Nijmeegse natuurkundigen publiceren over leergedrag hersenen in Nature
Neuroscience
Ogen trainen de hersenen bij het horen
Onze ogen zijn van invloed voor ons richtinghoren. Ze helpen én
trainen onze hersenen bij de reconstructie van de geluidsrichting:
horen door te kijken. Onderzoekers van de afdeling Biofysica van de
Katholieke Universiteit Nijmegen hebben dit aangetoond. Deze
conclusies vegen het idee van tafel dat blinde mensen beter zouden
kunnen richtinghoren dan zienden. De resultaten verschijnen in het
februarinummer van Nature Neuroscience.
Onze oren kunnen zelf niet richtinghoren. Het slakkenhuis registreert
´wat´ voor geluid er binnenkomt (spraak, auto, vogel, etc.), maar niet
´waar´ het vandaan komt. Uit de verschillen tussen beide oren
reconstrueren onze hersenen vervolgens de richting van het geluid. Zo
zal geluid van rechts een fractie eerder (enkele tientallen
microseconden) en iets luider in het rechteroor arriveren dan in het
linkeroor.
Verandering hoofdomvang
De verschillen in aankomsttijd en volume hangen niet alleen af van de
geluidsrichting, maar ook van de grootte van het hoofd. Deze relatie
verandert dus voortdurend tijdens de groei en onze hersenen zullen dat
moeten meenemen in hun berekeningen. Algemeen wordt aangenomen dat de
relatie tussen deze verschillen en de geluidsrichting wordt geleerd
door ervaring. Het Nijmeegse onderzoek toont nu aan dat het onze ogen
zijn die de hersenen dat `onderwijzen'.
Continu leerproces
Uit het Nijmeegse onderzoek blijkt verder dat onze ogen de hersenen
helpen zich aan te passen in een zich veranderende omgeving:
richtinghoren is een continu leerproces. Hierdoor zijn wij in staat
het richtinghoren aan te passen als onze ogen of oren verslechteren of
juist verbeteren. Het menselijk brein blijft dus levenslang flexibel.
Halvering gezichtsvermogen
Voor het onderzoek moesten proefpersonen gedurende drie dagen een
sterk verkleinende bril dragen die bovendien het gezichtsveld
versmalde. De experimenten vonden plaats in een volledig donker
laboratorium, waarin de proefpersoon met een laser kon aangeven waar
hij dacht dat zich een geluidsbron bevond. Het geluid werd door een
robotarm naar onvoorspelbare posities gedirigeerd, waardoor voor vele
richtingen de reacties konden worden gemeten.
Het blijkt dat het vermogen tot richtinghoren van de proefpersonen
zich na drie dagen had aangepast aan het veranderde gezichtsvermogen.
Interessant is ook dat de veranderingen in het richtinghoren zich
beperkten tot geluiden die afkomstig waren uit het sterk verkleinde
gezichtsveld van de bril. Geluiden die uit richtingen kwamen die niet
met de bril konden worden gezien, werden normaal gelocaliseerd. Nadat
de bril weer was afgezet, herstelde de geluidslocalisatie zich weer
binnen één tot enkele dagen tot het normale niveau.
In een eerdere vergelijkende studie hebben de Nijmeegse onderzoekers al laten zien dat blinden aanzienlijk slechter presteren dan zienden bij het richtinghoren in een rumoerige omgeving. Deze onderzoeken tonen daarmee voor het eerst onomstotelijk aan dat goed kunnen zien belangrijk is om ook goed te kunnen richtinghoren.
13-1-2003