Mijn onderzoek

Ik zou nog een stukje schrijven over wat mijn onderzoek nou precies inhoudt.

Mijn onderzoeksgebied is menselijke bewegingssturing. Eerst wat achtergrond info: mensen sturen hun spieren aan vanuit het centrale zenuwstelsel (de hersenen en zenuwbanen in het ruggemerg). Er gaat niet alleen informatie naar de spieren toe maar in de spieren en gewrichten zitten sensoren die constant informatie terug naar het centraal zenuwstelsel sturen. Die sensorische informatie wordt gebruikt om de motor commando's aan te passen. Op die manier onstaat een gesloten-lus systeem: er is geen begin en geen einde. Dit klinkt misschien vrij simpel maar in werkelijkheid zitten wij toch behoorlijk ingewikkeld in elkaar.

Veel onderzoekers (o.a. mijn begeleiding) hebben technieken ontwikkeld om onze bewegingssturing te 'meten'. Niet alleen bij normale, gezonde mensen maar ook bij mensen die door een neurologische aandoening problemen hebben met bewegen. Daarbij wordt vaak gekeken naar reflexen, een relatief simpele manier van bewegingen aansturen (denk aan de kniepees reflex). Als je goed gaat kijken zijn die reflexen toch best heel ingewikkeld. Zo kunnen wij onze reflexen aanpassen aan verschillende omstandigheden. Denk bijvoorbeeld aan het verschil tussen lopen met een vol kopje koffie of een boormachine stabiliseren. Als je met dat kopje koffie zijn je reflexen slap afgesteld, zodat je soepel meebeweegt met een eventuele verstoring, met die boormachine moet je veel minder meegaand, stijver, zijn, als je dan soepel meebeweegt met een verstoring krijg je nooit een net gat in de muur.

Dat afstellen van de reflexen gaat vanuit de hersenen, en dan komen we bij mijn onderzoeksproject. De koppeling tussen hersenen en spieren wordt in het onderzoek naar menselijk bewegen en reflexen vaak niet meegenomen. Simpelweg omdat het probleem er veel ingewikkelder door wordt. Voor het complete plaatje is het echter wel nodig. Ik ga stappen zetten om de hersenen meer onderdeel van het plaatje te maken. Ik onderzoek de koppeling tussen de hersenen en de spieren. Het doel is om die koppeling te kwantificeren en karakteriseren.

Dat karakteriseren doen we door metingen te doen terwijl proefpersonen simpele taakjes uitvoeren. Ze moeten bijvoorbeeld een constante kracht uitoefenen op een hendel terwijl die hendel heen en weer beweegt, of omgekeerd: ze moeten de positie van de hendel op dezelfde plek houden terwijl we aan de hendel duwen en trekken. Ondertussen meten we de elektrische signalen van de spieren (EMG) en de hersenen (EEG). Dan komt er een wiskundige trukendoos om de hoek kijken waarmee we de verschillende signalen aan elkaar relateren en op die manier de koppeling tussen hersenen en spieren kwantificeren.

Uitdagingen en moeilijkheden zijn er dan genoeg. Die gesloten lus bijvoorbeeld: de koppeling werkt twee kanten op, van hersenen naar spieren en van spieren naar hersenen. Voor een goede karakterisatie moeten die twee paden uit elkaar gehaald worden. Verder zijn de bouwstenen van ons zenuwstelsel erg ingewikkeld (niet-linear) en daardoor lastig in wiskunde te vangen. Er zijn wiskundige technieken nodig die dat aankunnen, die de boel niet oversimplificeren, anders is de karakteristatie natuurlijk niet zo betrouwbaar. Deze uitdagingen geven mij wel genoeg werk voor de resterende ruim 3 jaar van mijn promotie.

Druk

De tijd vliegt voorbij. Ik ben inmiddels al meer dan een half jaar onderweg met mijn promotie onderzoek. Ik heb al 12.5% gehad. Een vreemd groot getal eigenlijk, zo voelt het helemaal niet. Het voelt nog steeds alsof ik nog steeds bezig ben op te starten. Maar ook niet helemaal. Ik heb een aardig beeld van de literatuur. Ik heb mijn meetapparatuur in de vingers en onder controle. En ik heb een idee van wat voor studies ik allemaal wil doen binnen dit project. Vandaag had ik zelfs een hoera-moment toen bleek dat de ruwe analyse van mijn tweede testmeting plaatjes gaf die best lijken op de plaatjes uit de literatuur. Heel behoorlijk voor de tweede poging.

Al met al krijg ik steeds meer te doen. Waar ik de eerste tijd hele dagen rondzwom in de literatuur, heb ik nu een steeds vollere en afwisselender agenda: metingen, plannen maken, studenten begeleiden, onderwijs volgen, onderwijs geven. De koffiepauze rond een uur of drie sla ik tegenwoordig over omdat er genoeg te doen is.

