Serge Dumoulin

Home > Wat wij doen > Onderzoekers faciliteren > Serge Dumoulin

Wie is Serge Dumoulin

Neurowetenschapper Serge Dumoulin gebruikt zijn onderzoek naar het visuele systeem om te begrijpen hoe onze hersenen in elkaar steken. Hij ontwikkelde de methode om receptieve velden – een bepaald organisatieniveau in de hersenen – te meten, en gebruikt ultragevoelige fMRI om zowel waarneming en cognitie, als oogheelkundige, neurologische en psychiatrische aandoeningen beter te begrijpen.

Huidige functies

Opleiding

Biologie – Universiteit Utrecht

Neurologie en neurochirurgie – McGill University, Montreal ,Canada

Onderzoeksgebieden

Perceptie, cognitie en hoe we dat met behulp van wetenschap, hersenscans en computermodellen kunnen onderzoeken.

Publicaties

Social media / e-mail

Prijzen / onderscheidingen o.a.

2018 - OHBM Merit Abstract, Organization for Human Brain Mapping
2018 - Philips Brain Connectivity Award, Philips Medical Systems
2017 - Vici 2017, Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek
2015 - Ammodo KNAW Award, Koninklijke Nederlandse Akademie Wetenschappen
2015 - Top Publication of 2014, European Vision Research Community
2014 - Rudolf Magnus Research Prize for Best Paper, Brain Centrum Rudolf Magnus
2013 - Best Rated Abstract, European Conference for Visual Perception
2013 - Neuroimage Editors’ Choice Award
2012 – Vidi Award , Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek

Verrassende dynamiek in het brein

Wat is er zo fascinerend aan het visuele systeem?

‘Ons hele leven is erop ingericht, en kijken doe je vooral met je brein. Je kunt onmogelijk je hele omgeving zien met alleen je ogen. Daarvoor heb je altijd de informatie nodig die in je brein ligt opgeslagen. Het visuele systeem staat bovendien model voor hoe de hersenen werken. Het brein werkt volgens bepaalde fundamentele principes. Als je die hebt blootgelegd in het visuele systeem, kun je ze doortrekken naar andere hersensystemen, zoals cognitieve systemen.’

Wat is een voorbeeld van zo’n fundamenteel principe?

‘Receptieve velden. In het visuele systeem kijkt een hersencel als het ware door een klein raampje naar de wereld. Dat raampje is het receptieve veld. Waar hersencellen naar kijken, is gerelateerd aan je retina; ze bewegen mee met je oogbewegingen. In het auditieve systeem zie je iets vergelijkbaars: bepaalde receptieve velden nemen bepaalde frequenties waar. En bij het verwerken van hoeveelheden, nemen specifieke receptieve velden specifieke hoeveelheden waar.’

Wat betekent dat concreet?

‘In het centrum van het visuele systeem zijn de receptieve velden veel kleiner, waardoor je kunt lezen. In de periferie zijn ze veel groter en heb je die resolutie niet. Als het gaat om hoeveelheden, heb je heel kleine velden voor hoeveelheden van 1 tot 4. Het verschil tussen 3 en 4 kun je heel duidelijk zien. Maar het verschil tussen 100 en 101 niet – de receptieve velden die zulke informatie verwerken, zijn veel groter.’

Je hebt een methode ontwikkeld om receptieve velden te meten. Wat valt je op?

‘We zien dat ze variëren bij gezonde mensen, en dat ze echt afwijken bij mensen met klinische condities. Dat ze zo flexibel zijn, had ik niet verwacht. Dat werpt de vraag op wat een gezonde verhouding is tussen flexibiliteit en stabiliteit in de hersenen, en hoe het kan dat het visuele systeem van iemand met alzheimer heel anders functioneert dan dat van een gezond iemand. Waarschijnlijk wordt het beïnvloed door de ziekte, maar wat is het achterliggende mechanisme? Als we dat zouden begrijpen, zouden we meer begrijpen van de werking van de hersenen en misschien ook wel van de ziekte zelf.’

Je bent ook directeur van het Spinozacentrum. Daar staat een enorme 7 Tesla-scanner waarmee je supergedetailleerd in de hersenen kunt kijken. Hoe helpt die om je vragen te beantwoorden?

‘In de hersenen zitten verschillende organisatieniveaus: individuele hersencellen (die kunnen we niet zien), hersengebieden (die zijn centimeters groot), en daartussenin groeperen hersencellen zich in kolommen en lagen (die zijn fracties van een millimeter groot). Die laag en kolomstructuur willen we veel beter in kaart brengen, en dat kan alleen met zo’n ultragevoelige scanner. We denken dat we van dat organisatieniveau kunnen leren hoe de hersenen werken. Daarover is veel bekend op basis van dieronderzoek. Maar als je wilt weten hoe we rekenen, of taal gebruiken, dan moet je mensen onderzoeken.’

Wat staat er op je agenda voor de komende jaren?

‘Ik blijf werken aan de ontwikkeling van betere methoden om in de hersenen te kijken. Ik hoop te achterhalen voor welke invloeden van buitenaf het visuele systeem gevoelig is. Ook wil ik meer weten over de relatie tussen onze waarneming van getallen en hoeveelheden, en hoe goed we kunnen rekenen. Zijn bij mensen met dyscalculie de receptieve velden die getallen en hoeveelheden verwerken, anders aangelegd? Daarnaast blijf ik betrokken bij klinische studies. ‘Het hoofddoel van mijn onderzoek is het menselijk brein begrijpen. We doen steeds nieuwe inzichten op waarmee we verder kunnen, maar we zullen het raadsel niet oplossen – in elk geval niet tijdens mijn leven.’

Voor wie en hoe

Het brein doorgronden is de heilige graal van de neurowetenschap. Door zeer gedetailleerd
verschillende organisatieniveaus van de hersenen te meten en in kaart te brengen, wordt steeds een
beetje duidelijker hoe we zien, horen, rekenen en lezen, en hoe het komt dat sommige mensen daarin
beter zijn dan anderen. Daarnaast neemt het inzicht in de breincomponent van bepaalde psychiatrische aandoeningen toe.

Heb je een vraag voor Serge Dumoulin?

Stel deze rechtstreeks aan:

Serge Dumoulin

Wie is Serge Dumoulin

Huidige functies

Opleiding

Onderzoeksgebieden

Publicaties

Social media / e-mail

Prijzen / onderscheidingen o.a.

Verrassende dynamiek in het brein

Voor wie en hoe

Serge Dumoulin

Meer lezen?

Ontvang je maandelijkse dosis ‘food for thought’