Active vision 2
Active vision 2

NWO ENW-M-invest subsidie voor unieke 3-foton microscoop

Onderzoekers van het Donders Institute en het Nederlands Herseninstituut (NIN) hebben een NWO ENW-M-invest subsidie ontvangen voor onderzoek naar perceptie en aandacht. De subsidie wordt gebruikt voor een 3-foton microscoop die geschikt is voor makaken, de enige in zijn soort in Europa. Onderzoekers Timo van Kerkoerle en Richard van Wezel zullen de microscoop inzetten voor onderzoek naar hoe onze hersenen ons met aandacht naar de wereld kunnen laten kijken, een cruciaal aspect van ons dagelijks functioneren.

Dr. Timo van Kerkoerle onderzoekt de cellulaire mechanismen in hersenen die ons in staat stellen om de omgeving waar te nemen en onze aandacht te richten op wat belangrijk voor ons is. Neem bijvoorbeeld de afbeelding bij dit artikel. Waarschijnlijk zie je alleen losse streepjes, als een soort hagelslag. Maar door nu je aandacht te richten op de gele lijntjes kun je ontdekken dat er een vierkant verstopt zit in de afbeelding. En kun je nu ook de cirkel herkennen, in de blauwe lijntjes? Zodra je deze twee vormen eenmaal gezien hebt kun je kiezen welke van de twee je wilt zien, de cirkel of het vierkant. En hoewel de afbeelding hetzelfde blijft, verandert wat je waarneemt, afhankelijk van wat je wilt zien.

Met de nieuwe subsidie zal het Dutch Deep Imaging Platform (DDIP) worden opgebouwd onder leiding van Dr. van Kerkoerle, rond een geavanceerde 3-foton-microscoop die het mogelijk maakt om neuronale activiteit in detail en in real-time te bekijken (zie foto bij dit artikel), wat essentieel is voor het bestuderen van complexe processen zoals aandacht en perceptie.

"De 3-foton-microscopie stelt ons in staat om diepere delen van de hersenen te onderzoeken zonder schade aan te richten, wat cruciaal is voor het begrijpen van hoe neurale netwerken werken," legt Dr. Van Kerkoerle uit. "Dit kan leiden tot doorbraken in ons begrip van complexe mentale processen zoals die normaal gesproken bij mensen werken, maar uiteindelijk ook hoe deze mogelijk aangetast zijn in mentale ziektes zoals schizofrenie, autisme en depressie."

Hoe wordt het onderzoek uitgevoerd?

Het team van Dr. van Kerkoerle, Prof. van Wezel en Prof. Roelfsema (NIN) zal de 3-foton-microscoop gebruiken om de activiteit van individuele neuronen te bestuderen. Dit gebeurt onder andere met behulp van makaken, omdat hun hersenen sterk lijken op die van mensen en omdat deze dieren complexe cognitieve taken betrouwbaar kunnen uitvoeren, wat essentieel is voor het beantwoorden van de onderzoeksvragen.

"Het welzijn van de dieren is onze hoogste prioriteit," benadrukt Dr. Van Kerkoerle. "We werken met een beperkt aantal dieren onder zeer strikte Europese richtlijnen om zowel wetenschappelijk robuuste als ethisch en ethologisch verantwoorde resultaten te kunnen verkrijgen."

Dit onderzoek is een unieke manier om een beter begrip te krijgen van de cellulaire mechanismen van aandacht en perceptie, waardoor uiteindelijk ook de behandeling van mentale stoornissen zoals schizofrenie, autisme en depressie kan worden verbeterd. Daarnaast kunnen de inzichten uit dit onderzoek worden toegepast bij de ontwikkeling van geavanceerde AI-systemen. Door te begrijpen hoe biologische systemen complexe taken uitvoeren, kunnen we namelijk AI-systemen verbeteren.

Meer informatie