{vermeld Y=1h3eH-FrEGU}

Nieuw onderzoek van wetenschappers van de Universiteit van Rochester onderzoekt waarom mensen goed zijn in het onderscheiden van bewegende objecten en hoe we onze hersenen kunnen trainen om hierin beter te worden naarmate we ouder worden.

Een van de redenen waarom mensen goed zijn in het onderscheiden van kleinere bewegende objecten op de voorgrond, is dat onze hersenen ongevoelig worden voor beweging op de grotere achtergrond, rapporteren onderzoekers.

Omgekeerd, wanneer de hersenen van een persoon gevoeliger zijn voor achtergrondbeweging, is de negatieve wisselwerking dat ze minder gevoelig zullen zijn voor kleinere objecten op de voorgrond.

Het onderzoek, dat verschijnt in Nature Communications, zou kunnen leiden tot nieuwe trainingsprogramma's voor oudere volwassenen en patiënten met aandoeningen zoals schizofrenie, die in verband is gebracht met een zwakkere bewegingssegregatie.

Visuele beweging is een belangrijke informatiebron om objecten van hun achtergrond te scheiden. Een tegen een tak gecamoufleerde spin verliest bijvoorbeeld meteen zijn onzichtbaarheid zodra hij in beweging komt. Een vriendin die je probeert te spotten in een drukke luchthaventerminal is beter te onderscheiden zodra ze met haar handen begint te zwaaien.

Hoewel het proces van het scheiden van een object van een achtergrond schijnbaar moeiteloos is, weten onderzoekers nog steeds niet hoe ons visuele systeem erin slaagt bewegende objecten snel uit hun achtergrond te halen en te scheiden. Het nieuwe onderzoek kan hen een stap dichter bij het begrip brengen van hoe het proces werkt.

Wat is het belangrijkste?

"Het menselijk brein kan onmogelijk alle informatie om ons heen verwerken", zegt hoofdauteur Duje Tadin, hoogleraar hersen- en cognitieve wetenschappen aan de Universiteit van Rochester. "Door minder gevoelig te zijn voor dingen die minder belangrijk zijn, worden de hersenen efficiënter en sneller in het uitvoeren van de belangrijkere taken."

Neem bijvoorbeeld autorijden. Terwijl het achtergrondlandschap voorbij suist, is het absoluut noodzakelijk dat een bestuurder auto's, voetgangers en andere objecten op de weg ziet en vermijdt.

Er zijn twee basismanieren waarop de hersenen dergelijke objecten kunnen onderscheiden van bewegende achtergronden. Het kan de objecten die er toe doen verbeteren; of het kan de achtergrond onderdrukken en, dankzij deze onderdrukking, de objecten versterken. Dat laatste is "de efficiëntere optie", zegt Tadin. “Denk er eens aan om te proberen een gesprek te voeren in een kamer met veel achtergrondlawaai. Het is effectiever om een ​​manier te vinden om het geluid uit te schakelen dan om gewoon harder te praten.”

Hoewel deze strategieën niet de enige zijn die de hersenen gebruiken om bewegende objecten te markeren (aandacht is bijvoorbeeld een andere factor), vond eerder onderzoek van het laboratorium van Tadin een verband tussen IQ en het vermogen om achtergrondbewegingen te onderdrukken. De onderzoekers speculeerden dat bij gezonde, jonge mensen een gebied in de hersenen dat het middelste temporale visuele gebied (MT) wordt genoemd, verantwoordelijk is voor deze onderdrukking.

Hoe veroudering bewegingsdetectie beïnvloedt

Om het vermogen van mensen om bewegende objecten op een bewegende achtergrond te identificeren te testen, lieten de onderzoekers de deelnemers aan het onderzoek zien dat ze textuurpatronen bewogen. Binnen de gestructureerde achtergrond was er een kleiner object met een patroon dat in de tegenovergestelde richting van de achtergrond bewoog. De onderzoekers instrueerden de deelnemers om de locatie of de vorm van het kleinere object met patroon te rapporteren.

