Kennis structureert onze bewegingen
Als we iets willen pakken wordt de kennis over dat voorwerp meteen al samengevoegd met de ruimtelijke informatie. Dat nieuwe inzicht wordt vandaag gepubliceerd in het vooraanstaande wetenschappelijke tijdschrift Journal of Neuroscience. De wetenschap van het grijpen van zachte tomaten.
Een zachte tomaat oppakken vergt een andere grip dan het oppakken van een onrijpe tomaat. We doen dat moeiteloos, maar hoe ons brein dat kunstje flikt, is nog niet zo makkelijk vast te stellen. Lennart Verhagen gebruikte een magnetisch veld om tijdelijk de activiteit van delen van het brein te verstoren terwijl proefpersonen een grijptaak uitvoerden. Daarbij werd ook de hersenactiviteit van de persoon in kwestie gemeten. Deze combinatie van technieken is bijzonder uitdagend. Verhagen ontdekte dat de abstracte kennis (die tomaat is rijp) en ruimtelijke informatie (hij bevindt zich daar), die op andere plekken in het brein worden verwerkt, al gecombineerd worden voor de beweging wordt ingezet.
Ook voor robots
Eerder werd juist gedacht dat we bewegingen eerst ruimtelijk plannen – pak die tomaat die daar ligt, en dat die beweging werd vervolmaakt op basis van onze kennis over tomaten – pas op, als ze zo rood zijn en een beetje gerimpeld, zijn ze superzacht. ‘Maar we maken dus meteen al een globaal plan,’zegt Verhagen. ‘Misschien is het voor robotbouwers ook een goed idee om dat zo te doen. Want tot nu toe lukt het niet om een robot zo te programmeren dat hij zo subtiel en adequaat grijpt als een mens.’
Mensen zijn bijzonder
Want al is het voorbeeld van de rijpe tomaat misschien alledaags, het vermogen van de mens om heel precieze bewegingen te maken en gereedschappen te gebruiken is heel bijzonder. Geen dier doet het ons na, en hoewel je een robot beter kunt leren schaken dan een mens, tomaatjes pakken kan hij niet goed. Aan het Donders Instituut, het herseninstituut van de Radboud Universiteit zijn tweehonderd onderzoekers bezig met dit thema perceptie, actie en controle.
‘Wat mijn onderzoek laat zien dat is dat er geen hogere cognitieve functies spelen bij zoiets als het maken van een verfijnde beweging. Dat we een rijpe tomaat kunnen oppakken komt door de interactie tussen sensorische, motorische, en conceptuele processen. Vaak worden die apart van elkaar bekeken, maar juist hun integratie staat aan de basis van de meest bijzondere menselijke vaardigheden.’
Promotie
Verhagen, inmiddels begonnen als post-doc in Nijmegen, promoveerde vorige week – dit paper vormt het hart van zijn proefschrift. Waarom promoveerde hij eigenlijk in Utrecht? ‘Ach, dat was zo afgesproken, het is een echt samenwerkingsproject. Het had ook Nijmegen kunnen zijn. Het onderzoek is in elk geval allemaal in Nijmegen gedaan.’ / Iris Roggema