Raf Mastbooms ging voor Eyeline bij het gastvrije Tokai in gesprek met dr. Valerie Christiaens, psychiater bij Zorggroep Sint-Kamillus in het Belgische Bierbeek, over de manier waarop onze hersenen het zicht ‘interpreteren’ en hoe dat in de optieksector kan worden gebruikt voor de ontwikkeling van nieuwe producten. Oogarts van opleiding dr. Ivanna Pristash schoof later ook aan.
Raf Mastbooms: Goedemiddag, bedankt dat je de tijd voor ons wilde vrijmaken. Ik denk dat we ons gesprek moeten beginnen bij het begin, namelijk bij de manier waarop onze hersenen beelden verwerken.
Dr. Valerie Christiaens: Om goed te begrijpen hoe onze hersenen het kijken aansturen, is het belangrijk om de volledige visuele route even te overlopen. Alles begint bij de projectie van licht op het netvlies. Die informatie wordt via de nervus opticus langs beide kanten naar het chiasma opticum gestuurd, waar het visuele veld wordt opgesplitst in een linker- en rechterdeel. Het rechterdeel van het gezichtsveld wordt vervolgens verwerkt in de linkerhersenhelft, en omgekeerd. Vooraleer de informatie de visuele cortex bereikt, achteraan in de hersenen, passeert ze nog via de thalamus.
De thalamus is het schakelpunt in de hersenen dat visuele informatie al begint te filteren. Het combineert deze visuele input met andere gegevens, zoals geheugen; een functie die zich afspeelt in de hippocampus die dichtbij de thalamus ligt. Die filtering gebeurt enerzijds om energie te besparen, zodat de hersenen niet elk visueel signaal van nul moeten analyseren, en anderzijds om op basis van ervaring sneller te kunnen reageren.
De eerste selectie gebeurt dus al voordat het beeld de visuele cortex bereikt. In die visuele cortex komt het ruwe beeld binnen, maar daar krijgt het op zich nog geen betekenis. Pas daarna wordt de informatie verder doorgestuurd naar andere hersendelen. Een deel gaat naar het ventrale pad – het zogenaamde ‘buikgedeelte’ aan de zijkant van de hersenen – en een ander deel naar het dorsale pad.
Deze twee routes verwerken verschillende aspecten van wat we zien. Het ventrale pad interpreteert wat we zien door het analyseren van de vorm en de kleur, terwijl het dorsale pad zich bezighoudt met waar en hoe het beeld zich in de ruimte bevindt, zoals bij de interpretatie van snelheid. De hersenen splitsen de visuele informatie dus op in aparte trajecten, elk met een specifieke verwerkingsfunctie.
Raf: Waarom is dat belangrijk voor de ontwikkeling van brillenglazen?
Dr. Christiaens: Omdat we tegenwoordig hersenactiviteit in die visuele gebieden kunnen meten met een magnetisch elektro-encefalogram (MEG). Zo kunnen we objectief vastleggen welke visuele oplossingen het sterkste en meest coherente signaal opwekken in de visuele cortex.
Waar men vroeger enkel uitging van technische berekeningen en dan vertrouwde op de subjectieve feedback van de drager, kunnen we die subjectieve ervaring vandaag combineren met objectieve neurologische metingen. Een multifocaal glas dat theoretisch goed zou moeten zijn, kunnen we nu ook effectief neurologisch testen en bevestigen.
Raf: De hersenen zijn eigenlijk een enorm complexe computer die voortdurend herberekeningen uitvoert en fouten eruit filtert, een beetje zoals artificiële intelligentie?
Dr. Christiaens: Inderdaad. We weten inmiddels dat de hersenschors – waar al die hogere functies plaatsvinden – slechts twee à drie millimeter dik is. Toch gebeuren daar alle complexe processen: redeneren, plannen, organiseren, gedrag remmen, maar ook het interpreteren van wat we zien.
Onze hersenen geven betekenis aan wat we waarnemen. Die cortex is opgedeeld in ongeveer 150 duizend corticale kolommen, opgebouwd uit verschillende lagen neuronen. Elke kolom werkt als een zelfstandig leersysteem. Als één kolom een hypothese vormt, wordt die getoetst aan andere kolommen. Zo wordt de foutenmarge beperkt. Precies wat men vandaag ook probeert te implementeren in AI-systemen.
