OVER NEURALE PLASTICITEIT EN HET SAMENSPEL TUSSEN ZIEN EN HOREN JOHN VAN OPSTAL AFDELING BIOFYSICA DONDERS INSTITUUT RADBOUD UNIVERSITEIT NIJMEGEN
Focusgroep Zien en Horen 13 nov 2014
ONDERZOEK IN MIJN LABORATORIUM Oogbeweging
Richting horen
WAT HEEFT DIT MET ELKAAR TE MAKEN?
Focusgroep Zien en Horen 13 nov 2014
MET DEZE OPSTELLING METEN WIJ RICHTINGHOREN BIJ MENSEN
Hiermee hebben wij bijvoorbeeld laten zien dat mensen leren richtinghoren! Dat (onbewuste) leren gaat je hele leven gewoon door (ook als je al 75 jaar oud bent!) Hoé hebben wij dat aangetoond, en waarom is dat? Focusgroep Zien en Horen 13 nov 2014
Wij bewegen onze ogen zo’n 3 keer per seconde om snel rond te kijken!
Dat is dus meer dan 10.000 keer per uur meer dan 100.000 keer per dag!
Waarom is dat nodig?
Focusgroep Zien en Horen 13 nov 2014
Wat de ogen binnenkomt
Wat de hersenen zien
We zien maar een heel klein gebiedje van de wereld echt scherp met onze ogen! We kijken dus eigenlijk steeds door een heel nauw kokertje (de fovea = gele vlek)! Het beeld in de fovea verspringt met elke snelle oogbeweging, zo’n 3x per seconde. Onze hersenen maken na elke oogsprong als het ware ‘kleine foto’tjes’ van een stukje wereld, en ‘plakken’ die puzzle stukjes vervolgens weer aan elkaar……….. Maar hoé de hersenen dat doen is nog steeds een groot (en zeer complex) raadsel! Focusgroep Zien en Horen 13 nov 2014
Ook het “Horen” zorgt voor aanzienlijke problemen voor de hersenen. Waarom?
geluidsgolven
Het binnenkomend geluid is de totale som van alle (onbekende) geluiden in de omgeving. Hoé kunnen de hersenen hieruit een bepaalde geluidsbron (bijv. een stem) volgen?
de trommelvliezen Focusgroep Zien en Horen 13 nov 2014
KORTOM: Zowel het visueel systeem (traag, precies, maar in zeer beperkt blikveld), als het auditief systeem (snel, minder nauwkeurig, maar onbeperkt blikveld) kampen met een groot probleem als het in onbekende omgevingen een doel moet vinden en volgen. ECHTER: SAMEN staan ze veel sterker! ELEVATION ANGLE [deg]
180
audition
135 90 45
vision
0
F
-45 -90 -135 -180 -180
-135
-90
-45
0
45
90
135
180
AZIMUTH ANGLE [deg] Focusgroep Zien en Horen 13 nov 2014
HOE GOED KUNNEN DIEREN RICHTINGHOREN?
FOUT IN RICHTINGHOREN
NIET bepaald door de grootte van hun hoofd en/of oren (olifant/koe) NIET door hun levensstijl (nacht/dag/schemer jagen: muis/rat/fret) ALLEEN door de scherpte waarmee ze kunnen ZIEN! (mens/aap/kat)
ZEER GOED
(blinde mol)
ZEER SLECHT
(koe) (springmuis) (wezel)
(rat-2) (rat-1)
(hond) (aap)
(gerbil)
(kat) (varken) ossum
(mens)
GROOTTE VAN DE FOVEA IN HET NETVLIES Focusgroep Zien en Horen 13 nov 2014
VANWEGE HET BELANG VAN DE SAMENWERKING TUSSEN VISUS EN GEHOOR IS HET WELLICHT TE BEGRIJPEN DAT BIJ DE MENS HET GEHOOR PLASTISCH IS EN BLIJFT. Wij hebben een aantal studies gedaan over richtinghoren die dit mooi laten zien: 1) Als we de oorschelp wijzigen, zien we prachtig herstel van richtinghoren ontstaan 2) Als we de visus wijzigen, zien we hoe het richtinghoren zich daaraan aanpast 3) Eénzijdig slechthorenden met een beengeleidings hoortoestel (BAHA) kunnen bijna normaal richting horen in het horizontale vlak. 4) Goed-horende ouderen (boven 70-75 jr hebben geleerd om hun grotere oorschelp te blijven gebruiken voor verticaal richtinghoren van lagere frekwenties.
Focusgroep Zien en Horen 13 nov 2014
DE VORM VAN DE OORSCHELP IS BELANGRIJK VOOR RICHTINGHOREN IN HET VERTIKALE VLAK, DUS BOVEN/ONDER EN VOOR/ACHTER
10
Focusgroep Zien en Horen 13 nov 2014
Focusgroep Zien en Horen 13-11-2014
doelen
Day 0
Day 1
Day 2
Day 3
responsies Day 4
Day 21
Day 5
Day 19
Day 7
Day 17
De oorschelp is dus cruciaal! Day 15
Day 13
11
Day 11
Day 9
Als een normaal-horende proefpersoon een aantal dagen rondloopt met een sterk verkleinende bril, gaan zijn hersenen denken dat er ook iets mis is met zijn richtinghoren! De auditieve wereld krimpt mee met de visus!
HOREN EN ZIEN WERKEN DUS HEEL NAUW MET ELKAAR SAMEN: Deze proeven tonen aan dat het ‘zien’belangrijk is om te ‘leren richtinghoren’!
Om goed te kunnen zien gebruiken we ook ons gehoor (vanwege het ‘kokerzien’); Om ons gehoor goed te kunnen gebruiken hebben we onze visus nodig!
Focusgroep Zien en Horen 13 nov 2014
Focusgroep Zien en Horen 13 nov 2014
SAMENVATTEND: Het menselijk auditief systeem is levenslang plastisch (dit is vrij uniek in het dierenrijk…). Het auditief systeem helpt (ook bij normaal-zienden) om snel een doel te localiseren. Dit is vooral van belang in complexe omgevingen met veel potentiële doelen.
Focusgroep Zien en Horen 13 nov 2014
Bedankt voor Uw aandacht! Zijn er nog vragen? Zie ook: http://www.mbfys.ru.nl/~johnvo/localisatie.html
Focusgroep Zien en Horen 13 nov 2014