De onderzoekers ontdekten dat jongere volwassenen beter waren in het zien van kleinere bewegende objecten op de voorgrond en slechter in het zien van bewegingen op de achtergrond. Oudere volwassenen - deelnemers van 65 jaar en ouder - waren het tegenovergestelde. Ze waren slechter in het zien van de kleinere bewegende objecten omdat ze zich meer bewust waren van de achtergrond waartegen de objecten bewogen. Jongere volwassenen hadden gemiddeld 20 milliseconden nodig om de bewegende objecten op te pikken, en oudere volwassenen hadden ongeveer 30 milliseconden nodig.

Hoewel beide groepen efficiënt waren in de taak en slechts een fractie van een seconde nodig hadden om de beweging van het object tegen de achtergrond te detecteren, "kunnen die extra milliseconden een groot verschil maken", zegt Woon Ju Park, een voormalig postdoctoraal medewerker in het laboratorium van Tadin en momenteel een onderzoeksmedewerker aan de Universiteit van Washington. "Denk na over dingen die ertoe doen om te overleven." Een fractie van een seconde kan het verschil betekenen tussen het raken of ontwijken van een voetganger; of het kan net genoeg tijd zijn om een ​​onstuimig kind uit het oog te verliezen. In het geval van de dierenwereld kan dit het verschil betekenen tussen leven en dood.

"Denk aan een dier in het wild", zegt Park. "Als het een bewegend object ziet, kan dat een lunch zijn voor het dier of iets dat dat dier zou kunnen eten voor de lunch. Dieren zijn erg goed in camouflage, maar zelfs de beste camouflage trekt uit elkaar met beweging.”

De onderzoekers speculeren dat oudere volwassenen een verminderde bewegingssegregatie hebben, omdat naarmate mensen ouder worden, hun gezichtsvermogen verandert en "luidruchtiger" wordt. Als aanpassingsmechanisme zouden de verouderende hersenen dan prioriteit kunnen geven aan het integreren van bewegingsinformatie in het algemeen boven het onderdrukken en segmenteren van de achtergrond vanaf de voorgrond. De resultaten suggereren ook dat mensen met psychiatrische aandoeningen zoals schizofrenie - geassocieerd met vergelijkbare "luidruchtige" visuele systemen - ook de wisselwerking tussen integratie en segregatie kunnen ervaren.

Trainen kan helpen

Hoewel uit het onderzoek blijkt dat het vermogen om bewegende objecten tegen een bewegende achtergrond te detecteren met de leeftijd afneemt, biedt het onderzoek ook goed nieuws voor oudere volwassenen.

"Met training kunnen we ervoor zorgen dat oudere volwassenen meer op jongere volwassenen lijken", zegt Tadin.

De onderzoekers ontdekten dat oudere volwassenen hun hersenen konden trainen om beweging meer te verwerken zoals jongere volwassenen door visuele segmentatie van bewegende objecten te oefenen. Oudere deelnemers voerden de studietaak vier weken lang uit, met vier sessies per week, en werden sneller bij de taak, waardoor het prestatieverschil met hun jongere tegenhangers kleiner werd.

Verrassend genoeg ontdekten de onderzoekers dat de oudere deelnemers die de training ondergingen, niet beter werden in het zien van het kleinere bewegende object; hun vermogen om het object te zien was net zo goed als aan het begin van de training. Wat met de training veranderde, was dat de oudere volwassenen minder gevoelig werden voor de achtergrondbeweging, net als de jongere volwassenen.

"Meestal als je iets in de hersenen traint, wordt het beter", zegt Tadin. “Dit is een geval waarin je door training beter wordt in het zien van objecten, terwijl je tegelijkertijd slechter wordt in het zien van de achtergrond. Dit liet ons zien dat deze twee dingen echt integraal met elkaar verbonden zijn, want toen we het ene beïnvloedden, veranderde het andere ook.”

Bron: University of Rochester