Een kopje koffie pakken, een broodje uit de broodrooster halen, met een sleutel een deur openen of nagels knippen: hoe slagen de hersenen erin om deze taken zo goed te volbrengen? NWO-onderzoeker Sabine Beurze ontdekte dat ogen een belangrijke rol spelen.

Iedereen moet als baby leren om dingen op te pakken of weg te zetten zonder de boel te slopen. Tot nu toe was het grotendeels onbekend hoe hersenen de informatie over de positie van de armen en de informatie die via de ogen binnenkomt combineren. Beurze onderwierp proefpersonen aan een test in een MRI-scanner. Onze hersenen blijken alle informatie om te zetten naar één rekensysteem: dat van de ogen.

Proefpersonen moesten in de MRI-scanner lampjes aanwijzen. Ze konden hun eigen handen niet zien en moesten dus op basis van informatie van spieren en zenuwen in het lichaam bepalen waar zij hun hand naar toe moesten bewegen. Ondertussen legde de onderzoeker de activiteit in de hersenen vast. Twee hersengebieden blijken betrokken bij de reikbeweging: de posterieure pariëtale cortex en de dorsale premotore cortex. Het brein gebruikt dezelfde gebieden voor het plannen van oogbewegingen.

Om te bekijken hoe je hersenen de binnenkomende informatie van ogen, spieren en zenuwen verwerken, bedacht Beurze een andere test. Proefpersonen moesten onder andere hun arm uitsteken en op commando tien graden naar rechts wijzen. Dit moesten ze met hun arm voor zich uit en met hun arm naar rechts doen, soms mochten de proefpersonen naar hun hand kijken, andere kere niet. De fouten die de proefpersonen maakten, bewijzen dat het brein, ook al kun iemand zijn hand niet zien, berekent waar de hand is ten opzichte van het oog. Zo heeft het brein uiteindelijk een referentiekader voor de positie van de hand en de positie van het doel.

Sabine Beurze bekeek voor het eerst hoe mensen verschillende informatiestromen omrekenen naar een systeem om beweging aan te sturen. Tot nu toe werd het onderzoek vooral gedaan met apen. De resultaten van het onderzoek van Beurze kunnen mogelijk bijdragen aan een betere bestuurbaarheid van armprotheses. Er zijn nu al protheses in ontwikkeling die met de hersenen zijn aan te sturen, maar deze zijn niet foutloos. Door te doorgronden welke berekeningen je hersenen maken om beweging te sturen, kunnen deze armprotheses verder geperfectioneerd worden. De resultaten bieden ook hoop voor mensen met een motorische stoornis.