Uw profiel is aangemaakt

U heeft een e-mail ontvangen met een activatielink. Vergeet niet binnen 24 uur uw profiel te activeren. Veel leesplezier!

Zonder beweging ziet de wereld zwart

home

MARIEKE KOLKMAN

Als niets in je gezichtsveld beweegt, dan bewegen de ogen zelf wel. Anders zien ze niets meer.

Ogen staan nooit stil. Ze springen van hot naar her en zelfs op het moment dat iemand heel strak ergens naar kijkt, maken ze minieme bewegingen. Dat zet te denken over hoe we eigenlijk zien. Als de ogen constant bewegen, hoe kan het dan dat de wereld om ons heen zo stabiel is? Uiteraard heeft het brein daar compensatiemechanismen voor. Maar hoe die precies werken, daarover is men het nog niet eens.

Stel je kijkt naar een broodkruimel en je zet je ogen vast. Zo vast dat ze echt helemaal niet meer kunnen bewegen, bijvoorbeeld met een zuignapje. Wat gebeurt er dan? Mogelijk is de gedachte dat de broodkruimel dan in al z'n glorie in beeld komt; de vorm, de kleur, de structuur. Het goede antwoord is precies het tegenovergestelde: al binnen een paar seconden zie je niets meer.

In de jaren vijftig van de vorige eeuw werden de eerste experimenten gedaan met vastgezette ogen. De Russische psycholoog Alfred Yarbus deed dat echt met een zuignapachtige contactlens. Hij hield het oog er niet mee vast, maar had een soort minidiascherm aan de lens vastgemaakt, recht voor de iris van de proefpersonen. Op dat schermpje projecteerde hij beelden en vroeg de mensen wat ze zagen.

De projectie was bijvoorbeeld een dichte zwarte cirkel met groen licht. "Zodra het licht aangaat, ziet de proefpersoon een groene ring om een zwarte cirkel", beschrijven de Nederlandse natuurkundigen Gerrits, De Haan en Vendrik van de Universiteit Nijmegen het experiment in hun artikel uit 1966. Tot zover is er nog niks aan de hand. Maar dan: "Na één tot twee seconden vervagen de contouren. De zwarte cirkel en het donkere gebied buiten de groene ring worden lichter en groener, terwijl tegelijkertijd de groene ring minder licht en groen wordt. Daarna verdwijnt alle kleur uit het beeld en ten slotte vervaagt zelfs al het licht. Spoedig merkt de proefpersoon op dat het donker is. Na een paar minuten observeert hij dat het steeds donkerder is geworden."

En dat terwijl op het projectiescherm nog steeds die zwarte cirkel met het groene licht werd geprojecteerd.

Een oog moet dus bewegen. Anders wordt de wereld zwart. Het is nog niet zo als de T-Rex in 'Jurrasic Parc', die een prooi niet ziet als die maar stil genoeg staat, maar ook mensen hebben beweging nodig om te kunnen zien.

Dat komt door de cellen in het netvlies, de kegeltjes, staafjes en de netvlieszenuwcellen. Die vangen licht op en sturen die signalen door naar de visuele gebieden in de hersenen. De cellen reageren op veranderingen in lichtsterkte. Ze zijn er alleen niet op gemaakt om te blijven seinen als het binnenkomende licht precies hetzelfde blijft. Het gevolg is dat het visuele systeem geen input krijgt, dus wordt het zwart voor de ogen.

Daarom maakt het oog ook tijdens het fixeren nog kleine, onzichtbare bewegingen, microsaccaden genoemd (saccaden zijn oogbewegingen). Die zorgen ervoor dat er telkens net wat ander licht op de lichtreceptoren in het netvlies valt, zodat ze signalen blijven doorgeven en het beeld zichtbaar blijft.

Maar hoe kan het dat we ondanks al dat bewegen van de ogen de wereld om ons heen zien als een stabiel, stilstaand geheel? "Een stabiel beeld is niet vanzelfsprekend", zegt Jeroen Atsma. Hij is promovendus aan de Radboud Universiteit Nijmegen bij het Donders Institute for Brain, Cognition and Behaviour en onderzoekt oogbewegingen. "Laat je oogbol maar eens wiebelen door met je vinger ertegenaan te drukken. Dan zie je het beeld wel bewegen. Het idee is dat er normaal gesproken vlak voor een oogbeweging in het brein een foto gemaakt wordt van het beeld dat je op dat moment ziet. Vervolgens verschuift het brein dat beeld een beetje om te voorspellen hoe de wereld er na de sprong uitziet. Die voorspelling vergelijkt het brein met het daadwerkelijke beeld dat binnenkomt als de blik is terechtgekomen op z'n nieuwe plek."

Atsma onderzoekt die voorspellingen, om te ontrafelen hoe het mechanisme werkt waarmee het brein compenseert voor al die bewegende beelden. In april publiceerde hij een onderzoek in het Journal of Neuroscience naar wat er gebeurt als die twee beelden niet overeenkomen, dus wanneer de ogen niet zien wat ze hadden verwacht te zien. Hij ontdekte dat de voorspelling van het brein over wat het volgende beeld gaat zijn, pas gemaakt wordt als de oogbeweging in gang gezet is en niet al van tevoren.

In zijn experiment maakte hij gebruik van een bekend fenomeen in zijn tak van wetenschap: dat beelden tijdens een oogbeweging naar het punt toe trekken waar de ogen naartoe gaan. Als mensen hun blik verplaatsen van het ene bolletje naar het andere en je laat vlak voor de oogbeweging een korte flits zien precies tussen de twee bolletjes in, dan denken ze dat de flits vlak bij het tweede bolletje verscheen. Alles wordt als het ware richting het punt gezogen waar je oog naartoe beweegt - ook als je de flits een stuk voorbij het tweede bolletje laat zien.

