Hersenonderzoek
Leuvense onderzoekers voorspellen wat iemand bewust zal waarnemen
Onderzoekers van KU Leuven en UZ Leuven zijn er voor het eerst in geslaagd om op basis van iemands hersenactiviteit te voorspellen wat die persoon bewust zal waarnemen, nog voordat die persoon zelf aangeeft iets gezien te hebben. De studie is vandaag gepubliceerd in het wetenschappelijk tijdschrift Nature Communications.
De onderzoekers lieten patiënten met onbehandelbare epilepsie deelnemen aan de studie. Deze patiënten hebben sowieso al ultradunne elektroden in hun hersenen ingeplant, die nodig zijn voor hun diagnose en hun behandeling.
Via deze elektroden konden de onderzoekers 'meeluisteren' naar individuele neuronen in het lateraal occipitaal complex, een hersengebied dat cruciaal is voor het herkennen van objecten en beelden. Gewone hersenscans, zoals MRI- en EEG-beelden, meten alleen de activiteit van miljoenen hersencellen tegelijk. Dankzij de elektroden konden de onderzoekers nu ook de activiteit van individuele cellen interpreteren, wat een grote meerwaarde was.
Slimme visuele presentaties
De onderzoekers gebruikten voorts 'slimme' visuele presentaties: sommige beelden werden wel bewust waargenomen door de deelnemers, andere dan weer niet. De onderzoekers ontdekten zo dat de activiteit in het betrokken hersengebied niet alleen voorspelt of iemand iets bewust zal zien, maar ook precies wat iemand zal zien, en dat zelfs tot anderhalve seconde voordat de patiënt zelf op een knop drukt om aan te geven dat hij of zij het object herkend heeft.
"De activiteit in dit gebied hangt niet louter samen met wat er objectief op het scherm verschijnt, maar met wat er bewust wordt waargenomen", verduidelijkt professor Peter Janssen (KU Leuven). "Pas wanneer de neuronen in dit gebied voldoende sterk genoeg activeren, meldt de patiënt dat hij het object echt ziet."
Individuele hersencellen
Dankzij het onderzoek is te weten kunnen komen wat er precies gebeurt op het niveau van individuele hersencellen op het moment dat visuele informatie 'doorstroomt' naar iemands bewustzijn. "We kunnen nu al voorspellen wat iemand bewust ziet op basis van hersenactiviteit", zegt assistent neurochirurgie Michaël Vanhoyland. "De volgende stap is het omgekeerde: hersengebieden gericht stimuleren zodat patiënten die blind zijn geworden opnieuw visuele indrukken kunnen ervaren, waar ook in Leuven aan gewerkt wordt. Dit werk toont aan dat dit gebied daarvoor een uitstekende kandidaat zou kunnen zijn."
