Koppen bij elkaar voor 'Brain and Cognition'

Dr. Serge Rombouts
Dr. Serge Rombouts, director van het LIBC: 'Je ziet niet vaak dat zoveel verschillende groepen echt goed samenwerken.'
Onderzoekers uit vier verschillende faculteiten die onderzoek doen naar hersenen en cognitie hebben zich verenigd in het Leiden Institute for Brain and Cognition. 'We willen echt interdisciplinair zijn, en niet alleen in naam.'

Het LIBC krijgt een aanloopsubsidie van 2 miljoen euro van het College van Bestuur. Het LIBC wordt ondersteund door het LUMC, en de faculteiten Letteren, Sociale Wetenschappen en Wiskunde & Natuurwetenschappen. De officiële opening is in september.

Multidisciplinair
Cognitieonderzoek staat hoog op de nationale en Europese onderzoeksagenda. Nieuwe technieken om de hersenen in beeld te brengen hebben het onderzoek naar cognitie een enorme impuls gegeven. Onderzoek naar cognitie is bij uitstek multidisciplinair. Het is het werkterrein van psychologen, taalkundigen, biologen, medici, maar ook van natuurkundigen, wiskundigen en computerwetenschappers.

Daadwerkelijk samenwerken
Het wordt pas echt interessant als die verschillende vakgebieden ook daadwerkelijk samenwerken en onderzoeksvoorstellen bedenken, vonden neuroradioloog prof.dr. Mark van Buchem, taalkundige prof.dr. Lisa Cheng en cognitief psycholoog prof.dr. Bernhard Hommel. Ze staken de koppen bij elkaar en richtten het Leiden Institute for Brain and Cognition op.

Van Buchem, Cheng en Hommel zijn de programmaleiders van het LIBC, en vormen het algemeen bestuur. Ze nodigden wiskundige prof.dr. Sjoerd Verduyn Lunel uit zich als vierde programmaleider bij hen te voegen. Het dagelijks bestuur bestaat uit de nieuw aangetrokken dr. Serge Rombouts, fysicus en neurowetenschapper in het LUMC,  prof.dr. Niels Schiller, vers benoemd hoogleraar psycho/neurolinguïstiek in de letterenfaculteit, en dr. Frank van der Velde, fysicus en psycholoog in de faculteit Sociale Wetenschappen. Zij drieën brengen hun eigen onderzoeksexpertise in, gaan onderzoekers faciliteren, en moeten gaan zorgen voor de aanwas van projecten.

Afwijkende en normale cognitie
Mark van Buchem, hoogleraar neuroradiologie in het LUMC: 'Medici en andere onderzoekers hebben elkaar hard nodig. Begin jaren negentig kwam in Amerika de functionele MRI naar voren. Daarmee kan de activiteit van de verschillende hersengebieden in beeld worden gebracht. Vanaf het begin was FMRI heel 'hot': Je kon de hersenen zien functioneren! In het LUMC hebben we in een vroeg stadium ook geëxperimenteerd met FMRI, maar al gauw zagen we dat je er niet was met een paar dokters en wat mensen die het apparaat konden bedienen. In die beginperiode is er wereldwijd veel FMRI-onderzoek gedaan dat weinig zinvol was, omdat er vaak onvoldoende expertise bij de experimenten betrokken werd. Als je afwijkende cognitie wil bestuderen, dan moet je eerst weten hoe normale cognitie werkt. En dan heb je als medicus behoefte aan psychologen en taalkundigen. Lisa Cheng en Bernhard Hommel bleken met dezelfde ideeën rond te lopen.'

EEG's
Bernhard Hommel, hoogleraar cognitieve psychologie: 'Disciplines als psychologie en pedagogiek worden steeds meer bètawetenschappen, of in elk geval bruggen tussen de humanities en de bètawetenschappen. Om meer te begrijpen over het brein is het niet voldoende onze theorieën te toetsen door middel van gedragsonderzoek. We moeten ook hersenonderzoek doen. En daar hebben we tegenwoordig ook de technieken voor. Sinds kort hebben we in de faculteit Sociale Wetenschappen ons eigen bèta-lab, waar we bijvoorbeeld EEG's kunnen maken. Maar MRI-scanners hebben we niet. Ik wilde al langer met het LUMC samenwerken, maar het is best lastig als niet-geneeskundige een ziekenhuis binnen te komen om fundamenteel onderzoek te doen waar patiënten op het eerste gezicht niet veel aan hebben.'

Klinische linguïstiek
Lisa Cheng, hoogleraar taalwetenschap: 'Het grote voordeel van hersenonderzoek voor theoretisch taalkundigen is dat we onze theorieën veel directer kunnen toetsen. Maar minstens zo belangrijk is dat we in Leiden de klinische kant van de taalkunde veel meer willen ontwikkelen. We gaan bijvoorbeeld samenwerken met de KNO-artsen in het LUMC. Die doen, onder leiding van professor Johan Frijns onderzoek naar cochleaire implantaten. Dat zijn elektrische protheses in het binnenoor, waardoor dove kinderen kunnen gaan horen. Wij willen onderzoeken wat zo'n cochleair implantaat betekent voor kinderen die tot dusver doof waren. Voor de taalontwikkeling is het immers van groot belang dat kinderen zichzelf kunnen horen. Ook gaan we onderzoek doen naar kinderen met een schisis, een spleet in lip, kaak of gehemelte. Het LUMC heeft een heel goed interdisciplinair schisisteam. Maar er wordt nog niet zoveel taalkundig onderzoek gedaan naar Nederlandse kinderen met een schisis. We zijn wat dat betreft nog in een pril stadium van de klinische linguïstiek.'


