De wetenschap achter coördinatie

Sun Jul 14 2024

07 14

De wetenschap achter coördinatie

20/06/2024

Door Ad Spijkers

Fundamenteel onderzoek naar tweehandencoördinatie kan slachtoffers van bepaalde aandoeningen helpen hun kwaliteit van leven te verbeteren.


     

Voor alle dagelijkse taken zijn twee ledematen nodig. Maar wanneer mensen een slopende medische aandoening ervaren, zoals een beroerte of het verlies van een ledemaat, kunnen dezelfde dagelijkse taken een worsteling worden. Onderzoekers aan de University of Central Florida in Orlando willen dergelijke problemen verlichten met nieuw onderzoek naar coördinatie van twee handen. Het onderzoek begon in maart als onderdeel van een subsidie van de National Institutes of Health in Bethesda (Maryland), onderdeel van het U.S. Department of Health and Human Services.

Coördinatie

De onderzoekers observeren hoe mensen omgaan met taken waarbij twee ledematen moeten worden gecoördineerd. Ze besturen elk een robotisch apparaat om een taak binnen een virtuele omgeving te voltooien. Het addertje onder het gras is dat de taaksimulaties de proefdeelnemers willekeurig zullen belemmeren De simulaties zullen de mensen er toe brengen te beslissen hoe ze de beperking die op een of meer ledematen wordt gelegd, willen compenseren.

Maar komen echter ook veel meer praktische activiteiten in het onderzoek. Het is belangrijk om verder te gaan dan experimenten en deelnemers echte taken uit het dagelijks leven te laten uitvoeren. De onderzoekers willen met behulp van motion tracking technologie ook de coördinatie meten bij alledaagse taken zoals het dichtknopen van een kledingstuk of het knippen van een stuk papier.

De onderzoekers verwachten dat de kennis die in dit project wordt opgedaan beter inzicht kan bieden om de effectiviteit van motorrevalidatie-interventies voor het herstellen van de functie van de bovenste ledematen te verbeteren bij personen die getroffen zijn door neurologische aandoeningen. Het doel van dit onderzoek is dat ze willen begrijpen hoe het brein twee handen aanstuurt om aan een taak met een gemeenschappelijk doel te werken. Stelt u zich bijvoorbeeld voor dat u een biertje wilt inschenken en uw hand die het glas vasthoudt, wordt door iets geduwd. Om verspilling te voorkomen, moet u de hand naar achteren bewegen of de gietende hand bewegen, of beide.

Onderzoek

Het onderzoek zal gezonde jonge deelnemers gebruiken om deze activiteiten uit te voeren, terwijl hun hersenactiviteit wordt gevolgd om een fundamenteel begrip van de coördinatie van twee handen te krijgen. Als de ene hand een fout maakt of beschadigd is, kan de andere helpen dit te compenseren. Dit is een beslissing die de hersenen moeten verwerken, en de onderzoekers bestuderen hoe de hersenen dit doen.

Data zullen op niet-invasieve wijze worden verzameld; de deelnemers zullen een passende kap dragen die de neurale activiteit via elektroden zal meten. In het coördinatieonderzoek zal ook een robotarm worden gebruikt (foto). Er zullen ook metingen plaatsvinden van ledemaatbewegingen, spieractiviteiten en oogbewegingen om te koppelen aan de neurale data.

Eerder onderzoek naar tweehandencoördinatie was vooral gericht op taken waarbij elk ledemaat een onafhankelijk doel moest bereiken in plaats van een gemeenschappelijk doel. Geen van deze onderzoeken was gericht op de manier waarop ze elkaar aanvullen. Dit specifieke onderwerp werd niet goed begrepen, en daarom richt het huidig onderzoek zich op gemeenschappelijke taken.

De wetenschappers hopen dat het onderzoek biomarkers en basisgegevens zal opleveren om patiëntenpopulaties verder te onderzoeken, revalidatie-interventies uit te voeren en zelfs de motorische controle terug te krijgen.

Foto: University of Central Florida