'Nutteloos? En de klapschaats dan?'

door Harry van den Tweel

Op tafel staat een kleine plastic kubus, waarvan de bovenzijde open is. Er zit niks in. “Pak 'm beet,” verordonneert Geert Savelsbergh. “Til op.” Geen probleem. Savelsberghs bewondering voor mijn prestatie doet dan ook merkwaardig aan. “Je hebt de situatie perfect ingeschat. De kubus tussen wijsvinger en duim opgepakt, met een dusdanige kracht dat het voorwerp daar geen nadeel van ondervindt, en jijzelf evenmin. Goeie timing ook. Op het juiste moment de vingers uit elkaar bewogen –exact zo ver als nodig is om op het moment suprème de kubus te omvatten. En dat terwijl je je hand tegelijkertijd in de richting van het voorwerp bewoog. In een halve seconde tijd, misschien nog wel minder, is de taak volbracht. Hoe heb je dat geleerd?”
Geen idee.

Het antwoord komt Savelsbergh bekend voor. Dat is ook de reden voor de bewegingswetenschapper om de relatie te bestuderen tussen waarneming en de anticipatie van het motorisch handelen daarop. “Als er water in de kubus had gezeten, had je je reactie erop afgestemd –zonder je daarvan bewust te zijn. Je zou bijvoorbeeld wat meer kracht gebruiken, maar de kubus minder nonchalant hebben opgepakt: anders zou je immers water kunnen morsen. En wellicht had je allebei de handen gebruikt als je dacht dat er lood in zat. Toch?”

Hoe krijgen mensen dat voor elkaar, welke informatie gebruiken ze daarbij? Vooral dat laatste is een raadsel dat Savelsbergh graag zou willen ontrafelen. Zijn onderzoeksgroep bestudeert ondermeer 'hoe de perceptuele motorische koppeling' zich ontwikkelt bij baby's en peuters.

“Kinderen doorlopen de eerste achttien maanden verschillende stadia: reiken, grijpen, zitten, staan, lopen. De overgang van het ene naar het andere stadium heeft vrij plotseling plaats, maar aan zo'n sprong gaat steeds oefening vooraf. Wat doen ze in die periode precies? De armbewegingen van zuigelingen bijvoorbeeld, dat zijn oefeningen in reiken en grijpen. Inmiddels is wel aangetoond dat baby's continu bezig zijn hun armbewegingen af te stemmen op hun eigen waarneming van hun eigen armbewegingen. En andersom. Het zijn dus géén willekeurige uithalen, zonder doel of betekenis, en géén reflexen. Baby's zijn volgens mij de hele dag spelenderwijs bezig met het oplossen van coördinatieproblemen en het onder de knie krijgen van bewegingen. Daarbij maken ze gebruik van allerlei perceptuele informatie. Maar welke informatie in welk stadium, dat is niet duidelijk.”

Savelsbergh bestudeert de ontwikkeling bij gezonde kinderen en kinderen die met een hersenbeschadiging geboren zijn. “We vergelijken hun gedrag, reacties en prestaties. Zo hopen we ooit een therapie te kunnen ontwikkelen voor kinderen die als gevolg van een hersenbeschadiging een achterstand hebben opgelopen in hun motorische ontwikkeling.”

Vooraf een duidelijk doel formuleren, dat vindt Savelsbergh niet altijd even noodzakelijk. Zijn voorkeur gaat uit naar puur fundamenteel onderzoek. “Mijn vader is ingenieur –die begint ook altijd over toepassingen. Leuk zegt hij als we over mijn onderzoeksgebied praten, maar wat kun je nou eigenlijk met die kennis? Daar heb ik niet altijd een antwoord op.” Savelsbergh heeft wel een sterke troef in handen. “Onze faculteit heeft al eens bewezen dat er voor ogenschijnlijke nutteloze kennis, praktische toepassingen zijn. Zo'n vijftien jaar geleden analyseerden ze hier de bewegingen die schaatsers maken bij het afzetten. Daar is uiteindelijk de klapschaats uit voortgekomen. Een mooie toepassing, maar wel één die toevallig tot stand is gekomen –het idee om en betere schaats en bijbehorende techniek te ontwikkelen, lag er niet aan ten grondslag.”

De behoefte om de eigen nieuwsgierigheid te bevredigen, is volgens Savelsbergh de beste drive die een onderzoeker zich maar kan wensen. Bij bewegingsleer lopen nogal wat sportfreaks rond, en Savelsbergh is geen uitzondering: hij speelt zaalvoetbal en squash, trimt en doet aan fitness. Het is daarom niet verbazingwekkend dat veel fundamenteel onderzoek dat er verricht wordt, een link heeft met sport.

Zo onderzocht Savelsbergh met collega John van der Kamp het gedrag van keepers bij penalty's. Die kiezen een hoek, maar waarop baseren zij hun keus? Door oogbewegingen te analyseren, ontdekten de onderzoekers dat keepers in eerste instantie gefixeerd zijn op de stand van de heup, benen en voeten van de schutter. Waarschijnlijk doen ze dat om informatie te krijgen over de hoek. In tweede instantie let de keeper op de schouders en het bovenlichaam van z'n opponent –om te achterhalen of de bal hoog of laag in het doel geschoten gaat worden.

Om, vanuit het midden van het doel, naar de plek te gaan waar de schutter de bal waarschijnlijk plaatst, heeft een keeper gemiddeld 800 milliseconden nodig. Plus 150 milliseconden reactietijd. Maar als de schutter de bal met een snelheid van 90 kilometer per uur wegschiet, dan is de bal slechts 500 milliseconden onderweg. Savelsbergh: “Dus moeten keepers de regel die zegt dat ze niet mogen bewegen voor de bal geschoten is, wel overtreden. Doen ze dat niet, dan zijn ze hoe dan ook kansloos, en pakken ze die bal nooit.”

Maar hoe ze hem dan wel vangen is onduidelijk. “Laten we even van de meest simpele situatie uitgaan: de bal komt recht op je af. Dan wordt de projectie van de bal op het netvlies steeds groter. Optische expansie, heet dat. Die informatie kun je gebruiken om te bepalen wanneer de bal binnen je bereik komt. Deel twee is natuurlijk dat je de tijd dat de bal onderweg is, benut om je hand in de meest geschikte grijpstand te zetten. Tjak. Beet”.

Dat vermogen om te anticiperen op de grootte van het naderend voorwerp, om vóór contact met het op te vangen voorwerp de hand op de juiste wijze te openen heeft Savelsbergh wel eens nader onderzocht. Hij gebruikte daarvoor een bal die langzaam leegliep. “De optische expansie wordt daardoor natuurlijk drastisch verstoord. Toch leverde dat geen enkel probleem op. De proefpersonen pasten de opening van hun hand steeds perfect aan de laatste optische waarnemingen aan.”

Fascinerend, zegt Savelsbergh –maar wat je er op dit moment mee moet, dat weet hij ook niet. “Voor mij bewijst het in elk geval dat de parallel die nogal eens wordt gemaakt tussen mens en machine, volstrekte onzin is. Het menselijke systeem is gewoon niet te evenaren.” Hij moet er zelf om grinniken. “Je bent hier wel op de VU, hoor.”

uit: Het Parool, woensdag 25 februari 1998, wetenschap 11