We kunnen al robots maken die bejaarden wassen, maar hoe krijg je zo’n humanoid een beetje menselijk? Pieter Medendorp, hoogleraar Sensomotorische Integratie, doet onderzoek naar de koppeling tussen waarnemen en bewegen in dynamische omgevingen. Hoe vertalen de hersenen een visueel signaal in een oogbeweging? En hoe beïnvloedt een oogbeweging onze waarneming? Medendorp kreeg binnen een jaar twee prestigieuze prijzen voor zijn onderzoek.

Download artikel via pdf

Het brein lijkt de spil tussen de zintuigen en de spieren. Kun je dat verklaren aan de hand van jullie onderzoek?

“In onze interactie met de omgeving zijn er voortdurend allerlei acties mogelijk. Denk aan het aanstaande EK. Een voetballer moet van seconde tot seconde keuzes maken die zijn sensomotorisch gedrag sturen. Je kunt immers maar één actie tegelijk uitvoeren, je hand kan bijvoorbeeld niet op hetzelfde moment naar twee objecten reiken. Hoe maakt het brein zo’n keuze? Hoe verwerkt het de zintuiglijke informatie? Heeft het brein kennis over de omgeving? Hangt de selectie af van welk motorisch systeem de actie moet uitvoeren? Het brein blijkt bijvoorbeeld voortdurend voorspellingen te doen van de werkelijkheid. Dit zijn allemaal aspecten van sensomotorische integratie die wij onderzoeken. Ons brein is het meest complexe stukje materie op aarde. Dat willen wij doorgronden op een modelmatige manier. Meten in het brein is uitermate boeiend.”

Waarom geen onderzoek naar nanodeeltjes?

“Haha, daar noem je wat, nanodeeltjes vind ik als opgeleid fysicus ook zeer fascinerend! Maar ik heb iets met biologische systemen, die levende component maakt het voor mij interessant. Wij willen weten hoe de menselijke conditie in elkaar steekt, de rol van cognitie, hoe mensen functioneren en soms juist niet. Mijn sensomotorisch onderzoek lost geen grote maatschappelijke problemen op, maar kan daar wel een bijdrage aan leveren. Bijna alle hersenziektes uiten zich immers in sensomotorische problemen, of het nu gaat om Parkinson, Alzheimer of schizofrenie.”

Twee grote prijzen binnen een jaar, een Vici-subsidie en een ERC Starting Grant van elk 1,5 miljoen euro, dat gebeurt niet vaak.

“Ik doe gewoon mijn ding, blijkbaar kan ik het redelijk goed verkopen.”

Waaraan ga je het onderzoeksgeld besteden?

“We willen de omgeving rondom het bewegingsplatform in ons SensoriMotorLab uitbreiden, meer virtual reality-achtig maken. Verder willen we hersenactiviteit afleiden via EEG en zintuiglijke en neurale feedback manipuleren via allerlei technieken. Uiteindelijk proberen we te begrijpen hoe verschillende sensorische, motorische en cognitieve systemen samenwerken in de controle van perceptie en actie in een dynamische omgeving. Ook willen we graag weten waarom deze samenwerking verstoord is in bepaalde patiëntengroepen. Ik wil met mijn groep echt een stap verder maken. Ik kan nu weer acht nieuwe mensen aanstellen. We zitten op een mooie wave.”

Wat is het uiteindelijke doel van sensomotorisch onderzoek? Puur de fundamentele vraag naar de rol van de hersenen bij het manoeuvreren in een dynamische omgeving, of zijn er maatschappelijke toepassingen?

“Ons onderzoek speelt geen directe rol in klinische oplossingen, maar dat vormt voor mij wel een drijfveer. Het vergaren van wetenschappelijke kennis staat voorop, maar die kennis delen en de maatschappij daarmee iets teruggeven is zeker zo belangrijk. Maar wetenschap moet zich niet overgeven aan de markt. Toepassingen – valorisatie – beginnen met excellent onderzoek en grote toepassingen zijn moeilijk te voorspellen.”

Toch graag een poging?

“Mensen in Europa worden steeds ouder, daardoor stijgt het aantal stoornissen dat te maken heeft met de koppeling tussen perceptie en actie, zoals Parkinson. De maatschappij wordt ook steeds complexer. Als je zulke problemen wilt begrijpen, moet je ze bestuderen. Dezelfde kennis wordt ook gebruikt om slimme robots te maken, humanoids. Robots die bijvoorbeeld mensen in verpleeghuizen wassen. Die ontwikkeling neemt een hoge vlucht. Maar hoe gedraagt zo’n robot zich een beetje menselijk? Daarvoor is kennis nodig over perceptie-actiekoppelingen.”

Wat is jullie positie in het internationale onderzoeksveld, hoe toonaangevend is het Donders Instituut?

“Donders is top, merk ik bij neuroscience congressen over de hele wereld. We hebben verschillende onderzoeksrichtingen bij elkaar gebracht en dat is een slimme zet geweest. Op universiteiten wordt valorisatie steeds meer de derde speler, naast onderwijs en onderzoek. Dat is ook goed, want er zijn zulke grote maatschappelijke problemen! We moeten wetenschappelijke kennis gebruiken om de wereld beter te maken, daar geloof ik in.”