Sciencepalooza

69 Artikelen
Achtergrond: Jay Huang (cc)
Foto: peasap (cc)

Inzoomen op moedertaal voorspelt woordenschatgrootte

ACHTERGROND - Kinderen die net geboren zijn, zijn in staat om alle klanken van de wereld te onderscheiden. Dit geeft ze de mogelijkheid om welke taal dan ook te leren. Ze horen het verschil tussen de Chinese p en ph en tussen de Nederlandse l en r. Die gevoeligheid wordt snel minder. Om hun moedertaal te leren zoomen kinderen in op de klanken die ze in hun omgeving horen met als resultaat dat ze tegen het einde van hun eerste levensjaar alleen nog verschillen horen tussen de klanken van hun moedertaal. Voor Chinese kinderen klinkt de l dan hetzelfde als de r en Nederlandse kinderen horen het verschil tussen de p en de ph niet meer. Onderzoekers van onder andere de Universiteit van Amsterdam en het Max Planck Instituut voor Psycholinguïstiek in Nijmegen ontdekten dat inzoomen op de klanken van de moedertaal belangrijk is voor de ontwikkeling van de woordenschat. Hoe eerder een kind inzoomt op zijn moedertaal, hoe groter zijn woordenschat op latere leeftijd zal zijn.

In het eerste jaar brengen kinderen de klanken van hun moedertaal in kaart. Van twee klanken die dicht bij elkaar liggen moeten ze leren wat de grens tussen beide is. Waar ligt bijvoorbeeld de grens tussen de e en de ee? Iedereen spreekt de e en de ee anders uit, maar toch weten moedertaalsprekers precies wanneer iemand mes zegt in plaats van mees. Door naar verschillende sprekers te luisteren leren baby’s wat acceptabele versies van de e zijn en waar de grens met de ee ligt. Zodra ze de klanken in kaart gebracht hebben, kunnen baby’s aan hun woordenschat gaan werken. Bij de een gaat dit sneller dan bij de ander. Op tweejarige leeftijd zijn de verschillen tussen kinderen al enorm. Terwijl de een voorzichtig zijn eerste woordjes spreekt, kan de ander al hele verhalen vertellen.

In hun speurtocht naar verbanden tussen de vroege taalperceptie en de ontwikkeling van woordenschat bestudeerden de onderzoekers achttien uiteenlopende studies naar taalverwerking bij baby’s tussen de 6 en 12 maanden. Ze vonden een verband tussen het aantal klanken, woorden en zinnen dat deze kinderen herkenden en hoeveel ze er op tweejarige leeftijd produceerden. Hoe meer baby’s zich in hun eerste jaar dus in hun moedertaal specialiseren, hoe meer woorden ze een jaar later kennen. Belangrijk nieuws want de grootte van de woordenschat is een goede voorspeller van onder meer grammaticale ontwikkeling en leesvaardigheid. Ouders die de woordenschat van hun kind willen stimuleren doen er dus goed aan om vroeg te beginnen. Hoe meer je praat met je baby en hoe meer je voorleest, hoe beter. Meer taalaanbod zal het kind helpen om de klanken van zijn moedertaal snel in kaart te brengen.

Foto: Andy Phillips (cc)

Ik zie, ik zie wat jij niet ziet…

ACHTERGROND - Het is gedaan met UCP, het Universal Camouflage Pattern. Dit Amerikaanse standaardmodel voor legercamouflage heeft haar naam niet waar kunnen maken, ondanks uitgebreide tests, jarenlange ontwikkeling en natuurlijk bakken met geld. Het was ook te mooi om waar te zijn: één patroon dat beschutting bood bij allerlei verschillende achtergronden, van woestijn tot stad, van grasveld tot regenwoud. One size fits all — kan dat überhaupt met camouflage?

