hands

Kun je je linkerhand iets leren door het met je rechterhand ‘voor te doen’? Het klinkt misschien vreemd, maar dit is wel degelijk mogelijk. Nieuw wetenschappelijk onderzoek laat zien dat je met behulp van virtual reality je handen op een bijzondere manier kunt trainen.

Voor hun test maakten de onderzoekers gebruik van een techniek die veelgebruikt is bij fantoompijn. Mensen met een geamputeerd lichaamsdeel voelen vaak deze fantoompijn nog. De pijn is afkomstig van het hersengebied dat verbonden was met het lichaamsdeel dat er niet meer is. Dit gebied is nog actief en geeft af en toe signalen af, die de hersenen interpreteren alsof het lichaamsdeel pijn doet.

Spiegeltherapie

Om dit probleem op te lossen, gebruiken artsen vaak een zogenaamde spiegeltherapie. Hierbij bewegen patiënten hun nog bestaande lichaamsdeel en kijken ze tegelijk in een spiegel. Het lijkt dan alsof ze weer twee lichaamsdelen hebben, die allebei bewegen. Door deze illusie komen patiënten geleidelijk van hun fantoompijn af.

Een vergelijkbare techniek is nu gebruikt door wetenschappers in Tel Aviv. Zij werkten niet met patiënten met geamputeerde armen of benen, maar met ‘gewone’ proefpersonen die hun beide handen nog hadden. Hun doelen: onderzoeken hoe deze spiegeltechniek verbeterd zou kunnen worden en welke neuronale mechanismen hieraan ten grondslag liggen. Dit deden ze met behulp van een VR-bril en een set speciaal ontworpen handschoenen.

Vingeroefeningen

De onderzoekers voerden twee experimenten uit. In het eerste experiment moesten proefpersonen met hun rechterhand een vingeroefening uitvoeren en hun linkerhand niet bewegen. Op het VR-scherm zagen ze juist een linkerhand bewegen. Het bleek dat deze manier van trainen ervoor zorgde dat de linkerhand óók beter werd in de vingeroefening, ook al hadden proefpersonen die hand niet gebruikt.

In het tweede experiment moesten proefpersonen weer de vingeroefening uitvoeren met hun rechterhand. Nu liet de speciale handschoen hun linkerhand ook bewegen. De proefpersonen ervoeren dus een passieve beweging van hun linkerhand, gelijk aan de bewegingen die ze zelf met rechts maakten. Deze opzet leverde nog betere resultaten op voor de prestaties van de linkerhand.

Verbonden hersenkwabben

Op neuronaal niveau bleek de activiteit van de zogenaamde lobulus parietalis superior een belangrijke voorspeller voor het succes van de training. Deze kwab ligt in het pariëtale hersengebied, verantwoordelijk voor het interpreteren van zintuigelijke informatie en ruimtelijk denken. De kwab krijgt zowel visuele als sensorische informatie van de handen. De kwab is zowel op de linker- als de rechterhersenhelft aanwezig. De wetenschappers toonden aan dat er een gekoppeld netwerk bestaat tussen de twee kwabben, wat zou kunnen verklaren waarom de linkerhand ‘wist’ wat de rechterhand deed.

Volgens de onderzoekers kunnen we de uitkomsten van het experiment gebruiken om patiënten te helpen die lijden aan een lichte halfzijdige verlamming. Deze mensen trainen hun zwakkere helft om meer grip te krijgen, maar dit proces is vermoeiend en lastig. De techniek waarbij hun ‘zwakkere’ hand passief beweegt dankzij de speciale handschoen, terwijl ze zelf hun ‘sterke’ hand bewegen, zou een vermindering van de inspanningen opleveren, terwijl de resultaten goed zijn.

Ossmy et al, Neural Network Underlying Intermanual Skill Transfer Humans, Cell Press (2016)