorkomen hadden kunnen worden, waarin een nieuwe waarheid vocht tegen oude zekerheden.
Eiwitten die infecties veroorzaken
In 1982 deed neuroloog Stanley Prusiner een bewering die veel van wat biologen en medici wisten over infecties op zijn kop zette. Hij had het infectieuze agens (de veroorzaker) geïsoleerd dat de ziekte scrapie veroorzaakt bij schapen. Het bleek geen virus te zijn en ook geen bacterie. Het was een eiwit. Een gewoon eiwit, zonder DNA of RNA.
Dat was onmogelijk. Het centrale dogma van de moleculaire biologie zegt: informatie gaat van DNA naar RNA naar eiwit. Zo vermenigvuldigen organismen zich, zo ‘werkt’ het leven. Een eiwit zonder genetisch materiaal dat zichzelf kan vermenigvuldigen? Dat ging in tegen alles wat bekend was.
Prusiner noemde dit infectieuze eiwit een ‘prion’, afgeleid van ‘proteinaceous infectious particle’ (= “eiwitachtig ontstekings-stofje”). Zijn idee was dat een normaal eiwit dat iedereen in zijn lichaam heeft soms de verkeerde vorm aanneemt. Die verkeerde vorm is stabiel en kan andere, normale eiwitten dwingen om ook die verkeerde vorm aan te nemen. Als een soort domino-effect. En die fout gevouwen eiwitten hopen zich op in je hersenen en veroorzaken dodelijke ziektes als gekke koeienziekte en de variant Creutzfeldt-Jakob bij mensen.
De wetenschappelijke wereld reageerde met enorm scepticisme. Prusiner werd tegengesproken en bespot. Gedurende twee decennia onderging hij de hoon van zijn collega’s. Ook vooraanstaande wetenschappers als David Baltimore, zelf een Nobelprijswinnaar, behoorden tot de twijfelaars. Sommige wetenschappers bleven volhouden dat er een onontdekt virus in het spel moest zijn. Een eiwit alleen kon gewoon geen ziekte overdragen.
Maar Prusiner hield vol. Hij identificeerde het specifieke eiwit en toonde aan dat het in twee vormen voorkwam: een normale variant die iedereen heeft, en een ziekmaker die in een andere vorm gevouwen was. Hij deed experimenten die aantoonden dat prionen bestand waren tegen behandelingen die normaal virussen en bacteriën doden, zoals bestraling die DNA beschadigt. Dit wees erop dat het geen virus was, maar een eiwit, zij het een buitengewoon stabiel gevouwen eiwit dat zelfs resistent was tegen de meeste methoden die normaal eiwitten afbreken.
In de jaren negentig brak de gekke-koeienziekte-epidemie uit in Groot-Brittannië. Duizenden koeien werden ziek en moesten worden gedood. Erger nog: mensen die besmet vlees hadden gegeten, ontwikkelden een variant van Creutzfeldt-Jakob. Plotseling was het niet meer een theoretische discussie, maar een reëel volksgezondheidsprobleem.
Het tij keerde. Meer en meer wetenschappers concludeerden dat Prusiner wel eens gelijk zou kunnen hebben. In 1997, vijftien jaar na zijn eerste publicatie, kreeg hij de Nobelprijs.
Wat deze verhalen gemeen hebben
Als je al deze voorbeelden naast elkaar legt, zie je een aantal patronen.
Ten eerste: geen van deze wetenschappers kon bij de eerste publicatie het complete verhaal vertellen. Marshall (van de maagzweer) had geen gerandomiseerde trials gedaan. Wegener wist niet hóe continenten bewogen. Darwin begreep niet hoe eigenschappen werden doorgegeven. Pasteur kon nog niet vaststellen welke specifieke bacterie welke ziekte veroorzaakte. Prusiner kon niet elk detail van prion-vermenigvuldiging uitleggen.
Maar het gebrek aan een compleet mechanisme bleek geen reden om de hele theorie te verwerpen. Later onderzoek en kennisontwikkeling vulden de gaten op. Bij Wegener bleek de oceanografie de sleutel. Bij Darwin was het de genetica. Bij Pasteur de microbiologie. Bij Marshall klinische trials met antibiotica. Bij Prusiner structuurbiologie van eiwitten.