Variatie

Wie wel eens op beestjessafari is gegaan, op zoek naar vogels, vlinders, of andersoortig gedierte, weet hoe goed de natuur is in het verstoppen van haar bewoners. Vreemd is dat niet: door natuurlijke selectie worden de nakomelingen van een opvallende prooi genadeloos in de kiem gesmoord. Waarschijnlijk kent u het klassieke voorbeeld van de berkenspanner, een mottensoort die zich ophoudt op berkenstammen, en met zijn grauwwitte vleugels nauwelijks te ontdekken is. Met toenemende vervuiling in het Engeland van de Industriële Revolutie werden de bomen aldaar echter steeds donkerder, en de berkenspanner steeds zichtbaarder — en dus in het vizier van hongerige vogels. De enkele zwarte berkenspanner die als freak of nature was geproduceerd, bleek nu ineens razend succesvol, en haar nakomelingen hadden al snel de witte exemplaren vervangen. Door natuurlijke selectie bleef de camouflage, ondanks een veranderende omgeving, intact.

Foto: biologycorner (cc)

Balanceren tussen onthouden en vergeten

ACHTERGROND - Wat gebeurt er precies met een herinnering? Waarschijnlijk kan je je de inhoud van dit artikel vanavond nog wel herinneren, maar morgen wordt al lastiger, om maar niet te spreken over volgende week. We kunnen niet alles onthouden en daarom filtert ons brein inkomende informatie om relevante ten koste van irrelevante dingen te behouden. Toch is iets dat je vergeten bent niet altijd per definitie ook verdwenen.

Het zou kunnen dat je volgende week, terwijl je je dit stukje niet meer herinnert, iemand zijn naam blijkt te zijn vergeten. Ineens bedenk je laatst iets gelezen te hebben over vergeten. Maar waar? En wat precies? Nou ja, in ieder geval weet je nog dat vergeten noodzakelijk is voor een goed geheugen. Gelukkig maar!

De hippocampus

Het belangrijkste hersengebied voor het geheugen is de hippocampus, een complex hersengebied met ingewikkelde verbindingen, tussen cellen onderling en met de rest van het brein. Mensen bij wie de hippocampus niet meer werkt leven in het nu, ze kunnen nog maar weinig oude informatie terughalen en geen nieuwe informatie opslaan.

Maar: herinneringen bevinden zich niet per definitie in de hippocampus. Sterker nog, de meeste geheugenstukjes bevinden zich verspreid door de rest van het brein. De hippocampus werkt als een soort register dat volgens een bepaald patroon verbindingen met deze stukjes informatie legt. Minder hulp van de hippocampus bij het terughalen van een herinnering leidt dus tot een minder gedetailleerde herinnering (zoals: je kunt je niet meer herinneren wanneer je dit stukje gelezen hebt), maar een meer algemene herinnering (dat vergeten niet erg is) kan soms wel teruggevonden worden zonder de hippocampus.

Recensie | Allemaal beestjes

RECENSIE - Bacteriën hebben een slechte reputatie. Onterecht, zo blijkt uit ‘Allemaal beestjes’, geschreven door wetenschapsjournalist Jop de Vrieze, waarin hij beschrijft hoe bacteriën, schimmels, virussen en andere micro-organismen op ons lichaam vertoeven. Ze zijn ontzettend belangrijk voor onze gezondheid, zo blijkt uit steeds meer wetenschappelijk onderzoek. De Vrieze vat de stand van zaken van dit dynamische vakgebied samen.

De Vriezes fascinatie voor de micro-organismen op ons lichaam begon toen hij ontdekte dat een mens ongeveer anderhalve kilo van dit kleine spul met zich meedraagt. Dit boek is een levendig en openhartig verslag van zijn ontdekkingstocht naar het reilen en zeilen van micro-organismen op het menselijk lichaam. Je komt meer van Jop te weten dan je waarschijnlijk van je beste vrienden weet: in diverse labs leverde hij een potje poep af om de bevolking van zijn eigen darmstelsel te leren kennen. Zijn beschrijving van deze experimenten is een originele en effectieve manier om op luchtige wijze veel informatie over te brengen. De Vrieze reisde voor dit boek van Almere tot Tanzania en ondervroeg onderzoekers die de wondere wereld van de microbiota op het menselijk lichaam proberen te begrijpen.

