Focus on fixations. Neuroimaging of human visual perception

Promotie: dhr. J.B.C. Marsman, 16.15 uur, Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen

Proefschrift: Focus on fixations. Neuroimaging of human visual perception

Promotor(s): prof.dr. J.M.M. Hooymans

Faculteit: Medische Wetenschappen

 

Wat gebeurt er in ons brein als we rondkijken?

Tijdens een MRI scan wordt aan patiënten gevraagd om de ogen op een vast punt te focussen. Oogbewegingen veroorzaken namelijk ruis bij hersenonderzoek naar visuele waarneming. Bij een nieuw ontwikkelde techniek geeft juist de registratie van oogbewegingen informatie over hersenactiviteit en de verwerking van visuele informatie in ons brein. Jan Bernard Marsman stelt in zijn onderzoek vast dat de hersenactiviteit, gemeten tijdens vrij rondkijken, gebruikt kan worden om te achterhalen waar iemand precies naar gekeken heeft. Uit zijn onderzoek blijkt ook dat onze oogbewegingen mede bepalen in welk hersengebied de visuele informatie verwerkt wordt.

Om de wereld om ons heen waar te nemen, bewegen we continu onze ogen. Toch zien we alleen scherp als onze ogen stilstaan. Deze toestand heet een fixatie. Tijdens een fixatie nemen we informatie op om te kunnen zien. Marsman bestudeerde de fixaties bij proefpersonen in relatie tot hun hersenactiviteit om zodoende meer te weten te komen over de visuele waarneming van mensen. Hij maakte hierbij gebruik van functionele MRI.

Tot voor kort leek het niet mogelijk om met functionele MRI hersenactiviteit te meten tijdens natuurlijk kijkgedrag bij visuele waarnemingsproeven. Marsman slaagde er in om met fMRI hersenactiviteit te meten tijdens fixaties. Omdat de mens meerdere oogbewegingen per seconde maakt en de functionele MRI gebruik maakt van een veel trager veranderd signaal, werd deze koppeling tot voorkort niet mogelijk geacht.

De studie van Marsman toont aan dat hersenactiviteit die gemeten wordt tijdens een fixatie gebruikt kan worden om te achterhalen waar iemand naar gekeken heeft. Verder blijkt dat het soort oogbeweging dat iemand maakt (kleine of grote sprongen, kort of lang stilhouden), bepaalt in welk hersengebied de visuele informatie verwerkt wordt. Ook blijkt dat de hersengebieden die betrokken zijn bij ruimtelijke waarneming en het zien van beweging, tevens betrokken zijn bij het sturen van onze aandacht. Het gebruiken van oogfixaties in combinatie met fMRI-scans biedt wetenschappers een nieuwe methode om hersenactiviteit tijdens natuurlijk kijkgedrag te bepalen.

Jan Bernard Marsman (Groningen, 1982) studeerde Kunstmatige Intelligentie aan de RUG. Hij deed zijn promotieonderzoek bij het Laboratorium voor Experimentele Oogheelkunde en het NeuroImaging Centrum van het UMCG. Het promotieonderzoek werd mede gefinancierd met subsidies van de Europese Unie, namelijk PERCEPT (http://nest-percept.eu) en GazeCom (www.gazecom.eu). Marsman is momenteel werkzaam als postdoc onderzoeker bij het NeuroImaging Centrum van het UMCG.