Ten tweede: al deze theorieën gingen dwars tegen gevestigde overtuigingen in. Continenten bewogen niet, dat wist iedereen. Soorten waren onveranderlijk geschapen. Ziekten kwamen van slechte lucht. Maagzweren van stress. Besmettelijke ziekten kwamen van virussen of bacteriën, altijd met DNA of RNA. Deze ideeën vormden de paradigma’s van hun tijd – het wereldbeeld waarop wetenschappers hun onderzoek baseerden; het was de stevig verankerde wetenschappelijke consensus.
Ten derde: de wetenschappers werden vaak niet serieus genomen, omdat ze ‘buitenstaanders’ waren. Wegener was meteoroloog, geen geoloog. Darwin was naturalist zonder formele wetenschappelijke positie – dus eigenlijk een amateur – en geen gevestigd geleerde aan een universiteit. Pasteur was chemicus, geen arts. Marshall was internist (gastro-enteroloog), geen microbioloog. Prusiner was neuroloog, geen moleculair bioloog of biochemicus. Dat ze vanuit een ander vakgebied kwamen, werd tegen hen gebruikt. Ze konden de fijne kneepjes van het vak niet begrijpen.
Maar juist dat buitenstaander-zijn gaf hen een voordeel: ze zagen verbanden die specialisten over het hoofd zagen. Wegener combineerde geografie, paleontologie en klimatologie. Darwin bracht biologie en geologie samen. Pasteur paste chemische kennis toe op medische vraagstukken. Marshall verbond klinische observaties met microbiologie. Prusiner bracht neurologie en biochemie bij elkaar. Ze keken over de schutting van hun eigen vakgebied en zagen een groter plaatje.
Het is niet te voorkomen dat je een buitenstaander bent als je een theorie publiceert die meerdere vakgebieden omvat. Het verklaart ook een belangrijk deel van de hevige weerstanden: domeinoverstijgende theorieën worden door elk vakgebied op hun zwakste punten beoordeeld.
Het probleem van domeinen overstijgen
Dat laatste punt – het domeinoverstijgende karakter – verdient nadere uitwerking, want het verklaart veel van de weerstand.
Wetenschappelijke vakgebieden zijn als landen met een eigen taal, cultuur en (al dan niet geschreven) wetten. Geologen hanteren andere methoden dan biologen. Anatomen kijken anders naar de wereld dan psychologen. Elke discipline heeft zijn eigen standaarden voor wat als bewijs geldt, zijn eigen tijdschriften, zijn eigen experts die bepalen wat publiceerbaar is.
Als je een theorie ontwikkelt die binnen één vakgebied past, wordt je werk beoordeeld door experts in dat betreffende veld. Ze kijken naar je methoden, je data, je redeneringen. Als het goed is, accepteren ze je werk. Als het zwak is, wijzen ze het af. Dat systeem werkt redelijk goed.
De paradox is dat precies de ogenschijnlijke ‘zwakte’ – het niet thuis zijn in een bepaald vakgebied – juist de ruimte geeft voor out-of-the-box denken. Een specialist zou bepaalde vragen nooit stellen, omdat ze niet binnen het paradigma van dat veld passen. Een buitenstaander stelt juist die ongemakkelijke vragen.
Geologen keken naar Wegener en zagen: het mechanisme klopt niet, de krachten zijn te zwak. Dat was waar. Maar ze zagen niet de kracht van de paleontologische en klimatologische aanwijzingen, want dat was niet hun expertise.
Biologen keken naar Darwin en zagen: het erfelijkheidsmechanisme ontbreekt, de tijdschaal klopt niet. Ook dat was waar. Maar ze misten de geografische en anatomische patronen die Darwin zo overtuigend vond.
Bij Pasteur was het de klinische geneeskunde. Hij was geen arts, hij had geen patiënten behandeld. Dat klopte. Medici keken neer op deze chemicus die dacht dat hij hen kon vertellen hoe ziektes werkten. Maar ze zagen niet de kracht van zijn experimentele bewijsvoering.
