In therapie met avatars

Gespannen tuur ik, blanke Europeaan, van onder mijn masker door naar een beeldscherm waarop mijn hartslag en zweetproductie grillige patroontjes creëren. Ik ben net in een virtuele wereld een kroeg binnengestapt bomvol mensen met een Noord-Afrikaans uiterlijk. 

En het wordt nog erger. Willem-Paul Brinkman heeft net op een knopje gedrukt waardoor de weinig resterende blanken het opeens voor gezien houden en hun biezen pakken. De lege stoelen vullen zich gestaag met Noord-Afrikaanse avatars die de kroeg binnenwandelen.

Gelukkig; de sensoren aan mijn vingers geven geen gekke signalen door, ook niet als ik met behulp van een joystick de nieuwe cafébezoekers heel dicht benader en oogcontact maak. Ik voel me bij mensen met een andere huidskleur niet minder op mijn gemak. Ik wist het al, maar nu is het bewijs geleverd. Het patroon op het beeldscherm blijft hetzelfde. 

“Dat dacht je maar”, lacht Brinkman, die het experiment in een geheel verduisterde kamer in het gebouw van Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica (EWI) begeleidt. “De patronen van je hartslag en zweetproductie veranderen wel degelijk. Ze worden iets onregelmatiger. Maar dat kun je met het blote oog niet zien. We hebben computerprogramma’s die dat analyseren.” Brinkman kan vakjes aanvinken op het scherm, met teksten als ‘huilen’, ‘boos’, ‘gespannen’, waarna langs een tijdsbalk het gedrag van de proefpersoon gemarkeerd wordt. Dat kan helpen om achteraf te reconstrueren wat de meest penibele situaties waren. Die afgang blijft me bespaard; er valt dit keer niets aan te vinken.

De Delftse onderzoeker ontwikkelt zogenaamde Vret-systemen (Virtual Reality Exposure Therapy) waarmee mensen met hun angststoornissen, zoals vliegangst, hoogtevrees of claustrofobie, of psychotische stoornissen zoals paranoia, kunnen leren omgaan. Hij nam het onderzoeksproject, dat al bijna tien jaar loopt, in 2007 over van dr.ir. Charles van der Mast.

Een van de eerste producten die uit het angstlaboratorium voortkwamen was een trillende vliegtuigstoel. Twee economyclassstoelen in de hoek van het laboratorium herinneren nog aan de tijd dat Brinkman en zijn collega’s hiermee experimenteerden. 

Samen met de Universiteit van Amsterdam en de stichting Vliegangstbestrijding Leidse Universiteit en KLM (stichting Valk) ontwikkelden de Delftenaren een systeem waarbij mensen met vliegangst zich met een virtual-reality-helm, typische geluiden die bij het vliegen horen en de trillende stoel, echt in de lucht wanen. Zodoende wennen ze aan de sensaties en komen ze over hun angst heen. Het systeem wordt volop gebruikt door stichting Valk, vertelt Brinkman.

Nog enger
De laatste tijd werkt Brinkman vooral aan programma’s als de virtuele kroeg die mensen met problemen op het sociale vlak moeten helpen. Hij werkt daarbij samen met onderzoekers van het psychiatrisch instituut Parnassia. “Zij hebben veel patiënten van Noord-Afrikaanse afkomst met een psychose”, vertelt Brinkman. “Die patiënten hebben waanbeelden dat anderen hen kwaad willen doen en ze zijn vooral achterdochtig ten opzichte van mensen buiten hun eigen etnische groep.”

Door de sociale omgeving in een virtuele wereld te reconstrueren en de mensen eraan bloot te stellen, kunnen de psychiaters de psychotische symptomen beter onderzoeken, en de patiënten uiteindelijk beter helpen, zo is het idee.

Maar de virtuele kroeg bevindt zich nog in de pilotfase. Het moet allemaal nog enger. Patiënten vinden het heel beangstigend om lang aangekeken te worden. Die optie moet toegevoegd worden. En het moet ook mogelijk worden om een simpel gesprekje te voeren. “Met het ontwikkelen van een echte behandelmethode zijn we nog jaren zoet”, vertelt psychiater dr. Wim Veling. “We hebben nu onderzocht wat er gebeurt als we mensen blootstellen aan een drukke omgeving en aan mensen van een andere etniciteit, twee factoren waarvan bekend is dat ze kunnen leiden tot psychoses. De resultaten zijn veelbelovend: paranoïde mensen lijken hetzelfde te reageren op situaties in de virtuele wereld als in de echte wereld.”

De wetenschappers voerden het experiment uit met vijftien patiënten en met 24 blanke Europese studenten en medewerkers van de TU Delft. Zij moesten allemaal door de kroeg wandelen en – als een soort afleiding -op zoek gaan naar cijfertjes die vijf willekeurige bezoekers op hun borst hadden gekregen. 

“In de test met gezonde proefpersonen heb ik de rollen omgedraaid”, legt Brinkman uit. “Hier is de stressfactor de hoeveelheid Noord-Afrikanen in plaats van blanken, aangezien ik als proefpersonen vooral blanken tot mijn beschikking had. Maar het principe blijft hetzelfde.”

De kleine toename in grilligheid van hartslag en zweetproductie die Brinkman waarnam nadat hij alle gegevens van alle Delftse proefpersonen op een hoop had gegooid en geanalyseerd, dienen als ijkpunt. De uitschieters van patiënten kunnen daar straks tegen worden afgezet.

