Nervspelet bakom fingertopparnas skicklighet
Signalerna från fingertopparnas känselorgan är särskilt viktiga när vi finmanipulerar föremål. Det är möjligt att information om riktning och form hos kontaktytan överförs redan i den första nervimpulsen, visar en avhandling som försvaras vid Umeå universitet av Ingvars Birznieks.
Människans makalösa förmåga att undersöka och manipulera föremål beror på hjärnans avancerade kontroll av handen. Denna kontroll bygger på ett samspel mellan sinnessignaler, motorisk förmåga och kognitiva funktioner i form av kunskap om omvärlden
När vi naturligt manipulerar föremål applicerar fingertopparna krafter i en mängd olika riktningar. På samma sätt är formen hos föremålen mycket varierande. Avhandlingen klargör hur fingertopparnas känselorgan skickar information till hjärnan om föremåls form och fingertoppskrafternas riktning. Med en unik teknik, mikroneurografi, registrerades signaler i de nervtrådar som går från handens känselorgan in till ryggmärgen och hjärnan på vakna försökspersoner. Av särskilt intresse är upptäckten av en ny möjlig princip för hur information kan kodas och överföras i dessa trådar på snabbast tänkbara sätt. Den innebär att fingertoppstimuleringens egenskaper (riktning och kontaktytans form) kodas i sekvensen med vilken fingertopparnas olika sinnesorgan avfyrar sin första nervimpuls vid stimuleringen.
Avhandlingen utreder också de kontrollmekanismer som nervsystemet använder för att styra krafterna för enskilda fingertoppar när försökspersoner håller fast ”levande” föremål, som själva skapar oförutsägbara belastningskrafter i greppet. Resultaten visar hur fingrarna styrs automatiskt utifrån känselinformationen från fingertopparna om belastningskrafter och friktion mot föremålet. Vidare klargör resultaten de strategier som hjärnan använder för att leda samarbetet mellan de engagerade fingrarna.
Avhandlingen läggs fram vid Inst. för integrativ medicinsk biologi, fysiologi, och har titeln ”Tactile sensory control of dexterous manipulations in humans”.
Disputationen äger rum kl 10.00 i sal KB3A9, KBC-huset.
Fakultetsopponent är professor Jean-Pierre Roll, Laboratoire de Neurobiologie Humaine, Université de Provence-CNRS, Marseille, Frankrike.
Kontaktinformation
Ingvars Birznieks finns vid enheten för fysiologi, e-post ingvars.birznieks@physiol.umu.se
