Technologie voor het monitoren van hersenactiviteit en oogbewegingen kan op een dag worden gebruikt om te detecteren wanneer iemand tijdens het rijden in slaap valt en om hem te waarschuwen om een ongeval te voorkomen.
Onderzoekers in Engeland werken aan het combineren van twee hightech-tools - high-speed eye-tracking en elektro-encefalografie (EEG) hersenregistratie - om te begrijpen wat er in de hersenen gebeurt terwijl de ogen bewegen.
Bij elektro-encefalografie worden sensoren op de hoofdhuid van een persoon geplaatst om het elektrische geruis van de vele neuronen in de hersenen op te nemen. De onderzoekers meten EEG terwijl ze tegelijkertijd oogbewegingen meten.
"Dit is eigenlijk een zeer uitdagende taak, want wanneer we onze ogen bewegen, introduceert dit zeer grote artefacten in het EEG-signaal", zegt neurowetenschapper Matias Ison van de University of Leicester in Engeland, die deel uitmaakt van het onderzoeksteam.
Wetenschappers kunnen deze technologie gebruiken om de veelbetekenende tekenen van slaperigheid bij een bestuurder te detecteren, op zoek naar karakteristieke patronen van hersenactiviteit en grillige oogbewegingspatronen die aangeven dat een persoon zich in de vroege fase van in slaap vallen bevindt. Er zijn inderdaad al systemen ontwikkeld die eye-tracking gebruiken om slaperige bestuurders te detecteren. Maar systemen die ook hersenactiviteit monitoren, kunnen de detectie enorm verbeteren.
Vermoeidheid veroorzaakt naar schatting ongeveer 20 procent van de motorongevallen in het Verenigd Koninkrijk (waar het onderzoek wordt uitgevoerd) en speelt volgens het Engelse Department for Transportation ook een belangrijke rol bij ongevallen in de Verenigde Staten en Australië.
De hersen- en oogvolgtechnologie kan ook worden gebruikt om hersencomputerinterfaces te ontwikkelen, die tot doel hebben beweging of communicatie te herstellen voor mensen met ernstige bewegingsbeperkingen, en in feite gebruiken sommige systemen deze al. Mensen met amyotrofische laterale sclerose (de ziekte van Lou Gehrig), een ziekte die progressieve degeneratie van motorneuronen veroorzaakt, behouden bijvoorbeeld een goede controle van hun oogbewegingen tot in de late stadia van de ziekte, zei Ison. Het opnemen van eye-tracking met EEG-controle kan leiden tot verbeterde hersencomputerinterfaces, zei hij.
Maar op dit moment proberen Ison en collega's nog steeds de basismechanismen achter oogbewegingen en hersenactiviteit te begrijpen. Deze mechanismen zijn bijvoorbeeld belangrijk voor het herkennen van een vriend in een menigte. Mensen kijken achtereenvolgens naar individuele gezichten totdat ze een bekende vinden, maar wat doen de hersenen? Tot nu toe bestudeerden mensen dit fenomeen door foto's van deelnemers te laten zien en hen te vertellen hun ogen niet te bewegen, vanwege de artefacten die beweging zou creëren in de hersensignalen.
"Er was een grote kloof tussen de manier waarop we de hersenen konden bestuderen en de manier waarop dingen gebeuren" in werkelijkheid, vertelde Ison WordsSideKick.com. Hij zei dat hij die kloof hoopt te overbruggen. Zijn huidige experimenten omvatten het laten zoeken naar een gezicht in een menigte met natuurlijke oogbewegingen.
De eerste EEG werd meer dan 80 jaar geleden gebouwd en wetenschappers gebruiken het de afgelopen 50 jaar voor onderzoek en klinische toepassingen, zei Ison. Toch: "we beginnen eigenlijk pas te begrijpen hoe de hersenen het natuurlijke kijkgedrag in reële omstandigheden werken."
