Vakgroep Menselijke fysiologie (MFYS)

Het onderzoek in de onderzoeksgroep Menselijke Fysiologie is gericht op ‘Exercise and the Brain in Health & Disease’, waarbij de interactie van lichamelijke inspanning op neurochemie en neurofysiologie wordt bestudeerd.
Het onderzoek concentreert zich op 3 verschillende niveaus:
- Fundamenteel – Fysiologisch onderzoek
- Toegepast – Klinisch onderzoek
- Benchmarking – Beleidsvormend onderzoek
Het merendeel van de onderzoeksprojecten bevinden zich op deze 3 niveaus, waarbij fundamentele studies (bijvoorbeeld dierexperimentele studies) opgevolgd worden door toegepaste, klinische studies, die op hun beurt leiden tot benchmarking studies of beleidsvormend advies.

Fundamenteel – Fysiologisch onderzoek. Tijdens de fundamentele studies, waarbij experimentele studies op mens en dier worden gecombineerd, worden metingen gedaan van neurotransmitters en de hormonale secretie van de hersenen tijdens verschillende manipulaties. We voeren fundamenteel onderzoek naar de grenzen van vermoeidheid, mechanismen van thermoregulatie, en de positieve invloed van lichamelijke inspanning op neurogenese. De nieuwe onderzoekslijn rond lichamelijke inspanning, luchtvervuiling en de hersenen omvat ook dieren experimenten.

Het Toegepast – Klinisch onderzoek richt zich op het uitvoeren van fundamenteel onderzoek op toegepast/klinisch niveau. Opnieuw liggen alle studies binnen het domein ‘inspanning en de werking van de hersenen bij gezondheid en ziekte’. In het algemeen is het toegepast – klinisch onderzoek gericht op het bestuderen van inspanning en training bij verscheidene patiënten populaties zoals patiënten met hart- en vaataandoeningen, obesitas, diabetes en sportblessures. Onlangs werd de invloed van inspanning en luchtvervuiling geïntegreerd in de cluster ‘toegepast – klinisch onderzoek’. Tijdens deze studies werden de gezondheidsbevorderende effecten van ‘pendelen met de fiets’ en luchtvervuiling onderzocht. De koppeling van hersenonderzoek met pathologieën als obesitas, diabetes, hart- en vaatziekten is gevestigd in samenwerking met prof dr. Luc Van Loon (Universiteit Maastricht, Nederland). Samen wordt een doctoraatsproject begeleid dat nu resulteert in onderzoek op cognitie en neurogenese bij diabetici en ouderen. Dit project wordt ondersteund door de lopende samenwerking met dr. Elsa Heyman (Université Lille, Frankrijk), waar de cognitieve aspecten in type 1 diabetici bestuderen worden.

Om het toegepast onderzoek op 1 lijn te brengen met inspanning- en hersenonderzoek werd de ‘Lotto Sport Science Chair’ gecreëerd. In dit doctoraatsproject worden verscheidene aspecten van prestatie en herstel onderzocht, gericht op het ontrafelen van centrale mechanismen van vermoeidheid en herstel. Deze experimenten worden gekoppeld aan controle experimenten van de missie op Antarctica (2011-2012), en het project gericht op slaap en herstel, en de onderliggende neurofysiologische aspecten van herstel en (over)training. Het merendeel van het toegepast sportonderzoek wordt uitgevoerd in samenwerking met het Australian Institute of Sport (AIS) en is gericht op training en herstel.
Sportletsel preventie en in het bijzonder neuromusculaire aspecten van letselpreventie worden bestudeerd samen met prof dr. Evert Verhagen (Universiteit van Amsterdam, Nederland) waarbij sportletsels geïntegreerd worden met vermoeidheid, herstel, en onderliggende neuromusculaire mechanismen. In 2012, hebben we de ACSM-ECSS consensusverklaring rond overtraining opgesteld. Deze publicatie is nu de ‘standaard’, aanvaard door de 2 grootste sportwetenschappelijke verenigingen (‘American College of Sports Medicine’ en de ‘European College of Sport Science’) – (publicatie januari 2013).