Ondertussen blijft er weinig tijd over om ook stukjes te schrijven voor op dit blog. Ik maak voldoende mee om verslag van te doen maar voor ik het op een leuke manier op papier weet te zetten maak ik weer wat anders mee en is het stukje wat ik wilde schrijven al niet meer zo relevant. Ik zit nog te broeden op een stukje over waar mijn onderzoek over gaat, maar dat valt nog niet mee. Was mijn afstuderen soms al moeilijk uit te leggen aan de leek, bij mijn promotieonderzoek is het nog veel ingewikkelder. Wordt vervolgd dus...

Het science-evenement

Een tijdje terug kwam de directie van het onderzoeksinstituut met een goed idee. Er moest een science-evenement georganiseerd waarin multi-disciplinair samenwerken gecombineerd werd met een voor wetenschappers onmisbare vaardigheid: projectvoorstellen schrijven. En hoe kom je nou beter op vernieuwende ideeën dan in multidisciplinaire teams van jonge onderzoekers. Alle promovendi van het instituut moesten verplicht hieraan meedoen.

Het is een nobel idee en zo geschiedde. Alle jonge onderzoekers werden ingedeeld in multidisciplinaire teams: chemici, natuurkundigen, werktuigbouwers en electrotechnici, allemaal bij elkaar. Na een ochtend peptalk van de wetenschappelijk directeur en inspiratie van diverse ervaringsdeskundigen moesten wij met een briljant idee komen en dat presenteren in een hippe 'elevator pitch'. In de weken daarna werd het innovatieve idee uitgewerkt in een heus projectvoorstel. Daar begon de uitdaging pas echt. Probeer maar eens 5 totaal verschillende disciplines te verwerken in 1 toepasbare oplossing van een relevant klinisch vraagstuk. Dat moet je vervolgens zo op papier krijgen dat het niet alleen innovatief en multidisciplinair is, maar ook realistisch en economisch rendabel. Verder is zo'n groep niet alleen multidisciplinair, maar ook multicultureel. Iets wat ook weer zo zijn eigen moeilijkheden met zich meebrengt, naast de problemen die je bij elke willekeurige groepsopdracht tegen kan komen. Gedurende het proces ben ik meerdere malen herinnerd aan een cursus die ik ooit heb gevolgd over samenwerken, teamrollen en feedback geven.

Ongeveer 3 dagen voor de deadline zag ik het eerlijk gezegd somber in. Onze wetenschappelijke onderbouwing leek op vier wankele pootjes in plaats van een solide fundament en de definities van de verschillende taken en doelen binnen ons voorstel waren verre van helder. Ik heb de bedenkers en organisatie van dit evenement meerdere keren hartgrondig vervloekt om hun tijdrovende ideeen en opdrachten, maar uiteindelijk komt er veel nog op zijn pootjes terecht. Als alles is ingeleverd moet ik bekennen dat het resultaat beter is dan ik had verwacht. Ook heb ik een hoop geleerd. Over samenwerken (al zal dat nooit mijn hobby worden), over disciplines waar ik nog nooit bij stil had gestaan en over hoe moeilijk het is een voorstel overtuigend op papier te krijgen. Wordt het nu weer tijd voor mijn eigen project: lekker zelfstandig aan de gang met mijn eigen expertise en gelukkig al van financiering voorzien.

Winter op de campus

Net als de rest van Nederland heeft de universiteit last van het winterweer. Als de temperatuur onder nul zakt kan de verwarming in mijn deel van het gebouw de warmtevraag niet aan en zitten we in de kou.
Op weg naar de koffie-automaat trokken sommigen maar een jas aan. Volgens het bericht van het de gebouwenbeheerder kon in overleg met de vakgroepvoorzitters besloten worden om thuis te gaan werken. Om een goed voorbeeld te geven was onze baas als 1 van de als eersten vertrokken.
Ik deel mijn kamer met nog 3 andere promovendi en onze krakende hersenen en rekenende computers genereren nog net genoeg wamte om het uit te houden. Als we de deur dichthouden tenminste; minder gezellig, wel lekker rustig.
Inmiddels lijkt het er op dat de verwarming het weer doet. Maar direct kwam vanochtend weer een verontrustend mailtje binnen: de universiteit heeft geen strooizout meer. Het moet niet veel langer duren...

Update dinsdag 2/2/2010:
De ellende houdt aan: de universiteit zit zonder water

Simpel

Goed om te weten als je werkt met grote, dure apparaten die ook kapot kunnen:

"Als iets stuk gaat, moet het gemaakt worden"

Het leven is soms gewoon lekker simpel en dat is een hele geruststelling.