“Een soort echo”, noemt Veling die metingen. Zijn collega prof.dr. Mark van der Gaag legt uit: “We hebben miljoenen jaren in clans geleefd met slechts enkele honderden mensen. Als gevolg daarvan zit ons brein waarschijnlijk zo in elkaar dat we heel snel in staat zijn om te bepalen wie bij de groep hoort en wie niet.”

Het onderzoek moet uiteindelijk leiden tot een middel voor cognitieve gedragstherapie, waarbij, in de woorden van de psychiaters, ‘de wereld de spreekkamer wordt binnengehaald’. 

“Nu vertellen patiënten ons achteraf dat ze bang waren toen ze bijvoorbeeld in de tram zaten omdat ze het gevoel hadden dat ze werden aangekeken”, vertelt Van der Gaag. “Of ze hoorden flarden van gesprekken en ze dachten dat het over hen ging. In zulke gevallen vluchten ze weg uit de situatie.”

“In de virtuele wereld sporen we ze aan om anders te reageren. De drempel om nog een halte langer in de tram te blijven zitten – we willen ook een virtuele wereld in de tram maken – is lager, omdat je weet dat er geen werkelijk gevaar is. De patiënt merkt dan dat iemand op een gegeven moment toch wegkijkt en er eigenlijk niets aan de hand is.” De virtuele werelden zien er nog wel heel nep uit. Moet daar ook niet verder aan gesleuteld worden? “Het fotorealisme is van geen enkel belang”, zegt Van der Gaag. “Als de juiste angstprikkels (cues) er maar inzitten. Neem het systeem tegen vliegangst; daarbij krijg je een helm op waardoor je een beeld ziet met oude vga-kwaliteit. Als je langs de verkeerstoren vliegt, zie je alleen maar blokjes. Dat lijkt helemaal nergens op. Toch gaven mensen over in een emmertje.”

Wat verder opvalt aan het experiment is dat de avatars er bijzonder knap uitzien. Hebben de Delftse onderzoekers als een stel nerds hun droomvrouwen (en mannen) geprogrammeerd? En zou dat dan ook niet de reden zijn dat mijn hartslag iets onregelmatiger wordt, vraag ik hoopvol? Die lichte paranoia, hoe natuurlijk die ook schijnt te zijn, blijft immers een beetje gênant. 

“Nee, daar ligt het niet aan”, lacht Brinkman. “Al is het wel zo dat we liever wat meer doorsnee ogende avatars hadden willen gebruiken om de virtuele wereld natuurlijker te laten lijken. Maar we hadden geen keus. We hebben deze avatars gekocht van een Amerikaans bedrijf. Andere poppetjes had dat bedrijf niet. En het kost heel veel tijd en geld om ze zelf te maken.”

Massioni verblijft de komende twee jaar op de Université de Paris. Hij gaat daar onderzoek doen naar adaptieve optica. Die techniek wordt gebruikt in op aarde gestationeerde telescopen en compenseert de storingen veroorzaakt door atmosferische turbulentie. Massioni promoveerde op 21 juni bij de faculteit 3mE.

Windturbines

Witteveen vertrekt voor twee jaar naar het Center for Turbulence Research van Stanford University in de Verenigde Staten. Hij promoveerde op 7 april 2009 bij de afdeling aerodynamica aan de faculteit Luchtvaart & Ruimtevaarttechniek. In de VS richt Witteveen zich op het doen van nauwkeurige berekeningen aan windturbines om te voorkomen dat het gebruik van veel windenergie kan leiden tot energie-uitval. De wind is namelijk onvoorspelbaar en dat kan instabiliteit veroorzaken op het elektriciteitsnet.

Onderzoekservaring

Naast Massioni en Witteveen kregen 29 onderzoekers een Rubiconsubsidie van NWO. Er waren dit jaar 155 aanvragen voor een dergelijke subsidie. Met de beurs kunnen jonge onderzoekers één tot twee jaar onderzoekservaring opdoen. Zeven buitenlandse laureaten besteden hun beurs in Nederland, de rest gaat naar het buitenland.

Het Rubicon-programma heeft dit jaar een groter budget nu de Europese Unie meebetaalt via het programma ‘Marie Curie Cofund Action’. In elke van de drie toekenningsrondes kan NWO daardoor 2,9 miljoen euro verdelen.

Buitenland

Het merendeel van de succesvolle kandidaten is kort geleden in Nederland gepromoveerd en vertrekt naar het buitenland. De Verenigde Staten en Groot-Brittannië zijn het populairst, gevolgd door Frankrijk, België, Denemarken, Duitsland en Zwitserland.

Zeven onderzoekers gebruiken Rubicon om onderzoek te doen aan een Nederlandse instelling. Drie van hen zijn gepromoveerd in het buitenland. NWO hoopt de komende jaren meer buitenlandse onderzoekers aan te trekken en zo de internationale mobiliteit van wetenschappelijk talent te stimuleren.

Nederlandse instituten die een buitenlandse onderzoeker een jaar onderdak bieden, ontvangen elk 55.000 euro. Nederlanders die naar het buitenland gaan, krijgen een bedrag dat sterk varieert per gekozen bestemming.

Julius Caesar

Het Rubicon-programma is vernoemd naar de rivier die Julius Caesar overstak, voorafgaand aan de zegereeks die hem de uitspraak ‘veni, vidi, vici’ (‘ik kwam, ik zag, ik overwon’) ontlokte. De Rubicon-beurs is dan ook een opmaat voor de veni-, vidi-, en vici-onderzoeksbeurzen van NWO.