|
|
|
|
| |
|
Het Oor van Hersenen Meten
|
|
|
|
|
|
|
|
Rebecca Schaefer wilde weten hoe onze hersenen reageren op
muziek.
Welke activiteit vertonen de hersenen bij het waarnemen en
het je voorstellen van muziek? En kun je die kennis
wellicht gebruiken om een brain computer interface (BCI) te
ontwikkelen, waar mensen met een zware handicap mee kunnen
communiceren of de computer kunnen besturen?
Met deze vragen begon Rebecca Saskia Schaefer in 2005 aan
haar promotieonderzoek.
Menselijk
brein
Rebecca Schaefer (geboren in 1976 te Amsterdam) is al sinds
haar jeugd gefascineerd door het menselijk brein. Ze
studeerde in 2003 af in de psychologie in Amsterdam en
specialiseerde zich op klinische neuro-psychologie. Daarna
maakte ze een in die tijd zeer ongebruikelijke combinatie:
neuropsychologie en muziek. Schaefer: “Muziek is mijn tweede
grote passie. Ik wilde weten hoe de activiteit van de
hersenen is bij het waarnemen en het je voorstellen van
muziek, en of je die kennis wellicht kunt gebruiken om
patiënten te helpen. Ik heb toen doelbewust gezocht waar ik
in Europa een masteropleiding in muziekcognitie kon doen, en
belandde in Engeland.” In 2004 was ze klaar met haar master,
en kreeg de gelegenheid om in Chicago haar werk op een
conferentie te presenteren. “Ik was zo enorm enthousiast
over al die onderzoekers in mijn favoriete vakgebied, dat ik
absoluut wilde promoveren!” |
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
Onderzoeksplek
Het zoeken naar een geschikte onderzoeksplek duurde een
jaar. Ze ge-bruikte die tijd om verdiepende colleges te
volgen, onder meer over tech-nieken voor metingen aan de
hersenen zoals EEG’s. Daarna kwam ze terecht op een
onderzoeksprogramma aan het Instituut voor Hersenen,
Cognitie en Gedrag van de Radboud Universiteit Nijmegen. Het
doel was, een brain computer interface (BCI) te ontwikkelen,
waar mensen met een zware handicap – bijvoorbeeld verlamming
– mee zouden kunnen commu-niceren of de computer zouden
kunnen besturen. Schaefer: “BCI is een heel
interdisciplinair onderzoeksgebied. Je wilt hersensignalen
gebruiken die je bijvoorbeeld meet in een EEG, om iets te kunnen zeggen over de
intentie van iemand. Muziek lijkt hiervoor bij uitstek
geschikt, omdat die zich ontvouwt over de tijd. Met een EEG
meet je heel precies de hersenactiviteit in tijd. Dus het
was mijn uitdaging om de hersensignalen zo te ontcijferen,
dat we ze kunnen begrijpen. Het moeilijke hieraan is alleen
dat iedereen anders is, en hersensignalen ook nog eens bij
dezelfde persoon sterk kunnen
variëren, bijvoorbeeld door de bui waarin iemand is, of
doordat iemand net op dat moment hongerig is.” |
|
|
|
De invloed van ritme
In het eerste jaar werd een meetopstelling gemaakt die de
hersenactiviteit in een EEG registreert bij het horen van
een metronoom. Het bleek dat de her-senen een monotoon
tikkend signaal automatisch ordenen. Schaefer: “We zagen dat
verschillende ritmische tikjes anders worden gestructureerd.
Mensen gaan bijvoorbeeld door het zogenoemde klokeffect een
reeks tikken waarnemen als tikjes met en zonder accent. Ze
horen ‘tik’ en ‘tok’. Je kunt die verschillende
interpretaties meten. Wij konden laten zien dat het brein
een ander signaal toont voor verschillende ritmes van de
tikken. Dat was nog niet eerder aangetoond.” Tegelijk met de
eerste eigen metingen ging Schaefer ook de meetgegevens van
een onderzoeksgroep van de universiteit van Stanford
analyseren. Die onderzoekers wilden oorspronkelijk kijken of
het mogelijk is om toonhoogtes te classificeren, maar dat
werkte slecht. Schaefer: “Het probleem is, dat zij de
absolute toonhoogte wilden meten. Maar daarmee kom je niet
ver, aangezien in muziek vooral veel relatieve verschillen
belangrijk zijn. Wij gingen de data heel anders analyseren.
"Het vernieuwende van Schaefers analyse was dat ze keek
hoeveel specifieke muzikale aspecten bijdragen aan het
gemeten signaal. De uitkomst was verrassend: ritme heeft een
veel grotere invloed op de EEG-signalen dan de toonhoogte.
