‘Toen ik in coronatijd thuis zat, had ik opeens tijd voor dit hersenonderzoek’

Wetenschappers gaan zelden in één streep op het doel af. Een ode aan de onverwachte ontdekkingen. Vandaag: hoe Tomas Knapen in zijn vrije tijd een nieuwe indeling van het brein ontdekte.

‘Bijna dood door een kwallenbeet, het overkwam me in januari 2020 in Thailand. Met spoed vloog ik terug naar Nederland, een tijd lang kon ik niet werken. Mijn manier van rustig aan doen was om een nieuw project te beginnen.

‘Voor mijn onderzoek lieten we destijds proefpersonen in een MRI-scanner naar afbeeldingen kijken: flikkerende balken of stippen bijvoorbeeld. Daarbij maten we welke delen van de hersenen actief worden. Zulke onderzoeken zijn de standaard in de neurologie, want dan kun je één variabele tegelijk aanpassen – bijvoorbeeld hoeveel balken je ziet of waar op het scherm ze verschijnen – en daarvan het effect meten. Ze zijn alleen geen goede weergave van de werkelijkheid: proefpersonen mogen niet rondkijken en de afbeeldingen zijn saai en geluidloos.

‘In een groot Amerikaans project vonden onderzoekers daarvoor een oplossing: 180 proefpersonen keken een uur lang naar een serie videoclips. Dat deden ze een voor een in een sterke MRI-scanner, waardoor de onderzoekers precies de hersenactiviteit konden meten. Vergeleken met ons onderzoek, met hooguit tien of twintig proefpersonen, leverde dit zoveel meer data op van erg hoge kwaliteit.

‘Deze dataset was alleen moeilijk te vinden. Het verhaal gaat dat de financiering van het onderzoek afliep en de onderzoekers het eindresultaat nooit publiceerden. De data stonden wel online op een obscure website en dankzij Amerikaanse collega’s wist ik van het bestaan af.

‘Ik had nooit tijd om naar die dataset te kijken: vergeleken met mijn onderzoek met simpele afbeeldingen was de analyse een stuk complexer. Toen zat ik dus thuis door die kwallenbeet: lesgeven en vergaderen gingen niet, maar ik kon het niet laten om onderzoek te doen. Na mijn herstel zat Nederland bovendien in de eerste lockdown, waardoor experimenten met een MRI-scanner niet doorgingen. Nu kon ik die moeilijke analyse wel doen.

‘Vooraf wisten we dat delen van de hersenen visueel zijn opgebouwd. Je ogen vangen licht op en projecteren dat achter in je oogbol op je netvlies. Dat geeft de informatie weer door aan de hersenen. Als iets rechts op je netvlies verschijnt, komt dat ook rechts in je hersenen terecht. Vergelijk het met een landkaart: daarop staat Amsterdam ten noorden van Rotterdam, net als in het echt. Weer andere hersengebieden delen die informatie in categorieën in. Die herkennen in een levend wezen bijvoorbeeld of het een mens of dier is.

‘Tot mijn ongeloof bleken veel van die categorie-gebieden tegelijkertijd visueel ingesteld. Zo ook de hippocampus, het hersengedeelte dat een belangrijke rol speelt in het geheugen: beelden die rechts op je netvlies vallen, verschijnen ook rechts in je hippocampus. Best logisch eigenlijk: bij herinneringen horen beelden. Om een film te kijken met Tom Cruise in de hoofdrol, moet je zijn gezicht koppelen aan de rol die hij speelt.

‘Het onderzoek is een klein bouwsteentje richting de theorie dat alles in het brein met visuele beelden nauw met elkaar verweven is. Dat levert interessante vervolgvragen op. Bij alzheimer, dat we kennen als een geheugenstoornis, is bijvoorbeeld de hippocampus beschadigd. Wat als het zichtvermogen ook aangetast wordt? En hoe werkt het brein bij mensen met autisme, die al snel overprikkeld kunnen raken? Zonder die kwallenbeet had ik nooit deze vragen kunnen stellen.’