Bij Marshall was het het gebrek aan grote klinische studies. Eén zelfexperiment maakt geen wetenschap, zeiden critici. Waar waren de gerandomiseerde trials? Maar zijn microbiologische observaties waren correct, en toen de trials er kwamen, bevestigden die zijn hypothese.
Bij Prusiner was het de schijnbare onmogelijkheid van eiwitten zonder nucleïnezuur. Dat ging tegen de moleculaire biologie in. Critici bleven zoeken naar verborgen virussen. Maar zijn biochemische werk was minutieus en zorgvuldig.
En vandaag? Anatomen kijken naar de polyvagaaltheorie en zien: de anatomie klopt niet precies zoals beschreven. Porges suggereert dat er verschillende vagale systemen zijn die onafhankelijk werken, maar anatomen zien dat de zenuwvezels die het hart vertragen uit verschillende kernen in de hersenstam komen en samenwerken, en niet gescheiden functioneren. Ook dat kan waar zijn. Maar ze zien niet noodzakelijkerwijs de klinische waarde, de therapeutische toepassingen, de verklarende kracht voor traumaresponsen, want dat is niet hun expertiseveld.
Het probleem is dat niemand het complete plaatje overziet. Elke discipline beoordeelt het werk op de aspecten die hen ‘aangaan’ en die zij begrijpen. En als je domeinoverstijgend werkt, is er eigenlijk altijd wel een discipline waar je werk kwetsbaar is. Misschien omdat je inderdaad fouten maakt in dat vakgebied. Misschien omdat je de nieuwste inzichten daar niet kent. Of misschien gewoon omdat je, als generalist, niet de diepte van kennis hebt van een specialist.
Daarom krijgen domeinoverstijgende theorieën zo vaak kritiek. Elke discipline ziet de zwakke plekken binnen het eigen domein. En die kritiek kan heel valide zijn. Darwin kende inderdaad geen genetica. Wegener had inderdaad geen mechanisme. Die punten van kritiek waren terecht.
Maar wat critici vaak missen, is de synthetische kracht van een theorie, oftewel het vermogen om verschillende puzzelstukjes uit verschillende vakgebieden samen te voegen tot een nieuw beeld. Dat is waar de kracht van een domeinoverstijgende theorie zit, en dat is precies wat specialisten niet altijd zien.
De rol van tijd en technologie
Bij vrijwel alle voorbeelden speelde de tijd een belangrijke rol. Het duurde decennia voordat de theorieën werden geaccepteerd. Soms omdat nieuwe generaties wetenschappers opgroeiden die niet gehinderd werden door oude overtuigingen. Maar vaak omdat nieuwe technologieën bewijs leverden dat eerder niet te verzamelen was.
Wegeners theorie kreeg pas de wind in de zeilen toen sonar-technieken de zeebodem in kaart konden brengen. Toen wetenschappers magnetometers gebruikten om magnetische patronen in zeebodems te meten. Toen seismografen aardbevingen wereldwijd konden traceren. Die technieken bestonden allemaal niet in Wegeners tijd.
Darwins theorie kreeg bevestiging toen de genetica zich ontwikkelde. Toen microscopen goed genoeg werden om chromosomen te zien. Toen radioactieve dateringen de echte leeftijd van de aarde onthulden. Darwin had die technieken niet.
De kiemtheorie profiteerde van betere microscopen, van technieken om bacteriën te kweken, van het ontdekken van virussen toen microscopen nog krachtiger werden.
Marshalls werk werd bevestigd toen antibiotica beschikbaar kwamen en men kon aantonen dat maagzweren verdwenen als je de bacterie doodde.
Prusiners werk kreeg steun toen men eiwitten kon zuiveren en hun structuur kon bepalen op moleculair niveau.
Soms is een idee zijn tijd gewoon vooruit. De tools om het te bewijzen bestaan nog niet. Het raamwerk om het te begrijpen is er nog niet. Daarom kan een theorie decennia moeten wachten voordat de rest van de wetenschap erachteraan komt.
Niet elke bekritiseerde theorie wordt gerehabiliteerd
Er is nog een belangrijk aspect dat in dit essay thuishoort. Voor elke theorie die de kritiek overleefde en uiteindelijk werd geaccepteerd, zijn er ook velen die kritiek kregen en terecht werden verworpen. Ook die verhalen verdienen aandacht, want ze laten zien dat kritiek een goede reden kan hebben.
