IDC Prof. Amir Amedi met een simulatie van een soundscape die geometrische informatie overbrengt, waardoor de hersenen kunnen 'zien' zonder zicht. Foto met dank aan Amir Amedi via ISRAEL21C
Met behulp van een sensorisch substitutie-algoritme genaamd EyeMusic, hebben Israëlische neurowetenschappers een 50-jarige man, blind vanaf de geboorte, getraind om objecten te herkennen.
Ontwikkeld door Prof. Amir Amedi , stichtend directeur van het Baruch Ivcher Institute for Brain, Cognition & Technology bij IDC Herzliya , zet EyeMusic visuele stimuli om in "soundscapes" - geluidseenheden die informatie over geometrische vormen overbrengen.
Functionele magnetische resonantiebeeldvorming van de hersenen van de man voor en nadat hij soundscapes leerde herkennen, onthulde dat neurale circuits in zijn hersenen "topografische kaarten" hadden gevormd die voorheen niet in staat waren om zich na de kindertijd te vormen.
"Het menselijk brein is inderdaad meer plastisch tijdens de kindertijd, maar het behoudt een enorm potentieel voor herprogrammering gedurende het hele leven van een persoon", zei Amedi, die baanbrekend onderzoek deed naar sensorische vervangingsapparaten aan de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem voordat hij in 2019 bij IDC kwam, tegen ISRAEL21C.
De laatste studie, gerapporteerd in het tijdschrift NeuroImage , levert nieuw bewijs van het vermogen van de hersenen om te veranderen. Het belooft veel goeds dat mensen kunnen worden getraind om verloren functies te herstellen, bijvoorbeeld na een beroerte.
Studie co-auteur Shir Hofstetter van het Spinoza Centrum voor Neuroimaging in Amsterdam, zei dat nadat de proefpersoon had geleerd om soundscapes te interpreteren, "dat zijn neurale circuits niet alleen geactiveerd werden in de auditieve cortex, maar ook in de occipitale cortex, die visuele prikkels bij ziende mensen ontvangt en naar verwachting niet zal worden geactiveerd bij een aangeboren blinde persoon.”
De scans onthulden topografische kaarten die waren afgestemd op toonhoogte en tijd die voorheen niet bestonden. Tonen met een vergelijkbare toonhoogte werden bijvoorbeeld weergegeven door aangrenzende neuronen, terwijl die met radicaal verschillende toonhoogtes werden weergegeven door neuronen die ver van elkaar verwijderd waren.
Dit is de eerste keer dat is aangetoond dat topografische kaarten verschijnen in een volwassen menselijk brein.
"Kritieke perioden zijn geen permanente afkappunten voor het ontwikkelen van nieuwe zintuiglijke vermogens - in zekere zin kunnen we de hersenen op elk moment in het leven een tweede kans geven," zei Amedi.
