Met de stijging van COVID gevallen is het fysiek afstand houden van andere mensen nooit zo belangrijk geweest. Zojuist is in een nieuwe UCLA studie aangetoond hoe je brein bepaalde plekken scant en iemand in dezelfde locatie monitort.
Op 23 december gepubliceerd in Nature, laten de uitkomsten zien dat ons brein een algemene code genereert die markeert waar andere mensen zijn in verhouding tot onszelf.
‘We onderzochten hoe ons brein reageert als we een fysieke ruimte scannen – eerst alleen en dan met anderen,’ zegt senior auteur Nanthia Suthana, Ruth and Raymond Stotter Chair in Neurosurgery en assistent-professor neurochirurgie en psychiatrie bij UCLA en het Jane and Terry Semel Instituut voor Neuroscience and Human Behavior.
‘Onze uitkomsten impliceren dat onze hersenen een universeel kenmerk creeren om onszelf in een ander te verplaatsen,’ voegt Suthana toe, wiens laboranten onderzoeken hoe het brein herinneringen vormt en oproept.
Suthana en haar collega’s observeerden epilepsie patienten bij wie hun hersenen eerder chirurgisch met electroden geimplanteerd zijn om hun aanvallen onder controle te houden. De electroden bevonden zich in de mediale temporale kwab, het hersengebied dat gelinkt wordt aan geheugen en waarschijnlijk de navigatie reguleert, vergelijkbaar met GPS.
‘Eerder onderzoek heeft laten zien dat laag-frequente hersengolven van neuronen in de mediale temporale kwab bij muizen helpen om het overzicht te houden van waar ze zijn als ze zich positioneren in een nieuwe plek,’ zegt eerste auteur Matthias Stangl, postdoctoraal wetenschapper bij Suthana’s lab. ‘We wilden deze optie onderzoeken bij mensen – en testen of ze ook anderen in de buurt konden monitoren – maar werden belemmerd door de bestaande technolgie.’
Door gebruik te maken van een toekenning van $3,3 miljoen door het National Institutes of Health’s BRAIN Initiative, kon Suthana’s team een speciale rugzak ontwerpen met een computer die draadloos in verbinding staat met hersenelectrodes. Daardoor was zij in staat om studieobjecten te onderzoeken terwijl vrijelijk bewogen kon worden in plaats van stil te liggen in een hersenscanner of aangesloten te zijn aan opnameapparatuur.
Tijdens dit experiment droeg elke patient de rugzak en kreeg opdracht om een lege ruimte te verkennen, een verborgen plekje te vinden en dat te onthouden voor toekomstige verkenningen. Terwijl ze rondliepen werden hun hersengolven, oogbewegingen en routes door de ruimte realtime vastgelegd door de computer in de rugzak.
Terwijl de deelnemers de ruimte verkenden, vloeiden hun hersengolven in een kenmerkend patroon, wat erop wijst dat het brein van elk persoon de muren en andere begrenzingen in kaart had gebracht. Opmerkelijk was dat de hersengolven van de patienten op een soortgelijke manier vloeiden als ze in een hoek van de ruimte zaten en naar iemand keken die de locatie van de verborgen plek naderde.
Deze ontdekking impliceert dat onze hersenen hetzelfde patroon produceren om te scannen waar wij en andere mensen zich bevinden in een gedeelde omgeving.
Waarom is dit belangrijk?
‘Onze dagelijkse activiteiten noodzaken ons om constant om andere mensen heen te navigeren in dezelfde ruimte,’ zegt Suthana, tevens assistent-professor psychologie van UCLA’s College of Letters and Science en bioengineering bij de Henry Samueli School of Engineering. ‘Denk aan de keuze foor de kortste rij bij de kassa, het zoeken naar een lege parkeerplaats of een botsing vermijden op de dansvloer.’
Een tweede ontdekking was dat het UCLA team zag dat waar we aandacht aan geven van invloed kan zijn op hoe onze hersenen een locatie scannen. Bijvoorbeeld: de hersengolven van de patienten bewogen sterker als de zochten naar de verborgen vlek – òf iemand anders gadesloegen die de locatie naderde – dan als zij simpelweg de kamer verkenden.
‘Onze uitkomsten ondersteunen het idee dat, in een bepaalde mentale toestand, dit patroon van hersengolven ons kan helpen bij het vaststellen van onze grenzen,’ zegt Stangl. ‘In dit geval gebeurde het als iemand gefocust was op een doel en naar iets zocht.’
Meer studies zullen in het teken staan van onderzoek naar hersenpatroon-reacties van mensen in meer complexe sociale situaties, ook buiten het laboratorium. Het UCLA team heeft de rugzak beschikbaar gesteld aan andere onderzoekers om ontdekkingen over de hersenen en hersenafwijkingen te bespoedigen.
Vertaling: Ellen Lam