Neem de flogistontheorie uit de achttiende eeuw. Wetenschappers geloofden dat brandbare materialen een substantie bevatten die vrijkwam bij verbranding – het flogiston. Deze theorie had tientallen jaren aanhangers, werd verdedigd door vooraanstaande chemici en leek een elegante verklaring te bieden voor allerlei verschijnselen: waarom dingen branden, waarom vuur uitgaat in een gesloten ruimte, waarom metalen roesten. Maar er was een probleem: metalen werden zwaarder als ze verbrandden, niet lichter. De theorie moest steeds meer creatieve aanpassingen ondergaan om dit te verklaren, zoals “negatief flogiston”. Uiteindelijk maakte Lavoisier’s zuurstoftheorie de hele constructie overbodig.
Of denk aan koude kernfusie in 1989. Twee wetenschappers claimden kernfusie bij kamertemperatuur te hebben bereikt – wat, als dat waar zou zijn, de energiecrisis zou oplossen. De pers was euforisch. Laboratoria over de hele wereld probeerden het te reproduceren. Enkele claimden succes. Maar geleidelijk bleek dat het niet werkte. De oorspronkelijke experimenten berustten op meetfouten en overmoed.
Of polywater in de jaren zestig en zeventig. Een Russische wetenschapper dacht een nieuwe vorm van water ontdekt te hebben met bizarre eigenschappen. Internationale labs bestudeerden het fenomeen. Er kwamen publicaties, congressen, discussies. Het bleek uiteindelijk gewoon verontreinigd water te zijn.
Of vitalisme, het idee dat levende wezens een speciale ‘levenskracht’ bevatten die hen fundamenteel anders maakt dan dode materie. Deze theorie was populair in de negentiende eeuw en had aanzienlijke wetenschappelijke steun. Maar naarmate biochemie en moleculaire biologie zich ontwikkelden, bleek steeds meer dat levensprocessen gewoon ingewikkelde chemische reacties zijn. Geen speciale kracht nodig.
Deze theorieën hadden iets gemeenschappelijks met de voorbeelden die wél succesvol bleken. Ze werden verdedigd door gerenommeerde wetenschappers. Ze hadden aanhangers én tegenstanders. Ze kregen hevige kritiek, maar hun voorstanders hielden vol. Ze beloofden revolutionaire inzichten. En toch bleken ze fout.
Wat maakt het verschil?
Dit is een zinvolle vraag, met name als we verderop nader naar de polyvagaaltheorie gaan kijken. Als je midden in zo’n wetenschappelijke strijd zit, hoe weet je dan of je een Darwin bent of een flogiston-verdediger? Achteraf is het makkelijk te zien, maar tijdens het proces?
Er zijn wel patronen te onderscheiden, maar deze geven uiteraard geen garanties. Flogiston vereiste steeds meer ingewikkelde aannames om waarnemingen te verklaren. Koude fusie kon niet consistent worden gereproduceerd. Polywater verdween zodra men met meer zorgvuldigheid werkte. Vitalisme werd steeds meer overbodig naarmate de wetenschap vorderde. Deze theorieën werden niet alleen verworpen door nieuwe inzichten, maar erodeerden vooral doordat ze hun beloftes niet waarmaakten.
De theorieën die wél overeind bleven – evolutie, platentektoniek, kiemtheorie, prionen – hadden een andere dynamiek. Ze startten ruw en onvolledig, maar werden robuuster naarmate er meer onderzoek kwam. Ze voorspelden zaken die later werden bevestigd. Ze openden vruchtbare onderzoekslijnen. Ze convergeerden met bewijs uit steeds meer disciplines en domeinen, in plaats van te divergeren.
Darwin voorspelde overgangsvormen die decennia later werden gevonden. Wegeners continentale drift kreeg steun vanuit de oceanografie, seismologie en het paleo-magnetisme – totaal verschillende vakgebieden die onafhankelijk dezelfde conclusie ondersteunden. Pasteurs kiemtheorie leidde tot antisepsis, vaccinatie, antibiotica – praktische toepassingen die werkten. Prusiners prionen verklaarden steeds meer ziektes naarmate de moleculaire biologie vorderde.
