Radboud Universiteit Nijmegen
Eerste promovendus herseninstituut FC Donders Centrum
Zelf fouten maken, of iemand fouten zien maken. Voor de hersenen maakt
het niet uit: zij reageren op dezelfde manier. Dat is één van de
opmerkelijke uitkomsten van de eerste promovendus van het Nijmeegse
hersenonderzoeksinstituut FC Donders Centre for Cognitive
Neuroimaging. Rogier Mars onderzocht naar wat er in de hersenen
gebeurt als we bewegingen plannen en evalueren. Zijn promotie is op 10
november.
Zijn eerste werkdag op het FC Donders Centre for Cognitive
Neuroimaging viel samen met de officiële opening van het
onderzoeksinstituut: hij kwam bij wijze van spreken tegelijk aan met
koningin Beatrix. Dat was op 1 oktober 2002. Net iets meer dan vier
jaar later, op 10 november aanstaande, is experimenteel psycholoog
Rogier Mars de eerste FC Donders-promovendus aan de Radboud
Universiteit Nijmegen. Dat wil zeggen: hij was in dienst van het
Nijmeegs Institute for Cognition and Information (NICI), maar voerde
zijn onderzoek uit in het centrum voor `neuroimaging'.
Rogier Mars onderzocht wat er in onze hersenen gebeurt als we
bewegingen selecteren en voorbereiden, en wat er gebeurt als we
bewegingen evalueren - met name als we merken dat we iets fout doen.
"De hele cyclus dus, vanaf het bedenken wat je het beste kunt doen om
je doel te bereiken tot en met evalueren of dat goed gegaan is - en
vervolgens weer opnieuw bedenken wat je dán beter kunt doen,
enzovoort. Gedragsoptimalisatie, al met al."
Actie plannen
Het onderzoek van Mars ging niet over situaties waarin mensen
uitgebreid wikken en wegen: hij liet proefpersonen in verschillende
experimentele situaties simpelweg op knoppen drukken. "Het bekende
werk: druk op links als je rood ziet, rechts als je groen ziet, druk
wel bij een driehoekje, niet bij een vierkantje - en daar vele
variaties op. We hebben situaties gecreëerd waarbij mensen op scherp
moesten staan en dan korter of langer moesten wachten om te reageren,
of soms gestoord werden zodat ze zich opnieuw klaar moesten maken voor
de start, als het ware."
Mars keek daarbij niet alleen naar het gedrag, maar vooral naar het
brein in actie. Juist met dat doel is het FC Donders Centre for
Cognitive Neuroimaging ingericht met zeer gevoelige apparatuur. Mars
kon constateren dat bij de voorbereiding van bewegingen verschillende
hersengebieden betrokken zijn op de laterale premotorische cortex. Bij
het selecteren en voorbereiden van bewegingen hangt het erg af van de
soort informatie die moet worden onthouden en de hoeveelheid tijd die
verstrijkt tussen dat onthouden en reageren.
Evaluatie van gedrag
"Bij de experimenten die gingen over het evalueren van gedrag hebben
we niet alleen gekeken naar de hersenen van de proefpersoon, maar ook
naar die van een observator, die kon zien wanneer de ander fouten
maakte." Opmerkelijk genoeg blijkt het hier niets uit te maken of je
nou zelf je spreekwoordelijke neus stoot of je ziet een ander het
doen, in je hersenen reageert hetzelfde gebied: de anterior cingulate
cortex (ACC). En of je nu zelf tijdens rijles merkt dat je de fout in
gaat, of je instructeur waarschuwt je: in al deze situaties wordt
diezelfde ACC actief.
Deze ontdekking was goed voor een publicatie (mei 2004) in het
vooraanstaande wetenschappelijk tijdschrift Nature Neuroscience.
Wereldwijd trok de ontdekking de aandacht. Niet alleen in de
wetenschappelijke, maar ook in de populaire pers. Daags nadat het
verscheen, werd het al besproken in de New York Times. Die krant
maakte de vergelijking met het `meerijden' van passagiers in auto's -
en vanaf dat moment ging het hard en werd het onderzoek besproken in
media van Amerika tot in Zuid-Afrika."
