Wat als je naast je rechterpink een extra duim zou hebben die je aanstuurt met je grote tenen? Het brein blijkt zich gemakkelijk aan te passen aan zo’n handige uitbreiding.
Hoe reageert ons brein op een extra, flexibele robotduim? En wat voor invloed heeft zo’n uitbreiding op onze biologische hand? Een onderzoeksgroep uit het Verenigd Koninkrijk onderzocht het door 36 proefpersonen een extra duim te geven. Rechtshandigen kregen de derde duim naast hun rechterpink, linkshandigen naast hun linkerpink.
Duimexperimenten
De robotduim werd naast de pink, ter hoogte van de biologische duim, aan de hand gebonden. De extra duim had, net als een gewone, twee gewrichten.
Proefpersonen stuurden de bewegingen ervan aan met sensoren die onder hun grote tenen zaten. Met de rechterteen lieten ze de robotduim buigen en strekken. Met de linkerteen bewogen ze hem zijwaarts. Dit bleek verrassend makkelijk. Al na een paar minuten oefenen konden de proefpersonen verschillende objecten oppakken met hun nieuwe duim.
Vijf dagen lang trainden de proefpersonen anderhalf uur per dag in het lab met de robotduim. Ze deden onder meer taken die je normaal gesproken met twee handen doet. Zo hielden ze een kopje vast terwijl ze er tegelijkertijd met een lepeltje in roerden en bouwden ze een Jengatoren met twee blokjes tegelijkertijd.
Daarnaast werden ze aangemoedigd om het apparaat naar eigen inzicht buiten het lab te gebruiken tijdens dagelijkse activiteiten. Dit deden ze enthousiast. Sommigen speelden gitaar met de extra duim, andere gebruikte het tijdens het koken om meerdere ingrediënten tegelijkertijd vast te houden en het bleek zelfs mogelijk om met één hand een draad door het oog van een naald te halen.
Na vijf dagen trainen waren de proefpersonen duidelijk beter geworden in het gebruik van de robot-duim. Ze hadden er controle over en konden er zelfs geblinddoekt taken mee uitvoeren. Bovendien ervoeren ze de duim als onderdeel van hun lichaam.
Veranderd brein
Uit het onderzoek bleek dat de proefpersonen hun eigen vingers anders gingen gebruiken als ze waren uitgerust met de robotduim. Verder bleek het gebruik van de extra duim de representatie van bewegingen van de natuurlijke vingers in de hersenen veranderd te hebben. Dit toonden fMRI-hersenscans van de proefpersonen voor en na de vijfdaagse training. In de scanner droegen ze de robotduim niet.
De hersensignalen die horen bij het bewegen van de eigen vingers konden na de robotduimtraining minder goed van elkaar onderscheiden worden. De vingers waren dus minder duidelijk als vijf individuele ledematen te herkennen op de scans. Wat dit precies betekent voor langdurig gebruik van een robotduim, zal nog onderzocht moeten worden.
De onderzoekers denken dat een derde duim een nuttige toevoeging kan zijn. ‘Hoewel deze apparaten misschien niet voor iedereen geschikt zijn, kunnen ze nuttig zijn voor bijvoorbeeld fabrieksarbeiders, chirurgen of timmerlieden die dagelijks fysiek veeleisende taken uitvoeren’, zegt Dani Clode van University College London.
