"Een deel van de proefdieren vervangen we door computermodellen"
Peter Aerts
Onderzoeksgroep/Departement/Faculteit
Functionele Morfologie, Departement Biologie, Faculteit WetenschappenWat onderzoek je?
Ons binnenoor dient niet enkel om te horen, maar bevat ook een evenwichtsorgaan. De vorm en grootte ervan verschilt erg tussen diersoorten. Het Functionele Morfologie labo (FunMorph) onderzocht, vanuit evolutionair biologisch oogpunt, welke vormkenmerken de gevoeligheid van het evenwichtsorgaan verhogen, wat de voordelen hiervan zijn en hoe dit is gerelateerd aan de ecologie van de dieren.Waarom is dit onderzoek belangrijk?
Naast het directe fundamenteel wetenschappelijke belang (cf. hierboven) is er ook een klinisch-maatschappelijke relevantie. Meer dan 53 miljoen volwassen Europeanen hebben een evenwichtsorgaan dat niet goed - of zelfs helemaal niet - meer werkt. Dit leidt tot ernstige evenwichtsproblemen en duizeligheid. Soms is de anatomie van hun evenwichtsorgaan aangetast (versmalling, verbreding, vervorming,…), maar over het algemeen zijn de oorzaken nog niet goed gekend.
Een goed begrip van de werking van gezonde evenwichtsorganen is een belangrijke eerste stap om de diagnostiek en behandeling van evenwichtsproblemen te verbeteren. Ons onderzoek kan daaraan bijdragen, door de werking van de evenwichtsorganen te vergelijken tussen diersoorten die van nature een verschillende anatomie van het evenwichtsorgaan hebben.Wat zijn de belangrijkste resultaten van het onderzoek?
In overeenstemming met onze hypothese, vonden we dat grotere evenwichtsorganen gevoeliger zijn. Maar uit onze gedetailleerde computermodellen bleek bijvoorbeeld ook dat evenwichtsorganen met een ronde vorm (in tegenstelling tot een ovale vorm) gevoeliger zijn. Het was al geweten dat hagedissen hun lichaam sterk heen een weer slingeren tijdens het rennen.
Analyse van slowmotion-beelden wees uit dat ze, desondanks, hun kopje zéér stabiel houden. Dit is het gevolg van een reflex op basis van het evenwichtsorgaan. Vergelijking met onze computermodellen toonde aan dat het evenwichtsorgaan net het gevoeligst is in de richting waarin ze hun kopje het sterkst stabiliseren.
Welke proefdieren werden gebruikt?
Hagedissen
Welke technieken werden gebruikt, en op welke manier werden de drie V’s (vermindering, verfijning, vervanging) toegepast?
We filmden de hagedissen terwijl ze rondliepen, wat amper tot geen impact heeft op het welzijn van de dieren. Daarom mogen ze na onze experimenten gebruikt worden in proeven van onze collega’s. Door dezelfde proefdieren te gebruiken in meerdere studies, verminderen we het totale aantal dieren.
Omdat we het natuurlijke gedrag van onze proefdieren willen bestuderen, is het erg belangrijk dat ze weinig stress en ongemak ondervinden. We besteden dan ook veel aandacht aan een aangename huisvesting en welzijn van onze hagedissen (plantjes, rotsen en zand in het terrarium, interactie met soortgenoten, voedsel, temperatuur,…), zowel tijdens als buiten onze experimenten (verfijning).Kan dit onderzoek, nu of in de toekomst, ook zonder proefdieren gebeuren?
Meten hoeveel het kopje van een hagedis beweegt wanneer hij loopt, kan natuurlijk niet zonder een rennende hagedis te filmen. Maar om te begrijpen hoe die bepaalde hagedis zijn kopje stabiliseert, maken we biomechanische computermodellen om het onderliggende mechanisme te bestuderen. Door ons onderzoek hierop te focussen, vervangen we een deel van onze dierproeven door computermodellen.

Frame van een laterale high-speed videoopname (300 beelden/sec) van een (bipedaal) rennende, kleine, lacertide hagedis. Op dergelijke sequenties worden, beeld per beeld, de posities belangrijke anatomische punten (bv. snuit, schouder, pelvis, knie…) gedigitaliseerd om zo de bewegingspatronen te reconstrueren.