Op het spoor van afwijkingen
Ook FC Donders-directeur Peter Hagoort is enthousiast over de
ontdekking. "Rogiers mooiste resultaat vind ik zelf de ontdekking dat
ons brein bij het waarnemen van andermans fout hetzelfde systeem
inschakelt als wanneer het een eigen fout detecteert. Dit geeft
fundamenteel inzicht in de wijze waarop wij ons in een ander kunnen
verplaatsen. En uiteraard leidt dit tot het vermoeden dat hierin iets
misgaat bij personen die het aan inzicht in de ander ontbreekt. Zo zie
je hoe fundamenteel onderzoek je vaak al snel ook op het spoor kan
zetten naar het uitzoeken wat er misgaat bij bepaalde afwijkingen."
Mars voegt daaraan toe: "Dat bij het evalueren van eigen of andermans
gedrag altijd hetzelfde hersengebied betrokken is, maakt dat je daar
gaat zoeken als je wilt weten waarom dat evalueren mis gaat. Er is
veel belangstelling voor gedragsoptimalisatie, zeker vanuit de
psychiatrie en de ontwikkelingspsychologie. Mensen met Gilles de la
Tourette, met hallucinaties, met schizofrenie, met compulsieve
stoornissen - die krijgen het niet voor elkaar om op een rationele
manier hun gedrag te optimaliseren. En er zijn duidelijk ook
stoornissen waarbij mensen zich niet kunnen verplaatsen in anderen, en
zeker niet kunnen meeleven met anderen zoals de `meerijder' - denk aan
autisme bijvoorbeeld. Hoe werkt dat? Natuurlijk, die vraag heb ik met
mijn onderzoek niet beantwoord. Maar pas als je weet hoe hersenen
werken, waar iets gebeurt, onder welke omstandigheden, kun je op
termijn gaan kijken waar je moet zoeken naar een oplossing voor die
situaties waarin het niet werkt."
Eerste de beste
Net iets meer dan vier jaar na de start van het instituut, levert het
FC Donders Centrum zijn eerste promovendus af. Rogier Mars promoveert
op 10 november. Peter Hagoort zegt hierover: "Deze eerste dissertatie
is exemplarisch voor wat we met het Donderscentrum nastreven:
toponderzoek gepubliceerd in de toptijdschriften van het vakgebied.
Dat kan natuurlijk alleen indien de onderzoeksvoorwaarden optimaal
zijn. Geavanceerde apparatuur, maar meer nog de juiste experts om zo'n
promotietraject te begeleiden. In dit geval waren dat vanuit het
Donderscentrum Michael Coles, van huis uit Engelsman, en Ivan Toni,
Italiaan. Dit geeft al aan dat we onze expertise uit de hele wereld
halen. En daarvan profiteren onze promovendi."
Rogier Mars is sinds september 2006 als postdoc werkzaam postdoc bij
het Sobell Department of Motor Neuroscience and Movement Disorder van
University College London. Hij is te bereiken per e-mail,
r.mars@ucl.ac.uk of via de wetenschapsredactie van de Radboud
Universiteit Nijmegen: (024) 361 6000
Laterale premotorische cortex (bovenaanzicht). De rode gebieden zijn
betrokken bij het selecteren van acties, de groene bij het bijstellen
van je actieplan.
Laterale premotorische cortex (bovenaanzicht). De rode gebieden zijn
betrokken bij het selecteren van acties, de groene bij het bijstellen
van je actieplan.
Laterale premotorische cortex (bovenaanzicht). De groene gebieden zijn
actief bij het verwerken van stimulus/omgevingsinformatie, de rode
gebieden zijn actief bij het voorbereiden van de motorische respons.
Laterale premotorische cortex (bovenaanzicht). De groene gebieden zijn
actief bij het verwerken van stimulus/omgevingsinformatie, de rode
gebieden zijn actief bij het voorbereiden van de motorische respons.
Klein gebiedje in de anterior cingulate cortex (middendoorsnede).
Klein gebiedje in de anterior cingulate cortex (middendoorsnede).