Een kaart van het menselijk brein en betere wiskunde voor krommingsproblemen
Een omgeving kennen en de beste route vinden: ze zijn belangrijker dan je denkt. Ze kunnen inzicht geven in efficiëntere logistiek en zelfs complex gezondheidsonderzoek bevorderen. Een kaart van hersennetwerken zou bijvoorbeeld kunnen helpen bij het begrijpen van neurologische aandoeningen. En in de hersenen, net als in veel andere structuren in de wetenschap, zijn er complexe wiskundige krommingen om rekening mee te houden. Om onderzoek op beide gebieden te financieren, kent de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) een Vidi toe aan Borbála Hunyadi en Richard Kraaij. Navigeren door de wereld van neurologische aandoeningen Dr. Borbála Hunyadi maakt deel uit van de Signal Processing Systems Group. Haar onderzoeksexpertise omvat signaalverwerking en machine learning voor biomedische patroonherkenning, en dit onderzoeksproject sluit perfect aan bij haar expertise. “Door middel van landkaarten weten we waar we ons in de wereld bevinden”, legt Bori uit. Dit project is ook gericht op het maken van een kaart, maar dan een kaart van de netwerken in het menselijk brein. "Ik ontwikkel een kaart om te navigeren in de wereld van neurologische aandoeningen. Eerst zal ik computergestuurde methoden ontwikkelen om de eigenschappen van hersennetwerken van individuele patiënten te beschrijven. Met behulp van deze eigenschappen - biomarkers genoemd - zal ik ze op de kaart lokaliseren. Enerzijds geven de biomarkers belangrijke inzichten in mechanismen die ten grondslag liggen aan neurologische aandoeningen. Anderzijds zal de kaart clinici helpen om nauwkeurige diagnoses te stellen en de planning van behandelingen te optimaliseren." Wiskunde gebruiken om krommingsproblemen te optimaliseren Dr. Richard Kraaij maakt deel uit van de Applied Probability Group. Hij richt zich op het snijvlak van kansrekening, non-lineaire functionele analyse en de wiskundige grondslagen van controletheorie. “De snelste route om van Amsterdam naar San Francisco te vliegen leidt je over Groenland”, illustreert Richard. “Op de wereldkaart ziet dit eruit als een gebogen pad, een gevolg van het feit dat de aarde een bol is.” Om dynamische optimalisatieproblemen op verschillende gebieden efficiënt op te lossen, of het nu in de natuurkunde is of in de economie, is het daarom belangrijk om eerst te achterhalen wat de kromming is die ten grondslag ligt aan het probleem dat je probeert op te lossen. Met behulp van methoden die op kromming gebaseerd zijn kunnen efficiënte oplossingen worden gevonden. “In dit project ontwikkelen we een wiskundig raamwerk om optimalisatieproblemen op te lossen waarbij je rekening moet houden met kromming”, besluit Richard. Vidi-beurs De Vidi-beurs is bedoeld voor onderzoekers die de overstap maken naar een leidinggevende rol, of het nu gaat om het opzetten van een nieuwe onderzoeksgroep of het uitbreiden van een recent gevormde groep. De beurs ondersteunt de ontwikkeling van de onderzoeker op deze gebieden. De beurs richt zich op personen die duidelijk betere academische prestaties leveren dan de norm en die een sterk leiderschaps- en mentorschapspotentieel hebben. Ontvangers kunnen tot 850.000 euro ontvangen om hun werk te ondersteunen.