Onderzoekers van het Brain and Development Lab van de faculteit Sociale Wetenschappen doen binnen het LIBC onderzoek naar de ontwikkeling van cognitieve flexibiliteit. Ontwikkelingspsychologe dr. Eveline Crone: 'Verschillende gedragsonderzoeken hebben laten zien dat kinderen het moeilijk vinden om flexibel tussen regels te wisselen, vooral als dit moet op basis van positieve en negatieve feedback. In het Brain & Development lab gaan we ervan uit dat deze vaardigheden samen hangen met de ontwikkeling van de prefrontale cortex van de hersenen. Om dit te toetsen hebben we volwassenen, adolescenten en kinderen gevraagd om een computertaak uit te voeren in de FMRI-scanner. We zien dat volwassenen na het krijgen van negatieve feedback (die aangeeft dat gedrag moet worden aangepast) verschillende gebieden in de prefrontale cortex activeren. Bij adolescenten zien we dat ook, maar een specifiek gebied in de prefrontale cortex, de dorsolaterale prefrontale cortex, is bij deze groep minder actief. Deze resultaten geven aan dat de functionele ontwikkeling van de prefrontale cortex mogelijk verantwoordelijk is voor de toename in cognitieve flexibiliteit wanneer we volwassen worden. Deze veranderingen zijn nog zichtbaar tot in de adolescentie.'
  • Meer informatie over de ontwikkeling van cognitieve flexibiliteit
  • Wisselwerking tussen theorie en experiment
    Ook Sjoerd Verduyn Lunel, hoogleraar theoretische analyse bij wiskunde, verheugt zich op de samenwerking: 'Binnen de faculteit Wiskunde en Natuurwetenschappen is er in de afgelopen jaren interessant multidisciplinair onderzoek ontstaan rond het thema `Bioscience'. Via het LIBC kunnen we verder gaan werken aan een nieuw, zeer stimulerend interfacultair samenwerkingsverband. Wat daarbij opvalt is een heel sterke wisselwerking tussen theorie en experiment. Enerzijds is het mathematisch modelleren van cognitieprocessen essentieel voor een beter begrip van cognitie en geeft het richting en steun bij het opzetten van nieuwe experimenten. Anderzijds geven de enorm grote hoeveelheden data die met MRI-scans gemeten kunnen worden, nieuwe uitdagingen aan de informatici en de wiskundigen. Uitdagingen om algoritmen te ontwikkelen die zulke hoeveelheden data kunnen analyseren, maar ook om op grond van de data een beschrijving van het kwalitatieve gedrag op de lange termijn te kunnen geven. Die voorspellingen kunnen dan weer empirisch geverifieerd worden door geschikt gekozen experimenten.'

    Dr. Frank van de Velde, lid van het dagelijks bestuur: 'Wat het boeiend, maar ook heel lastig maakt, is dat er vakgebieden bij betrokken zijn die decennialang nauwelijks contact gehad hebben.'
    Alzheimer
    Neurowetenschapper dr. Serge Rombouts, director van het LIBC, is al druk bezig met de medebegeleiding van twee psychologen die binnen het LIBC onderzoek doen. Rombouts verruilde in februari het VU Medisch Centrum voor het LUMC. Opgeleid als fysicus begon hij 11 jaar geleden als promovendus met FMRI te werken. Dat werd in Nederland toen nog bijna niet gedaan. Zijn specialisme is het neuro-imaging, in het bijzonder van de ziekte van Alzheimer: 'De droom van Alzheimer-onderzoekers is al in een heel vroeg stadium functieverlies in de hersenen te kunnen zien, lang voordat je veranderingen in de structuur van de hersenen waar kunt nemen. FMRI lijkt daar heel geschikt voor.' Met FMRI is ook op korte termijn te zien of bepaalde functies in de hersenen verbeteren als medicijnen worden gebruikt. Het interdisciplinaire karakter van het LIBC trok Rombouts aan. 'Je ziet niet vaak dat er zoveel verschillende groepen die spannende ideeën hebben echt goed samenwerken.'

    Niet pro forma
    Dr. Frank van der Velde, medelid van het dagelijks bestuur, is het met hem eens. Hij is zowel psycholoog als fysicus, en doet onderzoek naar de relatie tussen hersenprocessen en cognitie, zoals de selectie van informatie in de visuele cortex. 'Ik kan geen onderwerp bedenken dat zo multidisciplinair is als cognitie', zegt hij. 'Wat het boeiend, maar ook heel lastig maakt, is dat er vakgebieden bij betrokken zijn die heel ver uit elkaar liggen, die decennialang nauwelijks contact gehad hebben. Ook in Europa wordt cognitieonderzoek een hot topic. Als je kunt laten zien dat je écht met elkaar praat, en jezelf niet pro forma interdisciplinair noemt, dat je bekend bent met elkaars problemen, dan heb je een streepje voor.'

    Binnen het LIBC zijn nog promotieplaatsen in te vullen. Medewerkers van alle faculteiten worden uitgenodigd om een voorstel in te dienen voor een project waarop een promovendus kan worden aangesteld. Een belangrijk criterium voor de beoordeling is het interdisciplinaire karakter van het project.
    Lees verder

     

     

     

     

     

     

    Links

    Een interview met psycho/neurolinguist prof. dr. Niels Schiller verschijnt in juli in de Universitaire Nieuwsbrief.

    (27 juni 2006/HP)