Raf: Ik zeg vaak dat we kijken met twee HD-camera’s waarop een permanente Photoshop draait. Is dat enigszins correct?
Dr. Christiaens: Dat is eigenlijk een vrij goede analogie. Wat u beschrijft als de ‘Photoshop’ is in feite de rol van de thalamus. Die stuurt voortdurend bij, past aan en filtert. Er is immers altijd een discrepantie tussen het linker- en rechteroog, en die informatie moet worden samengevoegd tot één coherent beeld.
Raf: Als we dat doortrekken naar onze sector: je hebt het normale zicht, maar bij minder goed zicht komt er een glas tussen – met zijn eigen beperkingen – dat de hersenen opnieuw moeten corrigeren.
Dr. Christiaens: Inderdaad. Je zou kunnen zeggen dat dankzij de juiste glazen je hersenen minder werk moeten doen in hun ‘Photoshop’.
Raf: Hoe werkt zo’n magnetisch elektro-encefalogram?
Dr. Christiaens: Telkens wanneer er elektrische hersenactiviteit plaatsvindt, ontstaat er een klein magnetisch veld. Die velden kunnen we meten met zeer gevoelige apparatuur. Zo kunnen we precies localiseren waar in de hersenen activiteit optreedt bij het kijken.
Zonder glazen zie je slechts een klein gebied in de visuele cortex oplichten. Met betere glazen wordt een groter deel geactiveerd. Dat toont aan dat het glas echt een impact heeft: het zorgt voor een sterkere en bredere respons in de hersenen. De visuele informatie is vollediger, en er zijn minder fouten die door de thalamus moeten worden weggefilterd.
Ondertussen is dr. Ivanna Pristash erbij komen zitten.
Dr. Pristash: We starten met een design dat we ontwerpen, testen dat met de MEG en passen het aan op basis van de resultaten. Die aangepaste versie testen we opnieuw, en zo gaan we spiraalgewijs verder tot we het ideale design hebben gevonden.
We werken eigenlijk meer naar de hersenen toe dan puur naar de ogen. We meten niet alleen hersenactiviteit, maar ook emotionele respons: voelen mensen zich ontspannen of gespannen bij een bepaald design? Daarnaast kunnen we rechtstreeks het veld van scherp zicht in het brein waarnemen, in plaats van dat alleen optisch te berekenen.
Binnen progressieve glazen zijn er traditioneel twee types: hard designs en soft designs. Hard designs bieden een breed scherp centraal zichtveld, maar met abrupte overgangszones. Soft designs verdelen de vervormingen geleidelijker, met rustiger overgangen.
Dr. Pristash: Soft designs blijken het grootste effectieve veld van scherp zicht te geven én veroorzaken minder stress in de hersenen.
Dr. Christiaens: Als ik zie hoe onze hersenen informatie verwerken, begrijp ik waarom zo’n glas beter werkt. Die geleidelijke overgangen zijn veel makkelijker te verwerken voor het brein dan plotselinge verstoringen aan de rand van het gezichtsveld.
Raf: Het doet me denken aan pointillisme. Je ziet vlekken, maar je hersenen maken er één beeld van.
Dr. Christiaens: Precies. En dat is wat soft designs ook doen: de hersenen maken er iets egaals van. Uw vergelijking is erg treffend.
Dr. Pristash: De meeste aanpassingsproblemen ontstaan wanneer mensen te laat met progressieve glazen beginnen of overschakelen van hard naar soft bij een hoge additie.
Dr. Christiaens: En waarom de één gevoeliger is dan de ander? Dat weten we nog niet. Het zit deels in de genetica, deels in omgevingsfactoren. Maar dat visuele waarneming invloed ondervindt van het evenwichtssysteem is wel zeker.
Tags: Tokai
Eyeline is een mix van samen, van jong en ervaren, creatief en zakelijk, van gisteren, vandaag en morgen. Eyeline is een compact team met een team freelancers, met name op het gebied van foto, video en tekst. Samen is met het hele team, met en voor de klant. Verbinding is kracht!
© Copyright Eyeline