En daar hadden de onderzoekers in Stanford niet naar
gekeken. Het effect blijkt zowel voor te komen als iemand
naar muziek luistert, als wanneer iemand zich een melodie
voorstelt. Schaefer: “Dat
was een prachtig |
|
|
|
resultaat, aangezien het paste bij het eerdere onderzoek naar het klokeffect. Later
zijn we naar complexere muziek gaan kijken.
Het bleek
mogelijk om op basis van hersensignalen te detecteren welk
stukje muziek iemand hoort. We maakten een opstelling
waarbij proefpersonen uit zeven muziek- |
|
 |
|
|
|
fragmenten konden
kiezen. Door de analyse van de EEG-signalen konden we in
bijna driekwart van de gevallen voorspellen welk
muziekfragment iemand beluisterde.” Hoe iemand muziek
interpreteert, blijkt van veel factoren af te hangen: bij
voorbeeld of iemand een muzikale achtergrond heeft of niet.
Een professioneel musicus heeft een ander hersenpatroon
dan mensen zonder muzikale training. “Muziek heeft allerlei
aspecten: syntax, harmonie, ritme, emotionele
verwerking en geheugen. Het is te vergelijken met taal. Je
kunt aan de hersensignalen zien of mensen een muzikale
training hebben gehad. Bepaalde opeenvolging van akkoorden
vinden ze dan bijvoorbeeld ongebruikelijk, of je ziet dat ze
de structuur van muziek begrijpen.”
Dit artikel verscheen in het STW-boekje Technologisch
Toptalent 2012.
© Technologiestichting STW, alle rechten voorbehouden |
|
|
|
|
|
|
|
Door Bas den Hond en
Sybe Rispens
Uit:
Kennislink.nl
|
|
|
|
|
|
| |
Kennis in de Praktijk
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
In de laatste jaren van haar promotie-onderzoek lukte het om
de verschi-llende metingen met elkaar te com-bineren. “Soms
had ik het gevoel dat ik het overzicht verloor, maar
achter-af gezien trekt je eigen interesse het toch in een
goede richting. Toen ik begon met de analyse van muziek en
signaalverwerking van de hersenen was ik beginner, en dat
voel ik nu zeker niet meer zo. Wat me moti-veert, is dat de
kennis die we hier opdoen straks beschikbaar is voor
patiënten.” Inmiddels werkt Schaefer dankzij een
Europese
onderzoeks-beurs aan het Institute for Music in Human and
Social Development (IMHSD) van de universiteit van Edinburgh.
Ze kan nu de kennis uit haar promotieonderzoek in de
praktijk omzetten, door te kijken hoe je me-tingen aan de
hersenen tijdens muziekperceptie kunt gebruiken voor
bewegingsrevalidatie. “Dit was het eigenlijke doel van mijn promotie-onderzoek, maar aan de toepassing ben ik tijdens
mijn onderzoek niet toegekomen. Ik ben nu allerlei nieuwe
dingen aan het leren, zoals functio-nele magnetische
resonantie, waar-mee je activiteit van de hersenen zichtbaar
kunt maken in een drie-dimensionaal beeld. Ook houd ik me
bezig met motion caption door middel van camera’s, waarmee
je precies allerlei aspecten van beweging kunt meten. In het
onderzoek werk ik met gezonde proefpersonen. Ik wil weten
hoe het bewegen op een muzikaal ritme voor gezonde personen
werkt. Het bevalt me goed dat dit instituut een erg
praktische inslag heeft – het gaat om muziek, maar dan in
een klinische context. Wat me motiveert, is dat de kennis
die we hier opdoen straks beschikbaar is voor patiënten.” |
|
|
|
|
| |
Artikelen Zoeken
|
|
| |
|
|
| |
De artikelen zijn gerangschikt onder een aantal rubrieken.
Die rubrieken vindt u in het menu en op de
informatiepagina.
U kunt ook op trefwoord zoeken.
Hieronder kunt u de artikelen doorzoeken op één of meerdere trefwoorden. Scheid
trefwoorden met een spatie! |
|
|
|
|
|
|
|
| |
Artikelen Aanmelden
|
|
|
|
|
| |
Heeft u zelf interessante artikelen
geschreven over zingen of kent u artikelen over zingen die u voor deze rubriek wilt
aanmelden, laat het ons dan
hier
weten!
|
|
|
|
|
| |
Repertoire en Meer ...
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
Multi
Mix Music biedt u een uitgebreide collectie aan eigentijds
en klassiek repertoire. Maar u kunt ook bij ons terecht voor Tipboeken, CD-consultancy en nog veel meer ... |
|
|
|
|
|
