Mensen kunnen veel met een prothese, maar dingen voelen, is lastig. Wetenschappers werken aan een oplossing.
De onderzoekers verzamelden een aantal apen en stopten elektroden in het brein van de dieren. Ze kregen elektroden in het motorische deel en het deel van de hersenen dat waarnemingen van de linkerarm verwerkt.
Virtuele arm
Met de eerste serie elektroden konden de apen een virtuele arm – die ze op een scherm zagen verschijnen – ‘besturen’. Zo konden ze met de hand over oppervlakken met verschillende texturen bewegen. De tweede set elektroden gaf het brein verschillende elektrische pulsen. Als het een lage frequentie was dan was het oppervlak ruw. Een hoge frequentie duidde op een verfijnd oppervlak.
Met de eerste serie elektroden konden de apen een virtuele arm – die ze op een scherm zagen verschijnen – ‘besturen’. Zo konden ze met de hand over oppervlakken met verschillende texturen bewegen. De tweede set elektroden gaf het brein verschillende elektrische pulsen. Als het een lage frequentie was dan was het oppervlak ruw. Een hoge frequentie duidde op een verfijnd oppervlak.
Voelen
De apen kregen eerst een textuur te voelen en moesten daarna uit drie texturen kiezen welke ze eerder hadden gevoeld. Opvallend genoeg kostte het de apen niet veel moeite. Wanneer ze de juiste textuur konden identificeren, kregen ze een beloning. En al na vier trainingen konden de apen succesvol onderscheid maken tussen texturen, zo is in het blad Nature te lezen. In een andere aap werd een set elektroden in het deel van het brein geplaatst dat waarnemingen van de voet verwerkte. En ook deze aap deed alsof de voet op het scherm zijn eigen voet was en kon er ook dingen mee voelen.
De apen kregen eerst een textuur te voelen en moesten daarna uit drie texturen kiezen welke ze eerder hadden gevoeld. Opvallend genoeg kostte het de apen niet veel moeite. Wanneer ze de juiste textuur konden identificeren, kregen ze een beloning. En al na vier trainingen konden de apen succesvol onderscheid maken tussen texturen, zo is in het blad Nature te lezen. In een andere aap werd een set elektroden in het deel van het brein geplaatst dat waarnemingen van de voet verwerkte. En ook deze aap deed alsof de voet op het scherm zijn eigen voet was en kon er ook dingen mee voelen.
Flexibel
Alle apen waren al volwassen, maar konden zich nog heel goed aanpassen, zo stellen de onderzoekers. Het brein is daarmee flexibeler dan gedacht. Overigens tastten de experimenten het echte vermogen om dingen te voelen niet aan. Deze manier van voelen vervangt dus niet de oorspronkelijke manier van voelen, maar vult deze aan. “Het brein creëert een zesde zintuig,” stelt onderzoeker Miguel Nicolelis.
Alle apen waren al volwassen, maar konden zich nog heel goed aanpassen, zo stellen de onderzoekers. Het brein is daarmee flexibeler dan gedacht. Overigens tastten de experimenten het echte vermogen om dingen te voelen niet aan. Deze manier van voelen vervangt dus niet de oorspronkelijke manier van voelen, maar vult deze aan. “Het brein creëert een zesde zintuig,” stelt onderzoeker Miguel Nicolelis.
Uiteindelijk moet het onderzoek natuurlijk leiden tot een prothese die alles kan voelen. Maar daarvoor moet nog veel werk verzet worden. Eén ding staat echter vast: dit is een enorme stap voorwaarts.
Bron: Scientias
Afbeelding: gemaakt door Nicolelis Lab / Duke Center for Neuroengineering.
Meer info: Wetenschap 24
Geen opmerkingen:
Een reactie posten