Het verschil zit dus niet in de hoeveelheid kritiek, of in hoe lang een theorie standhoudt tegen weerstand. Het verschil zit in wat er gebeurt als je blijft onderzoeken. Groeien de problemen of lossen ze op? Worden de verklaringen ingewikkelder of eenvoudiger? Vloeien de verschillende onderzoekslijnen naar dezelfde conclusie of wijzen ze verschillende kanten op?
Voor domeinoverstijgende theorieën komt daar nog iets bij. De theorieën die overleefden – evolutie, platentektoniek, kiemtheorie – werden uiteindelijk sterker door interdisciplinair onderzoek. Biologen werkten samen met geologen, chemici met artsen en neurologen met biochemici; de disciplines versterkten elkaar, vulden elkaars gaten op. Bij de theorieën die verdwenen, zoals vitalisme of de ethertheorie, gebeurde het omgekeerde: naarmate disciplines zich ontwikkelden, maakten ze de theorie steeds meer overbodig.
Dit is misschien het belangrijkste onderscheid. Een houdbare domeinoverstijgende theorie creëert bruggen tussen vakgebieden die blijven staan, ook als details worden aangepast. Ze openen nieuwe onderzoeksgebieden, stellen nieuwe vragen en leiden tot productieve samenwerkingen. Slechte domeinoverstijgende theorieën vullen alleen tijdelijke gaten in kennis, en verdwijnen zodra die gaten op andere manieren worden opgevuld.
Maar ook dit zijn criteria die je vooral achteraf kunt toepassen. Tijdens het proces zelf is het onderscheid vaak niet scherp. Daarom is wetenschappelijke scepsis zo waardevol: het zorgt dat alleen theorieën overleven die bestand zijn tegen voortdurende toetsing.
De polyvagaaltheorie in perspectief
Tegen deze achtergrond is het interessant om naar de polyvagaaltheorie te kijken. Deze theorie, ontwikkeld door Stephen Porges, die er vanaf de jaren zeventig aan werkte en de theorie in 1994 formeel introduceerde, probeert te verklaren hoe ons autonome zenuwstelsel reageert op veiligheid en gevaar, en hoe dit sociaal gedrag en emoties beïnvloedt.
De theorie combineert neurobiologie, evolutiebiologie, psychologie, psychiatrie en traumatherapie. Het is bij uitstek een domeinoverstijgende theorie. En net als de historische voorbeelden krijgt de theorie kritiek vanuit verschillende hoeken.
Anatomen en neurowetenschappers wijzen op anatomische details die niet kloppen. Het ‘ventrale vagale complex’ zoals Porges het beschrijft, zou niet als aparte anatomische entiteit bestaan. Claims over unieke zoogdier-innovaties met betrekking tot de functie van de nervus vagus worden betwist. De details over welke vezels waar naartoe gaan, lijken niet altijd te kloppen met wat anatomie laat zien.
Die kritiek is belangrijk en moet serieus worden genomen. Als de anatomische basis van een theorie niet klopt, is dat een reëel probleem.
Maar tegelijkertijd zien therapeuten, psychologen en andere professionals grote waarde in de theorie. De concepten neuroceptie (onbewuste detectie van veiligheid of gevaar), van een hiërarchie in stressresponsen en van de verbinding tussen autonome regulatie en sociaal gedrag blijken klinisch erg nuttig. Traumabehandelingen zijn erdoor beïnvloed. Het begrijpen van autisme, angststoornissen en PTSS heeft er baat bij gehad.
Zo ontstaat een spanningsveld tussen wetenschap en praktijk. Verschillende disciplines zien verschillende dingen. Anatomen zien anatomische fouten. Therapeuten zien therapeutische waarde. Beide observaties kunnen waar zijn.