Beleidsvormend onderzoek. In de onderzoekslijn ‘pendelen met de fiets’ wordt de invloed van het gebruik van de fiets als transportmiddel op de gezondheid onderzocht. We het evenwicht tussen het gezondheidsbevorderend effect van pendelen met de fiets en inspanning in druk verkeer (vervuilde lucht). Fietsongevallen worden in detail bestudeerd bij adolescenten en volwassenen met het oog op het verstrekken van advies aan beleidsmakers rondom de vraag hoe veiligere en gezondere omgevingen kunnen worden gecreëerd.

De Koninklijke Militaire Academie (VIPER) is ook een belangrijke partner, met name dr. Nathalie Pattyn, die een expert is in de psychofysiologische aspecten van stress, slaap en cognitie. De studie rond afzondering heeft geleid tot een ESA-beurs ‘Mars 500’ over lange duur afzondering en de invloed van inspanning. Dit internationale project wordt samen uitgevoerd met prof. dr.  Maria Franscesca Piacentini van de Universiteit van Rome - Foro Italico en de Sport University Köln. Het ‘Antarctica project’ dat gesponsord wordt door ESA-BELSPO integreert de samenwerking tussen verscheidene groepen zoals VITO - Sport University Köln – VIPER – MFYS (VUB) “ESA – Concordia”.

De nauwe samenwerking met het FASC laboratorium (Faculteit geneeskunde) binnen het Center for Neuroscience (C4N) voor dierexperimentele studies heeft zich meermaals bewezen als een belangrijke factor in het onderzoek van MFYS. Binnen dit partnerschap werd een internationale samenwerking met de onderzoeksgroep van dr. Hasewaga (Universiteit van Hiroshima) opgericht.

De connectie MFYS-VITO maakt het mogelijk om het evenwicht tussen de gezondheidsbevorderende invloed van pendelen met de fiets en inspanning in druk verkeer (vervuilde lucht) te onderzoeken. Het nagaan van hersenmechanismen bij vermoeidheid omvat niet alleen neurotransmissie maar ook supraspinale transductiewegen, hetgeen samen met de vakgroep Toegepaste Biologie van de Université Libre de Bruxelles ULB bestudeerd wordt. 

Van bijzonder belang is de samenwerking met de R&MM onderzoeksgroep van de faculteit Ingenieurswetenschappen (VUB). Deze samenwerking begon met het ALTACRO project waarin een aanzienlijke subsidie van de VUB gaat naar de bouw van een 'revalidatie robot'. Het is de bedoeling om dit project om te zetten en te integreren in het onderzoeksprogramma ‘Exercise and the Brain’. Een eerste voltooiing is de recente succesvolle EU subsidieaanvraag (FP7-ICT-2011-7) ‘Cyberlegs’.  In dit nieuwe project zijn R&MM en MFYS de VUB partners in de bouw van een ‘cognitieve’ orthese – een project dat de onderzoekslijn ‘Exercise and the Brain in Health & Disease’ volledig ondersteunt. Deze voortdurende samenwerking resulteerde in het ‘Strategisch Onderzoeksprogramma’ @ VUB en een Stratgisch Basisonderzoek (SBO) (KUL-VUB-UCL) ‘MIRAD’ (An integrated methodology to bring intelligent Robot Assistive Devices to the user).

MFYS probeert alle niveaus van onderzoek in zijn projecten te betrekken (van fundamenteel fysiologisch, naar toegepast klinisch onderzoek tot benchmarking beleidsvormend onderzoek). Spartanova, de eerste interuniversitaire spin-off tussen VUB en UGent, is een bedrijf dat is gespecialiseerd in het brengen van sportwetenschappelijke technologie (trainen & testen, letselpreventie, trainingsbewaking) van de academische wereld naar de gebruikers (sportwetenschappers, sportfysiotherapeuten, trainers, coaches, en atleten).