Diverse ecosystemen op het lichaam passeren de revue, want hoewel de schijnwerpers zich steeds weer richten op darmbacteriën, zijn de populaties in de mond, neus, keel, longen, vagina en op de huid ook belangrijk voor onze gezondheid. De Vrieze legt uit hoe je aan evenwichtige micro-organismenpopulaties komt, hoe je deze in stand kunt houden en wat de gevolgen kunnen zijn als je ze kwijt raakt. Hier en daar staan tips over hoe je je micro-organismen tevreden houdt. Deze bijvoorbeeld – uit het leven gegrepen: voor het mondklimaat is het belangrijk om zuuraanvallen in aantal en duur te beperken. Dus die zak snoep kun je beter in één keer leeg eten dan verspreid over de hele middag. Dat doe ik alvast goed.

Foto: Shannon Smith (cc)

Alle pech de wereld uit?

NIEUWS - Sinds begin april is een nieuwe prenatale test, genaamd Niet-Invasieve Prenatale Test of NIPT, beschikbaar in Nederland. Met deze bloedtest voor zwangere vrouwen kan ín het bloed van de zwangere vrouw gezocht worden naar DNA van de foetus, en hiermee kunnen chromosomale afwijkingen als het syndroom van Down in een vroeg stadium worden opgespoord. Ik schreef hierover al eerder en vind de invoering van de test een goede ontwikkeling voor de gezondheidszorg.

De test is beschikbaar voor vrouwen die ná een combinatietest (een test die aangeboden wordt bij dertien weken zwangerschap) een verhoogd risico op een aantal chromosomale afwijkingen laten zien. Zij kunnen nu de veilige NIPT laten uitvoeren in plaats van een vruchtwaterpunctie met een beperkt risico op een miskraam. Een mooi voorbeeld van hoe genetica ziektes in een vroeg stadium kan opsporen.

Pre-conceptiescreening

Onderzoekers van de afdeling Genetica van het UMCG in Groningen hebben nu een test ontwikkeld die nóg eerder kan plaatsvinden: nog vóór de zwangerschap. Hiermee kan getest worden of een stel aanleg heeft voor ongeveer 70 zeldzame erfelijke aandoeningen. Veel mensen zijn ‘drager’ van één (of meerdere) genetische mutaties die deze aandoeningen kunnen veroorzaken zonder dat te weten, en zonder dat dit gevolgen heeft voor hun gezondheid. Alleen als de partner diezelfde genetische afwijking heeft, is er een kans dat zij samen een kind krijgen met zo’n ernstige ziekte. De onderzoekers schatten in dat 1 op de 100 stellen een kans maakt op een kind met één van deze ziektes. Ze beginnen dit najaar een test met deze pre-conceptiescreening bij honderd stellen.

Foto: Asta (cc)

Weet je wel wat je zegt?

NIEUWS - Weten we wat we gaan zeggen voordat we onze mond opendoen? Onderzoek aan de Lund universiteit in Zweden laat zien dat dit niet altijd het geval is. In een experiment hadden proefpersonen in de meeste gevallen niet door dat ze zichzelf via een koptelefoon iets anders hoorden zeggen dan ze zojuist daadwerkelijk hadden gezegd.

De onderzoekers lieten een groep studenten de beroemde Strooptest doen. Op een beeldscherm kregen de participanten de woorden ‘groen’ en ‘grijs’ te zien. Soms was er een mismatch tussen de betekenis van het woord en de kleur waarin het gedrukt was, bijvoorbeeld ‘groen’ gedrukt in grijs. Aan de proefpersonen de taak om zo snel mogelijk de kleur te benoemen waarin het woord was opgeschreven. ‘Groen’ gedrukt in groen is makkelijk, maar ‘groen’ gedrukt in grijs zorgt voor verwarring.

De deelnemers droegen een koptelefoon waarin ze zichzelf de kleuren hoorden benoemen. Wat de participanten niet wisten, is dat de onderzoekers deze auditieve feedback manipuleerden. Als een deelnemers ‘grijs’ zei, dan hoorde hij zichzelf soms via de koptelefoon ‘groen’ zeggen. Deze woorden waren stiekem opgenomen in het eerste deel van het experiment.