We weten feitelijk niet hoe het verhaal af gaat lopen. De polyvagaaltheorie is nog niet af; dat betwist Porges niet. Hij is bereid zijn theorie aan te passen, reageert op kritiek, verfijnt zijn claims. De wetenschappelijke discussie is gaande. En dat is het verschil met onze historische voorbeelden: wij kijken met de wijsheid achteraf. We weten hoe hun verhalen afliepen. Bij de polyvagaaltheorie zijn we nog in het proces.
Misschien volgt deze theorie hetzelfde pad als de evolutietheorie en platentektoniek: een grote kern van waarheid die aanvankelijk nog ruw en onnauwkeurig is, maar geleidelijk wordt verfijnd en geaccepteerd. Misschien blijkt over vijftig jaar dat Porges in essentie gelijk had, ook al moesten details worden aangepast. De theorie opent inmiddels wel vruchtbare onderzoekslijnen, krijgt steun vanuit verschillende therapeutische stromingen en lijkt praktische waarde te hebben – allemaal kenmerken die de succesvolle theorieën ook vertoonden. Misschien wordt een verfijnde, completere theorie over het autonome zenuwstelsel ontwikkeld die bepaalde inzichten van Porges integreert.
We weten het simpelweg niet. De geschiedenis van de wetenschap leert ons niet dat elke domeinoverstijgende theorie die kritiek krijgt, uiteindelijk gelijk krijgt. Het leert ons dat zulke theorieën op een speciale manier beoordeeld moeten worden, en dat het proces van acceptatie of verwerping complex en langdurig kan zijn.
Wat we wel weten, is dat Stephen W. Porges meer dan 400 artikelen over de PVT heeft gepubliceerd9. Het gaat hier niet om ‘ongefundeerde’ wetenschappelijke claims. Zijn werk is een prachtige transdisciplinaire synthese, die nog onvolledig is, en dat beseft Porges zelf ook.
Zoals Porges zelf beschrijft10:
De polyvagaaltheorie ontstond vanuit mijn pogingen om psychologische processen en het autonome zenuwstelsel met elkaar te verbinden. Daarbij putte ik uit de neurofysiologie, neuroanatomie, klinische geneeskunde en onderzoek naar brein-lichaamsverbindingen vanuit verschillende disciplines. Het ontwikkelen van deze theorie maakte een fundamenteel probleem in de hedendaagse wetenschap zichtbaar: disciplinaire schotten beperken vaak de samenwerking en integratie van kennis, omdat gespecialiseerde methoden en jargon de uitwisseling van ideeën kunnen belemmeren. Wanneer onderzoek geïsoleerd blijft, wordt het lastiger om ons collectieve begrip vooruit te helpen. Dit artikel onderzoekt hoe de PVT zich heeft ontwikkeld en formuleert de kernprincipes, met bijzondere aandacht voor de dialoog met collega’s die niet vertrouwd zijn met de fundamentele literatuur van de theorie. Het overbruggen van zulke kloven vraagt niet alleen om het delen van kennis, maar ook om openheid voor nieuwe perspectieven, intellectuele flexibiliteit en nieuwsgierigheid naar ideeën die gevestigde aannames uitdagen.
Wat kunnen we hiervan leren?
Een belangrijke les lijkt te zijn dat er in de wetenschap altijd een spanningsveld is tussen specialisme en synthese. Maar we hebben beide nodig. We hebben experts nodig die elk detail van hun vakgebied kennen, die fouten kunnen spotten, die standaarden handhaven. Zonder hen zou wetenschap vervallen in speculatie en fantasie.
Maar we hebben ook generalisten nodig die verbanden leggen tussen vakgebieden, die nieuwe vragen stellen, die out-of-the-box durven denken. Zonder hen zou wetenschap vastlopen in steeds nauwere specialisaties die niet meer met elkaar communiceren. Met als uiterste vorm dat er straks een specialist is die alles weet van niets …
Wat we zien is dat deze twee soorten wetenschappers vaak botsen. De specialist ziet de fouten, de onnauwkeurigheden, het gebrek aan diepgang. De generalist ziet de nieuwe verbanden, de synthetische kracht, het grotere plaatje. En beide hebben deels gelijk.
