Onderzoekers tonen aan dat de hersenen gebruik kunnen maken van echolocatie, en kunnen leren om geluidsgolven te interpreteren als visuele informatie.

Slechtziendheid zorgt voor een sterkere afhankelijkheid van andere zintuigen, en vooral het gehoor speelt dan vaak een grote rol in het waarnemen van de omgeving. Maar wat als je het vermogen zou kunnen ontwikkelen om net als vleermuizen met je oren te ‘zien’?  Recent onderzoek, gepubliceerd in het vakblad Cerebral Cortex, laat nu niet alleen zien dat ook mensen deze vaardigheid kunnen leren, maar dat het de structurele samenstelling van het menselijk brein verandert.

Lees ook:

• Slimme bril laat blinden en slechtzienden ‘zien’ met geluid
• Echolocatie van vleermuis helpt opsporen corrosie van pijpleiding

Echolocatie

Echolocatie is het vermogen om met geluidsgolven een beeld van je omgeving te vormen. Vleermuizen doen dit door een ultrasoon geluid te maken, waarvan de geluidsgolven weerkaatsen op obstakels die zich in de buurt bevinden. De vleermuizen vangen deze golven weer op en halen hier informatie uit over de afstand, grootte en vorm van deze objecten, om ze vervolgens succesvol te kunnen ontwijken tijdens hun vlucht.

In 2021 toonden onderzoekers aan de Durham Universiteit in Engeland al aan dat mensen, zowel met als zonder zichtsbeperking, relatief snel echolocatie kunnen leren. Het onderzoeksteam trainde vrijwilligers tien weken lang, en lieten de deelnemers in verschillende omgevingen een aantal taken uitvoeren, zoals het doorlopen van een doolhof. De vrijwilligers maakten hierbij klikgeluiden met hun mond om objecten te detecteren en hun omgeving in kaart te brengen.

Alle deelnemers verbeterden aanzienlijk gedurende het onderzoek. Tien van de twaalf blinde deelnemers gaf achteraf aan dat het onderzoek zelfs hun dagelijks leven positief had beïnvloed. Ze botsten bijvoorbeeld minder vaak ergens tegenaan, hadden een groter onafhankelijkheidsgevoel en hadden een verbeterd welzijn.

Visuele prikkels

In een nieuwe studie bouwden de wetenschappers voort op deze resultaten. Met MRI-scans maten ze de functionele en structurele veranderingen in bepaalde hersenregio’s van de deelnemers. Zowel blinde als ziende mensen hadden een hogere activiteit en een hogere dichtheid van grijze stof (het weefsel waarin de cellichamen van neuronen zich bevinden) in het auditieve gedeelte van de hersenen.

Maar waar men eerst dacht dat echolocatie alleen de auditieve gebieden beïnvloedde, blijkt nu dat deze techniek ook leidt tot activiteit in het gedeelte dat normaal gesproken visuele prikkels verwerkt. Het brein van deelnemers die al een aantal weken hadden geoefend, interpreteerde de geluidsecho’s niet alleen als auditieve, maar ook als visuele informatie. Volgens de onderzoekers betekent dit dat de hersenen de aangelegde functies van bepaalde gebieden kunnen aanpassen, om zo nieuwe zintuiglijke informatie optimaal te kunnen benutten.

Flexibele hersenen

De onderzoekers zien echolocatietraining als veelbelovende behandeling voor mensen die op lange termijn hun zicht dreigen te verliezen. Iemand met een ziekte die uiteindelijk zal leiden tot slechtziendheid zou zich op deze manier voor kunnen bereiden op de toekomst, waarin niet langer op het zicht kan worden vertrouwd voor navigatie. De wetenschappers zijn op zoek naar manieren om hun training beschikbaar te maken voor een breder publiek.

Daarnaast wijst dit onderzoek ons op mogelijkheden voor breinonderzoek in het algemeen. Het laat zien dat onze hersenen zich zelfs op volwassen leeftijd nog kunnen aanpassen op alternatieve zintuigelijke input, wat mogelijk bij kan dragen aan het ontdekken van nieuwe revalidatiemethodes bij andere vormen van hersenletsel.

Bronnen: Cerebral Cortex, IFLScience, Scientific American

Beeld: FreePik

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!