Af en toe werd de taak onderbroken door een schermpje met de tekst: ‘Wat zei je?’ Uit de antwoorden op deze vraag bleek dat de deelnemers vaak helemaal niet doorhadden dat ze in de koptelefoon iets anders hoorden dan wat ze zonet gezegd hadden. Als ze ‘grijs’ hadden gezegd, maar in de koptelefoon ‘groen’ hoorden, dan antwoordden ze vaak ‘groen’ op de vraag wat ze zonet gezegd hadden. In sommige gevallen dachten de proefpersonen zelfs dat ze het verkeerde antwoord hadden gegeven, terwijl ze het eigenlijk wel goed hadden. Ze zeiden dan in eerste instantie bijvoorbeeld ‘groen’, hoorden zichzelf in de koptelefoon ‘grijs’ zeggen, waarna ze zichzelf ‘verbeterden’ met ‘oh nee, groen’. Sommige proefpersonen herhaalden wel het woord dat ze zojuist zelf gezegd hadden, maar in een interview na de test gaven ze toe dat ze zichzelf eigenlijk probeerden te verbeteren.

Foto: World Bank Photo Collection (cc)

Data is geld waard, ook voor u

COLUMN - Een paar maanden geleden werd Engeland opgeschrikt door een groot schandaal. Ditmaal betrof het eens geen dode mediafiguur of een popster, maar ging het om gezondheidsdata. In tegenstelling tot de andere schandalen kwam dit wonderwel niet groot in de Nederlandse pers. De organisatie die het Engelse Elektronisch Patiënten Dossier (EPD) beheert, bleek de gegevens verkocht te hebben aan zorgverzekeraars. U leest het goed, de gegevens bleken niet gelekt of gehackt, maar verkocht aan zorgverzekeraars. Die pasten op basis van deze gegevens hun zorgpremie aan.

Weliswaar ging het om geanonimiseerde data, maar vaak is die te herleiden tot de patiënt, door ze bijvoorbeeld te combineren met data die op het internet is te vinden. Belangrijker is dat de data zonder medeweten en toestemming van de patiënten werd doorverkocht.

350 euro voor persoonlijke data

Voor zorgverzekeraars is uw persoonlijke gezondheidsdata blijkbaar geld waard. De Groningse student Shawn Buckles besloot om uit te zoeken hoeveel zijn persoonlijke data waard was en verkocht het per opbod via zijn website. Deze data, waaronder emailconversaties, zijn persoonlijke agenda en treinreizen, werd uiteindelijk, voor 350 euro gekocht door TheNextWeb, een media-bedrijf met de focus op technologie. Voor Shawn was dit project een mooie gelegenheid om zijn statement over privacy te maken.

Foto: Ars Electronica (cc)

Twijfelt u over de Europese Kiezerspas? Kies voor de wetenschap

OPINIE - Hij staart me al een tijdje aan, vanaf de schoorsteen: de kiezerspas voor de Europese Verkiezingen op 22 mei aanstaande. En telkens raak ik weer in een overpeinzing verzonken over nut en noodzaak. Sinds in 1992 aan de oevers van de Maas het eerste EU-akkoord werd gesloten, is de Europese werkelijkheid een stuk weerbarstiger geweest dan wat Kok en Kohl c.s. gehoopt hadden. De Euro is gesmolten, de 4% begrotingsdiscipline is in zowel Noord als Zuid niet te handhaven en de politieke unie loopt stroef omdat onder andere het vrije verkeer van mensen en diensten op weerstand is gestuit. Waarom nog stemmen? En waarom nog voor Europa stemmen?

Maar bij het plussen en minnen strepen is er nog een belangrijke plus die ik in de afgelopen drie jaar met eigen ogen heb gezien. Ik heb aan den lijve ondervonden hoe collega’s uit verschillende Europese landen met een totaal andere manier van werken toch, doordat zij hetzelfde einddoel voor ogen hadden, gezamenlijk een succesvol en belangrijk project konden afronden dankzij Europese subsidies. Europa is als gezamenlijke wetenschappelijke organisatie namelijk veel sterker dan de som van haar delen en de enige sparringpartner die met China en de VS mee kan.

