Radboud Universiteit Nijmegen


Samenwerken geeft sneller resultaat, ook in het brein

Voor de tweede maal een jaar scoort de Nijmeegse neuro-onderzoeker Pascal Fries als auteur van een wetenschappelijke toppublicatie over het verband tussen de synchrone activiteit van hersencellen en gedrag. In Nature (9-2) toont hij aan dat naarmate er meer neuronen gelijktijdig vuren, de reactietijden sneller worden.

Er zijn veel studies die laten zien dat reactietijden omlaag gaan naarmate een proefpersoon meer aandacht heeft voor een taak, en er zijn ook onderzoeken die laten zien dat hersencellen actiever worden en meer gelijktijdig vuren als er met concentratie gewerkt wordt. Maar niet eerder werden beide factoren tegelijk onderzocht en was het mogelijk om op grond van de neurale activiteit het gedrag te voorspellen.
Dit lukte Pascal Fries en Thilo Womelsdorf van F.C. Donders Centre in Nijmegen met hun Amerikaanse collega's Partha Mitra en Robert Desimone met een visuele aandachtstaak waarbij de neurale activiteit voor, tijdens en na de reactie werd gemeten. De reactietijden bleken te voorspellen op basis van het aantal neuronen dat gelijktijdig vuurden: naarmate de synchroniciteit groter was, was de reactie sneller.

De wetenschappelijke vraag die aan dit onderzoek ten grondslag is hoe het brein omgaat met de enorme hoeveelheid stimuli die ons omringen. Het is fysiek onmogelijk om alles tegelijk intensief te bewerken. Kennelijk stuurt aandacht de hersenactiviteit aan voor de relevante taak. Het synchroon samenwerken van neuronen heeft direct effect op gedrag dat in gang gezet wordt vanuit het visuele systeem. Dit onderzoek is een nieuwe stap in het snel ontwikkelende hersenonderzoek.

Gamma-band synchronization in visual cortex predicts speed of change detection. Nature 09022006,
Thilo Womelsdorf^1, Pascal Fries1,2, Partha P. Mitra^3,& Robert Desimone^4,5


1
F.C. Donders Centre for Cognitive Neuro-imaging, Radboud University Nijmegen

2Department of Biophysics, Institute for Neuroscience, Radboud University Nijmegen

3 Cols Spring Harbor Laboratory, Cols Spring Harbor, New York
4Laboratory of Neuropsychology, National Institute of Mental Health, National Institutes of Health, Bethesda

5McGovern Insitute for Brain Research at MIT, Cambridge, Massachusetts.