Ogen geven zicht op hersenactiviteit

, door Nicolien Wieringa
foto: Henk Veenstra

​Iedereen die wel eens liefdesverdriet heeft gehad kent het: je concentreren lukt niet meer. Waar je eerder met volle aandacht op je werk dook, kijk je nu in gedachten verzonken voor je uit. Onderzoekers van het UMCG en de Rijksuniversiteit Groningen ontwikkelden een nieuwe methode om beter te begrijpen wat er in de hersenen gebeurt als je aandacht aan iets geeft. En wat er verandert als dat niet meer gaat, bijvoorbeeld door veroudering, depressie of liefdesverdriet.

Al vele jaren is bekend dat een verandering in de grootte van iemands oogpupil iets kan zeggen over hoe hard de hersenen op dat moment aan het werk zijn.

“Wanneer iemand zijn of haar aandacht ergens op richt, zie je ongeveer een seconde later de piek van een pupilverwijding,” vertelt Sander Martens van het Neuroimaging Center van het UMCG. “Het meten van de pupillen is dus een mooie manier om inzicht te krijgen in de hersenactiviteit die met het geven van bewuste aandacht te maken heeft. Als je bewust iets waarneemt, dan zie je dat de pupil groter wordt, terwijl die verandering bij niet-bewust zien een stuk kleiner is.”

Verstopt

Martens en zijn onderzoekgroep hebben proefpersonen blootgesteld aan experimenten waarin ze heel snel na elkaar beeldjes te zien krijgen (zie het filmpje bij dit artikel). In een hele stroom van cijfers zitten dan bijvoorbeeld letters ‘verstopt’. De proefpersonen krijgen de opdracht om te rapporteren welke letters ze zien – hun aandacht gaat dus uit naar de letters.

“Als opeenvolgende letters minder dan een halve seconde van elkaar verwijderd zijn, merken de meeste mensen alleen de eerste letter op; ze missen de tweede. Maar als er meer tijd tussen de letters zitten, zien veel meer mensen ook de tweede letter,” vertelt Martens. “Het lijkt erop dat onze hersenen best beperkt zijn in de hoeveelheid informatie die ze in een bepaalde tijd bewust kunnen opnemen.”

Pupilveranderingen

De gebruikelijke analysemethoden bleken Martens niet veel verder te helpen in het ontrafelen van de hersenactiviteit bij het geven van aandacht. Als veranderingen in aandacht elkaar namelijk snel opvolgen, wordt het nagenoeg onmogelijk om opeenvolgende pupilveranderingen en de daaraan gekoppelde gebeurtenissen van elkaar te onderscheiden.

In nauwe samenwerking met onderzoekers van de Rijksuniversiteit Groningen, gingen Martens en promovendus Stefan Wierda aan de slag om een nieuwe methode te ontwikkelen om de pupilveranderingen van proefpersonen te analyseren. “Met de nieuwe methode, een zogenoemd computeralgoritme, kunnen we uit een complex patroon van pupilveranderingen de onderliggende herseninspanning heel gedetailleerd herleiden,” licht Wierda toe.

Grote impuls

Martens is enthousiast over de nieuwe methode, waarover hij en zijn groep in mei in het Amerikaanse tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) hebben gepubliceerd. “De methode maakt het mogelijk om tien maal meer informatie uit de ogen af te lezen dan eerder werd gedacht.” Het onderzoek naar de rol van aandacht en het scheiden van relevante en irrelevante informatie, waar de hersenen voortdurend mee bezig zijn, kan hierdoor een grote impuls krijgen.

Martens: “We kunnen nu laten zien dat mensen die met heel veel aandacht iets proberen waar te nemen, meer geneigd zijn om andere belangrijke dingen te missen. Met de nieuwe methode kunnen we leren hoe aandacht optimaal ingezet en verdeeld kan worden om belangrijke informatie tot het bewustzijn door te laten dringen. En we zijn zeer benieuwd wat hieraan verandert bij veroudering, of als mensen last hebben van liefdesverdriet, depressie of een beroerte. Daar gaan we nu mee aan de slag.”

Pagina delen Sluiten
 (optioneel)
Wat betekent dit?

Dit is een controle om vast te stellen dat u een menselijke bezoeker van deze pagina bent en geen zoekrobot.