De complexe vraagstukken die mij, u en uw buurman staan te wachten stoppen niet bij de grens: energie, milieu, voedselveiligheid, ouder worden, infectieziekten, biodiversiteit, digitale veiligheid. Recent is het nieuwe wetenschappelijk programma van de EU, Horizon 2020, gestart. Dit programma zal in de komende zeven jaar een slordige 80 miljard in wetenschappelijk onderzoek steken. De voordelen van dit gezamenlijk onderzoek is dat er meer operationele slagkracht gecreëerd kan worden. Publiek-privaat partnerschap is vaak een vereiste en leidt tot grotere (inter)nationale projecten met meer belanghebbenden en regio’s en dus hogere relevantie. Er kunnen databases ontworpen worden die genoeg en juiste informatie bevatten en betrouwbaar bijgewerkt worden of onderzoeksinstallaties en productie faciliteiten die te duur zijn voor iedereen behalve Angela Merkel.

Foto: Kim Seng (cc)

Goed zijn in verstoppertje leidt tot meer seks bij java-apen

COLUMN - Wanneer mensen seks hebben doen ze dit meestal op een plek waar ze alle privacy hebben, uit de buurt van anderen. Uit recentelijk onderzoek blijkt echter dat wij niet de enige verstoppers van seks zijn.

Java-apen die in grote sociale groepen leven, hebben een voorkeur voor het verstoppen van hun seksuele gedrag voor de leider van de groep. Op deze manier lukt het ondergeschikte mannelijke java-apen zelfs om vaker te paren dan de leider. Stiekem aan seks doen lijkt dus een uitstekende manier om zo veel mogelijk nakomelingen te krijgen.

Java-apen leven in grote sociale groepen die vaak uit meerdere mannetjes en vrouwtjes bestaan. Binnen de groep heerst een dominantie hiërarchie waarbij er één leider is: het alfa-mannetje. Tussen de mannetjes bestaat hevige concurrentie om de vrouwtjes. Deze strijd om te paren met de vrouwtjes heeft een evolutionaire oorzaak: hoe meer nakomelingen een mannetje verwekt, hoe meer van zijn genen door worden gegeven naar de volgende generatie.

Over het algemeen heeft het alfa-mannetje het recht om met alle vrouwtjes in de groep te paren. Er zijn echter nog vele andere mannetjes in de groep die maar al te graag willen paren met de vrouwtjes. Deze mannetjes hebben een creatieve strategie gevonden om dit toch voor elkaar te krijgen: door hun seksuele gedrag te ‘verstoppen’ voor het alfa-mannetje.

Foto: Flood G. (cc)

Hoe ons brein dingen vergeet

COLUMN - Hoe werkt vergeten eigenlijk?

Vergeten: we weten allemaal hoe het voelt. Soms willen we het graag maar lukt het niet en soms is vergeten juist ongewild, bijvoorbeeld als je niet op iemand zijn naam kan komen. Het lijkt soms wel alsof we geen controle hebben over wat we wel en niet onthouden. Is vergeten echt zo arbitrair of zit er wel degelijk een functioneel idee achter? Een nieuw onderzoek heeft nu een tipje van de sluier over dit vergeetproces opgelicht.

Het concept vergeten is altijd een lastig onderdeel van geheugenonderzoek geweest. Het is relatief makkelijk om te meten of iets onthouden is, je kan dan een experimentje doen waaruit blijkt dat de herinnering nog aanwezig is. Maar als je iets vergeten bent zijn er verschillende mogelijke oorzaken. Is de herinnering helemaal niet meer terug te vinden in het brein, is zij gewoon lastiger terug te halen, of misschien juist ondergesneeuwd door gelijkwaardige herinneringen? En daarnaast: komt vergeten doordat herinneringen over tijd gewoon vergaan (een passief proces) of is er een actief proces dat ervoor zorgt dat bepaalde herinneringen snel verwijderd kunnen worden?