Een tweede les is dat tijd en geduld van belang zijn. Wegeners theorie had vijftig jaar nodig. Darwins visie zeventig jaar. Echt inzicht en diepe kennis kosten blijkbaar tijd. Nieuwe generaties moeten afstuderen zonder de oude vooroordelen. Nieuwe technieken moeten worden ontwikkeld. Puzzelstukjes uit verschillende velden moeten samenkomen.
Een derde les is dat kritiek waardevol is, ook als die uiteindelijk ongegrond blijkt. De kritiek op Darwin dwong evolutiebiologen om beter te worden, om genetica te ontwikkelen, om fossiel bewijsmateriaal zorgvuldiger te bestuderen. De kritiek op Wegener dwong geologen om de zeebodem te onderzoeken, om mechanismen te ontdekken. Kritiek scherpt theorieën, waardoor die theorieën misschien overeind blijven.
En ondanks al deze lessen dienen we voorzichtig te zijn met historische analogieën. Dat Wegener gelijk kreeg, betekent niet dat elke wetenschapper die kritiek krijgt, gelijk zal krijgen. Dat Marshall een Nobelprijs won na jaren van spot, betekent niet dat elke verworpen theorie wordt gerehabiliteerd. Flogiston, koude fusie, polywater en vitalisme herinneren ons eraan dat de bekritiseerde theorieën terecht kunnen worden bekritiseerd.
Een rommelig proces
Er zijn ideeën die te vroeg komen en sterven voordat hun tijd aanbreekt. Er zijn wetenschappers die hun leven wijden aan een theorie die fout blijkt. Semmelweis eindigde zijn leven in een psychiatrische inrichting, gebroken omdat niemand zijn handenwas-hypothese serieus nam.
Wetenschap voorbij de grenzen van domeinen is niet makkelijk, zowel voor de theorie als voor de wetenschapper. Het levert vaak kritiek op; het vereist een speciale manier van evalueren, die verder kijkt dan de zwakke plekken in individuele vakgebieden en aandacht heeft voor de synthetische kracht van het geheel.
Maar we moeten beseffen dat we het verleden niet kunnen gebruiken om het heden te rechtvaardigen. Dat Wegener uiteindelijk gelijk kreeg, zegt niets over of een huidige theorie gelijk zal krijgen. Elke theorie moet op haar eigen merites worden beoordeeld, met genuanceerde kritiek, met aandacht voor zowel zwakheden als sterke punten.
De verhalen van deze wetenschappers leren ons vooral dit: wees open voor nieuwe ideeën, maar ook kritisch. Verwerp niet te snel, maar accepteer ook niet te gemakkelijk. Let op de criteria die succesvolle theorieën onderscheiden van mislukkingen: convergentie van bewijs, voorspellende kracht, vruchtbare onderzoeksprogramma’s, praktische toepassingen die werken. En realiseer je dat wetenschap een proces is dat zich over decennia uitstrekt, met veel onzekerheid en weinig garanties.
Tot slot
Kunnen we nu iets zinnigs zeggen over de polyvagaaltheorie? Ik denk het wel.
Als we kijken naar de criteria die succesvolle theorieën onderscheiden van mislukkingen, zien we misschien patronen die we bij de polyvagaaltheorie herkennen. Zo opent de polyvagaaltheorie vruchtbare onderzoekslijnen: van de microbioom-darm-hersenas (“gut-brain axis”) tot parasympathische biofeedback, van onderzoek naar sociale signalen tot studies naar lichaamsgerichte interventies. Ze krijgt steun vanuit verschillende disciplines: niet alleen psychotherapie, maar ook onderwijskunde, perinatale zorg, verslavingszorg en autismebegeleiding passen de inzichten toe.
Er zijn praktische toepassingen die in de praktijk blijken te werken: traumasensitieve zorg in ziekenhuizen en GGZ, regulatie-interventies in het onderwijs, begeleiding bij ontwikkelingstrauma. Het model van Porges dient als fysiologische verklaring voor het succes van verschillende lichaamsgerichte traumatherapieën, waaronder Somatic Experiencing®.
En de theorie wordt robuuster naarmate er meer onderzoek komt: Porges blijft reageren op kritiek en publiceert nog steeds; dat is hoe wetenschap hoort te werken. Het is ook precies het patroon dat we zagen bij Darwin, Wegener en veel van de andere genoemde wetenschappers: een ruw begin dat geleidelijk wordt verfijnd, niet een rigide constructie die bij de eerste tegenwind instort.
