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).