Al deze vragen zijn jammer genoeg nog grotendeels onbeantwoord, terwijl het erg belangrijk is om goed te begrijpen hoe en waarom we informatie onthouden, bijvoorbeeld voor patiënten die leiden aan geheugen-gerelateerde ziekten. Op de laatste vraag is nu echter een voorzichtig antwoord gevonden: er blijkt wel degelijk een actief vergeetproces in de hersenen te bestaan!

Foto: copyright ok. Gecheckt 11-03-2022

De genealogie van de flamenco

ACHTERGROND - Jaren geleden kreeg ik eens een sinterklaassurprise die een proefschrift moest voorstellen over de wiskunde van de flamenco. Ik studeerde wiskunde en was pas begonnen met een cursus flamencodans.

Onlangs, naar aanleiding van het overlijden van flamencolegende Paco de Lucía, kwam ik een wetenschappelijk artikel tegen over flamenco, van de hand van twee wiskundigen, twee informatici en een concertpianist. De vijf onderzoekers voeren een wiskundig-biologische analyse uit van de uiteenlopende flamencoritmes.

Niet helemaal wat Sinterklaas in gedachten had, maar toch. In het betreffende onderzoek (pdf) bestudeerden de onderzoekers de verschillende flamencostijlen en hun oorsprong zoals ook biologen de afstamming van verschillende diersoorten bepalen. Voor mij een prachtige kans om hier eens een column te wijden aan twee van mijn favoriete interesses: wiskunde en flamenco.

Ooit begon ik met flamencodansen omdat ik het mooi vond. Ik viel voor de mooie jurken en de krachtige uitstraling. Inmiddels houd ik ervan omdat de flamenco als geheel een prachtig samenspel is van muziek, dans en ritme. Juist dat ritme geeft de structuur voor musici en dansers, vooral wanneer die gaan improviseren. Wanneer ik bijvoorbeeld een stuk bulería dans, roep ik met een llamada de zanger op te zingen. Zo’n llamada is een ietwat lawaaiig stukje voetenwerk, met ritmische accenten op de eerste drie tellen van de maat. Doordat ik afrond op de tiende tel weet de zanger dat hij daarna kan gaan zingen.

Foto: Jim Gourley (cc)

Eeuwige jeugd door rapamycine?

ACHTERGROND - Wat zou het toch mooi zijn als iedereen een lang en gezond leven kon leiden, geen kanker, geen ouderdomsziekten, maar gezond honderd worden. Dat is precies waar wetenschappers zich mee bezig houden. Is het proces van veroudering te remmen, vraagt Babs Fabriek zich af.

Naast het persoonlijke belang, om lang en gezond te leven, is het maatschappelijk belang wegens vergrijzing en steeds maar hogere ziektekosten een belangrijke stimulus voor onderzoek naar verouderingsprocessen. De euforie was groot toen de eerste studie in 2009 aantoonde dat het geneesmiddel rapamycine in muizen de levensduur verlengde en het ontstaan en verloop van verschillende ouderdomsziekten vertraagde. Voor die tijd was het levensverlengende effect van rapamycine louter aangetoond in studies van wormen, fruitvliegen en gist. Dat hetzelfde gold voor zoogdieren stemde de wetenschappers positief dat dit effect in mensen ook aangetoond zou kunnen worden.

Rapamycine is een geregistreerd geneesmiddel dat wordt gebruikt om afstoting na orgaantransplantatie en na het plaatsen van kransslagader-stents tegen te gaan alsmede sommige vormen van kanker remt. De werking geschied via de remming van mTOR, een enzym dat celdeling reguleert. Herstelmechanismen van het lichaam beginnen te falen met toenemende leeftijd en het risico voor vele ziekten, waaronder de ziekte van Alzheimer, diabetes, cardiovasculaire aandoeningen en kanker stijgt. Rapamycine beïnvloedt het verouderingsproces zeer waarschijnlijk door remming van mTOR, wat op zijn beurt een gedeelte van de moleculaire processen betrokken bij cel- en weefselveroudering remt. Dit anti-verouderingseffect van rapamycine is in een tiental studies uitvoerig onderzocht.

Vorige Volgende