Universeel oogprobleem helpt juist om beter te zien

‘Crowding’, het verschijnsel dat mensen letters minder goed kunnen onderscheiden als er andere letters omheen staan, helpt ons juist om beter te zien. Dat concludeert dr. Frans Cornelissen, die er samen met collega-onderzoekers dr. Ronald van den Berg en prof.dr. Jos Roerdink, als eerste in is geslaagd om crowding via een wiskundig model te verklaren. ‘Op dit moment is ons model vooral fundamenteel interessant’, zegt Cornelissen. ‘Maar op langere termijn zou het ook praktische toepassingen kunnen krijgen, bijvoorbeeld bij het ontwerpen van lesmateriaal voor kinderen met dyslexie.’

Om het verschijnsel crowding te illustreren laat Cornelissen op een beeldscherm de letter E, een kruisje en het cijfer 8 verschijnen. Wie naar het kruisje in het midden kijkt, herkent de E en de 8 moeiteloos, ondanks dat ze wat meer opzij staan. Maar als er vervolgens extra letters en cijfers op het beeldscherm verschijnen, zijn de E en de 8 plotseling niet meer te herkennen. Alles loopt door elkaar heen. ‘En dat terwijl er aan de E en de 8 helemaal niets is veranderd’, zegt Cornelissen. ‘Dat je de E en de 8 nu niet meer herkent, komt door crowding. Die beperking zit ingebakken in onze hersenen en treedt op bij alles waar we naar kijken. Het is daarmee in zekere zin een universeel oogprobleem, omdat voorwerpen bijna altijd omgeven zijn door andere dingen.’

Beeldversterkingstruc

Waar crowding tot nu toe als een zichtsbeperking werd beschouwd, blijkt uit het onderzoek van Cornelissen en zijn collega’s dat het verschijnsel ons vooral helpt. ‘In feite gaan mensen juist béter zien door crowding’, stelt Cornelissen. ‘Onze ogen worden voortdurend gebombardeerd met informatie, en onze hersenen moeten maar uitzoeken wat belangrijk is. Door simulaties met ons model kunnen wij aantonen dat crowding lijkt te helpen om de belangrijke informatie duidelijker zichtbaar te maken. Wanneer je plaatjes zonder crowding bekijkt, blijft een afbeelding namelijk een beetje vaag. Maar als je vervolgens wél crowding toepast, komen de randen van letters en voorwerpen in een plaatje juist beter naar voren. Crowding is dus eigenlijk een beeldversterkingstrucje van het brein om belangrijke en nutteloze informatie uit elkaar te houden. Om precies te achterhalen hoe deze versterking helpt, moeten wij nog verder onderzoek doen. Het model is tot nu toe slechts op een beperkt aantal plaatjes getest.’

Dyslexie

Cornelissen benadrukt dat het model op dit moment vooral fundamenteel interessant is voor een beter begrip van onze hersenfuncties, maar ziet tegelijkertijd een aantal potentiële praktische toepassingen. Bijvoorbeeld op het gebied van dyslexie. ‘Eerder onderzoek heeft aangetoond dat mensen met dyslexie meer last van crowding hebben. Met ons model kunnen we simuleren hoe iemand met normaal zicht een tekst waarneemt en hoe dat verschilt van iemand die meer last heeft van crowding. Waarschijnlijk zal blijken dat voor iemand met extra crowding letters verder uit elkaar moeten staan voordat die letters duidelijk zichtbaar worden. Met ons model kunnen wij dus een optimale manier berekenen om dingen te presenteren aan iemand met dyslexie. Dat zal de dyslexie waarschijnlijk niet helemaal wegnemen, omdat dyslexie niet alleen te maken heeft met crowding. Maar het zal de gevolgen wel kunnen verminderen.’

Noot voor de pers

Meer informatie: dr. Frans Cornelissen, tel. 050-363 5111, e-mail: f.w.cornelissen rug.nl

Het onderzoek is gepubliceerd in het gerenomeerde tijdschrift PloS Computational Biology (doi:10.1371/journal.pcbi.1000646). Dr. Frans Cornelissen is neurowetenschapper en werkzaam bij het Laboratorium voor Experimentele Oogheelkunde van het Universitair Medisch Centrum Groningen. Prof.dr. Jos Roerdink is informaticus en werkt bij het Johann Bernoulli Instituut voor Wiskunde en Informatica van de Rijksuniversiteit Groningen. Dr. Ronald van den Berg is neurowetenschapper en werkte als promovendus en postdoc aan het model. Hij is momenteel als postdoc verbonden aan het Baylor College of Medicine in Houston, in de Verenigde Staten.