Het idee is dat dat gebeurt, omdat je extra gefocust bent op het object waar je blik naartoe beweegt. Dat moet goed in beeld zijn, om snel te kunnen herkennen - je weet nooit of het je leven kan redden. Alles wat in de periferie van dat object staat, wordt door die 'superfocus' dichterbij het object waargenomen dan eigenlijk het geval is.

Atsma ontdekte dat dat effect compleet verdwijnt als je mensen vlak voordat ze de oogbeweging maken een seintje geeft dat ze toch niet naar het laatste bolletje mogen kijken. In hun hersenen was te zien dat ze zich op dat moment al helemaal hadden voorbereid om naar het volgende bolletje te springen: de neuronen waren al bezig met wat er gaat komen. Maar als de proefpersonen op het laatste moment toch niet naar het volgende bolletje keken, gaven ze opeens correct aan waar de flits is. Het zuigende effect van het volgende bolletje was verdwenen.

Dat lag niet in de lijn der verwachting, en hoewel Atsma en zijn collega's wel een verklaring opperen - "We denken nu dat de voorspelling van het volgende beeld pas echt gemaakt wordt als de oogbeweging in gang is gezet" - is het eerlijk om te zeggen dat het nog onduidelijk is, en dat er vast ook heel andere verklaringen voor kunnen zijn.

Waar inmiddels wel meer consensus over is, is wat er gebeurt op een hoger, bewuster niveau. Dat de ogen de hele tijd bewegen en we toch een stabiele wereld zien, is namelijk niet de enige kwestie. Een ander probleem is dat het een tiende van een seconde duurt voor de informatie die op het netvlies binnenkomt, in ons brein is verwerkt tot een beeld. Dat is onhandig bij snel bewegende dingen. Een tennisbal die komt aansuizen, is op het moment dat het beeld daarvan is gevormd, misschien alweer vijf meter verder. Hoe kun je die bal dan ooit terugslaan?

Ook daarvoor compenseert het brein en onderzoekers van de Universiteit van Californië ontdekten vorig jaar hoe dat werkt. Een gebiedje in het visuele systeem in de hersenen verplaatst het bewegende object (de tennisbal) alvast in de richting van de beweging en voorspelt op die manier waar de bal is op het moment dat het beeld gemaakt wordt in de hersenen. Zo kan je dus toch 'zien' waar de bal is. En wellicht is het ook daar waar het soms misgaat als je de bal niet raakt.

"Het beeld dat het oog bereikt en dat dan verwerkt wordt door het brein, loopt niet synchroon met de werkelijke wereld, maar het brein is slim genoeg om daarvoor te compenseren", zei de betrokken onderzoeker Gerrit Maus destijds. Hij voegde er nog aan toe: "Wat we waarnemen is niet per se de echte wereld, maar het is wat we nodig hebben om met die wereld om te gaan."

Lees verder na de advertentie

Schizofrenie: precieze oogpositie niet goed doorgegeven

Bij mensen met schizofrenie werkt het hersensignaal dat aan de visuele gebieden doorgeeft wat de positie van het oog is, niet helemaal goed. In een standaard testje om dat te onderzoeken maken ze grotere fouten dan gezonde mensen, ontdekten onderzoekers van de Canadese McGill University. Ze publiceerden hun resultaten in april in het Journal of Neuroscience.

In het testje moeten proefpersonen aangeven waar ze een flits zien. Die flits wordt aangeboden op het moment dat ze op het punt staan een oogbeweging te maken van het ene object naar het andere object op het scherm, bijvoorbeeld van het ene naar het andere bolletje. Mensen zien de flits altijd dichterbij het object waar de ogen naartoe gaan dan waar het in werkelijkheid verscheen. Dat komt doordat tijdens een oogbeweging alles wat in de buurt van het einddoel te zien is, ernaartoe gezogen wordt.

Dat mislocalisatie-effect is dus nog groter bij mensen met schizofrenie dan bij anderen. Mensen met zwaardere verschijnselen van de stoornis maken bovendien grotere fouten. Volgens de onderzoekers wordt bij mensen met schizofrenie het signaal onderdrukt dat de precieze positie van het oog doorgeeft aan de visuele cortex en zijn ze daardoor slecht in deze taak.

Waarschijnlijk heeft het te maken met 'neurale ruis': onwillekeurige hersenactiviteit, die activiteit op andere plekken kan uitvlakken. Het is al eens geopperd dat diezelfde neurale ruis aan de basis ligt van de gehoorhallucinaties die mensen met schizofrenie soms hebben.

Trouw.nl is vernieuwd. Vanaf nu is onbeperkte toegang tot Trouw.nl alleen voor (proef)abonnees.

Deel dit artikel

Advertentie

Wilt u dit artikel verder lezen?

Maak vrijblijvend een profiel aan en krijg gratis 2 maanden toegang tot Trouw.nl.

Het e-mailadres bij dit profiel is nog niet bevestigd. Een link om te bevestigen kun je vinden in je inbox.
Ben je de link kwijt? Vraag hier een nieuwe aan.

Ongeldig e-mailadres

Wachtwoord is niet correct

tonen

Wachtwoord komt niet overeen

tonen

U moet akkoord gaan met de gebruiksvoorwaarden

Wij gaan vertrouwelijk om met uw gegevens. Lees onze privacy statement.