In gesprek met neurowetenschapper Beerend Winkelman over nystagmus

Beerend leidt het “Motionlab”, waar hij onderzoek doet naar de verwerking van beweging door het brein. Hij begon op zijn 7e al met programmeren en studeerde o.a. geneeskunde en filosofie.

Tijdens zijn studie raakte hij gefascineerd door onderzoek naar de functie van de kleine hersenen en hun rol in de aansturing van het oog. Sindsdien doet hij – nu al meer dan 25 jaar – onderzoek naar oogbewegingsreflexen en diverse vormen van nystagmus. Sinds 2015 is zijn onderzoek uitgebreid naar aangeboren netvliesaandoeningen en bijziendheid. Door zijn fascinatie is hij inmiddels dus een expert en gespecialiseerd in oogbewegingen.

Wat is nystagmus en wat is de relatie met de beeldstabilisatie van jouw oog?

“Vestibulaire nystagmus en optokinetische nystagmus, ontstaan door normale oogbewegingsreflexen, die worden opgewekt als je je hoofd beweegt. Deze reflexen zorgen voor beeldstabilisatie. Denk hierbij bijvoorbeeld aan een camera wanneer je een video maakt. Ondanks de grillige bewegingen van je hand filmt die toch een rustig beeld.

Vestibulaire nystagmus ontstaat als het evenwichtsorgaan een beweging van het hoofd voelt en dan via een snelle verbinding in de hersenstam je ogen de andere kant uit laat draaien. Als je net uit een draaimolen stapt, dan heb je hier even last van. Een virale infectie van je evenwichtsorgaan zorgt ook voor een vestibulaire nystagmus, die weken kan aanhouden.

Optokinetische nystagmus ontstaat juist als je dingen ziet bewegen. In je netvlies zitten speciale cellen die beweging waarnemen. Als dat gebeurt gaat er een signaal naar je oogspieren om met het bewegende beeld mee te draaien. Denk maar aan de oogbewegingen die je maakt als je uit het raam van een rijdende trein kijkt. Beide reflexen zorgen ervoor dat je oog relatief stil staat ten opzichte van de visuele wereld, zodat je goed kunt zien.

Bij slechte (“pathologische”) vormen van nystagmus gaat er iets mis in de aansturing van het oog, zodat het beweegt, zonder dat het daarmee het beeld stabiliseert. Daardoor belemmeren de onwillekeurige oogbewegingen juist je zicht. Bij het woord “nystagmus” wordt meestal de pathologische vorm bedoeld.

Recente ontdekking

De directe aansturing van de oogspieren komt uit de hersenstam en ook de “simpele” beeldstabilisatie (vestibulair en optokinetisch) wordt daar geregeld. Het is dus niet verwonderlijk dat nystagmus kan ontstaan door een probleem in de hersenstam. Recent heeft Beerend in samenwerking met het team van Maarten Kamermans ontdekt dat de oorzaak van aangeboren (infantiele) nystagmus ook in het netvlies kan liggen. Dat is een totaal nieuw concept. Het onderzoek toonde dit aan voor aangeboren nachtblindheid (CSNB), maar het zou best weleens veel algemener kunnen voorkomen. Daar wordt op dit moment onderzoek naar gedaan.”

Nystagmus is dus eigenlijk een containerbegrip voor een oogafwijking die veel verschillende oorzaken kan hebben. Simpel gezegd zijn er verschillende soorten oogbewegingen met elk een eigen regelsysteem in het brein. Schade in een van deze systemen kan leiden tot nystagmus”

Bij slechte (“pathologische”) vormen van nystagmus gaat er iets mis in de aansturing van het oog, zodat het beweegt, zonder dat het daarmee het beeld stabiliseert. Daardoor belemmeren de onwillekeurige oogbewegingen juist je zicht. Bij het woord “nystagmus” wordt meestal de pathologische vorm bedoeld.

“Ik ben op dit moment vooral geïnteresseerd in hoe het zien van beweging effect heeft op de verwerking van het voelen van beweging met je evenwichtsorgaan.”

Hoewel de bewegingsgevoelige cellen in het netvlies al bijna een halve eeuw bekend zijn in knaagdieren, zijn ze pas net aangetoond in mensen en apen. Netvlies-aandoeningen die effect hebben op het zien van beweging zullen ook effect hebben op de aansturing van allerlei soorten oogbewegingen en op die manier abnormale oogbewegingen zoals nystagmus kunnen veroorzaken. De komende jaren zal hier uitgebreid onderzoek naar worden gedaan.

Onderzoeksdoelen van Beerend

  • Hij wil nog veel gedetailleerder in kaart brengen wat de potentiele mechanismen zijn waardoor nystagmus kan ontstaan door middel van een onderzoek waarbij hij de oogbewegingen volgt van mensen met aangeboren vormen van nystagmus. Het onderzoek duikt diep het brein in om exact de oorzaken te vinden.
  • Hij wil uitzoeken óf en in welke mate aangeboren vormen van nystagmus gerepareerd kunnen worden en of er restverschijnselen overblijven als de reparatie op latere leeftijd plaatsvindt.
  • Het streven is natuurlijk om uiteindelijk via therapie, bijvoorbeeld gentherapie, een werkzame methode te vinden, die zorgt dat mensen met aangeboren nystagmus geen trillingen meer ervaren met hun ogen.

“Het zou geweldig zijn als we vanuit het labonderzoek en de resultaten een soort truc kunnen ontwikkelen om nystagmus op te lossen. Maar daarvoor geldt: we moeten eerst exact weten wat er mis is voordat we een oplossing kunnen vinden. Daarom doen we fundamenteel onderzoek.”

Doe mee aan het onderzoek van Beerend!

Voor onderzoek naar nystagmus zoekt Beerend mensen met een vorm van aangeboren nachtblindheid (zoals CSNB) en/of aangeboren nystagmus. Ben jij of ken jij iemand die zou willen bijdragen aan fundamenteel onderzoek? Wil je hierover meer weten?

Stuur dan een mail naar b.winkelman@nin.knaw.nl en dan neemt hij verder contact met je op!