De kritiek die er is, bevat elementen waar zeker nog naar gekeken moet worden; ik zal daar de komende tijd over schrijven. Maar dat is wat mij betreft geen reden om het kind met het badwater weg te gooien.
Iets voor een volgend essay is dat de wijze waarop de polyvagaaltheorie kritiek krijgt geen schoonheidsprijs verdient – het doet meer denken aan de verhitte debatten in Darwins tijd dan aan een genuanceerde wetenschappelijke uitwisseling.
De vraag is niet of elk anatomisch detail klopt – Darwin kende ook geen genetica, Wegener had geen verklarend mechanisme. De vraag is of de theorie vruchtbaar genoeg is om ons begrip verder te brengen, of verschillende vakgebieden bij elkaar worden gebracht op een manier die standhoudt. Van dat laatste ben ik overtuigd. De polyvagaaltheorie heeft mij meer inzicht gegeven in de verbinding tussen lichaam, emotie en gedrag dan welke theorie ook die ik de afgelopen decennia ben tegengekomen.
Of over vijftig jaar de theorie van Porges er nog precies zo uitziet als nu? Waarschijnlijk niet. Maar dat gold ook voor Darwins evolutietheorie.
Als je dit artikel lezenswaardig vond en (nog) geen betaald abonnement wilt, mag je me ook ondersteunen door me te trakteren op een cappuccino!
Theodosius Dobzhansky is een Oekraïens-Amerikaans evolutionair bioloog die in de jaren 60 een beroemde uitspraak deed: “Niets in de biologie heeft betekenis behalve in het licht van evolutie.” Een uitspraak die direct bij me resoneerde en mijn belangstelling nog verder aanwakkerde.
Zie de foto bovenaan …
Full disclosure: Als co-voorzitter van het Polyvagaal Instituut Nederland ben ik een uitgesproken “aanhanger” van de polyvagaaltheorie. Ik vind het een prachtige theorie, die verrijkend is en waarvan ik denk dat hij belangrijke consequenties zou mogen hebben in hoe we onze maatschappij inrichten. Ik schreef daar op relaxmore.net al meerdere malen over.
Ik ben echter ook een “waarheidszoeker”, dus het is niet mijn intentie om met dit artikel de suggestie te wekken dat het zonder verder onderzoek of discussie wel goed komt met die polyvagaaltheorie. Nee, als we werkelijk de inrichting van onze maatschappij laten beïnvloeden door een theorie, dan mag die theorie wel goed in elkaar zitten.
Ik heb er alle vertrouwen in dat dat goed gaat komen, maar er moet nog wel een en ander gebeuren.
Nu was Darwin niet de eerste en de enige die over evolutie schreef in die tijd; anderen – waaronder zijn opa Erasmus Darwin – hadden al wat “masseerwerk” vooraf gedaan. Maar goed, dat is weer een heel ander verhaal …
Ironisch is dat nog tijdens Darwins leven de Oostenrijkse monnik Gregor Mendel al zijn werk over erfelijkheid publiceerde, en het schijnt zelfs dat Darwin een exemplaar in zijn boekenkast had staan, maar nooit aan het lezen ervan is toegekomen.
Het verval van radioactieve elementen in de aardkorst (uranium, thorium, kalium-40) produceert voortdurend nieuwe warmte; dat was in Kelvin’s tijd (1860-1890) volledig onbekend.
Interessant detail: het woord miasma wordt in het Engels nog steeds gebruikt in figuurlijke zin voor “een verstikkende of besmettende invloed”, bijvoorbeeld in “a miasma of corruption” (een sfeer van corruptie).
Bacteriën waren al in de 17e eeuw gezien, maar men begreep hun rol in ziektes niet. Antonie van Leeuwenhoek zag in 1676 als eerste bacteriën door zijn microscoop en noemde ze “dierkens” of “animalcules”.
Binnenkort meer hierover.
Helder uitgelegd en geschreven. Altijd prettig jouw stukken te lezen over ingewikkelde zaken. Dank je voor het delen.