Uutiset

Esineestä kiinni pitäminen vaatii yhteispeliä aivojen matalien ja korkeiden taajuuksien välillä

Tutkijat ovat tunnistaneet aivomekanismin, joka mahdollistaa tasaisen lihasjännityksen ylläpidon.

Lasin kädessä pitäminen vaatii tarkkaa puristusvoimaa. Vaikka tehtävä ei vaadi sen kummempaa ponnistelua, voimaa ja sormien asentoa täytyy jatkuvasti säädellä aisti-informaation perusteella. Tutkimusryhmän tavoitteena oli ymmärtää tämän vaativan tehtävän mahdollistavia aivomekanismeja.

Tutkijat mittasivat aikuisten koehenkilöiden aivotoimintaa magnetoenkefalografian (MEG) avulla tutkittavien puristaessa voima-anturin kahvaa. Analyysissä keskityttiin aivotoiminnan ja käden pienten värähtelyjen suhteisiin tasaisen lihassupistuksen aikana.

Aivot viestivät lihaksille 20 hertsin taajuudella (oikealle osoittava nuoli) ja kuuntelevat niitä 3 hertsin taajuudella (vasemmalle osoittava nuoli). Kuva: Muokattu lähteestä Bourguignon ym. 2017.

Tulokset osoittivat, että aivot käyttävät käden puristusvoiman säätelemiseen asentotuntoreseptorien (proprioseptoreiden) tuottamien signaaleiden matalataajuista, alle 3 hertsin, tietoa. Proprioseptorit kertovat kehon osien asennoista suhteessa toisiinsa.

Tulos on ristiriidassa aikaisempien tutkimusten kanssa, joissa on esitetty aivojen käyttävän hyväksi korkeampia, noin 20 hertsin taajuudella esiintyviä signaaleja. 20 Hz onkin vallitseva värähtelytaajuus aivojen tunto- ja liikekuorilla, jotka säätelevät liikkeitä ja prosessoivat kosketukseen ja kehon asentoon liittyvää tietoa. Lisäksi aivoista lähtevät signaalit kontrolloivat supistuvaa lihasta 20 hertsin taajuudella.

- Tutkimusryhmä osoitti nyt, että aivot käyttävät yhtä taajuutta lihaksille viestimiseen ja toista niiden kuuntelemiseen. Ne viestivät lihaksille 20 hertsin taajuudella ja kuuntelevat niitä alle 3 hertsin taajuudella, kuvailee tutkija Mathieu Bourguignon.

Tutkimus tehtiin Aalto-yliopiston neurotieteen ja lääketieteellisen tekniikan laitoksella ja se on julkaistu Journal of Neuroscience -lehdessä. Artikkelin johtava kirjoittaja Mathieu Bourguignon työskentelee tällä hetkellä Brysselissä ULB Neuroscience Institutessa.

Lisätietoa:

Mathieu Bourguignon
Tutkija
Aalto-yliopisto; ULB Neuroscience Institute, Bryssel
[email protected]

Riitta Hari
Professori emerita
Aalto-yliopisto
[email protected]

Artikkeli: Mathieu Bourguignon, Harri Piitulainen, Eero Smeds, Guangyu Zhou, Veikko Jousmäki ja Riitta Hari: MEG insight into the spectral dynamics underlying steady isometric muscle contraction. Journal of Neuroscience.

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lisää tästä aiheesta

Connecting Dots näyttely
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Onko tekoäly vihreää? Miten neuroverkon kanssa sävelletään?

Tervetuloa 27. marraskuuta avautuvaan näyttelyyn tutustumaan tekoälyn mahdollisuuksiin muun muassa kestävän kehityksen näkökulmasta.
Isoniemi ja Kosonen kirjamessuilla 2019
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Luovuudessa voi tehdä vain yhden virheen: luovuttaa

Aalto Arts Books järjesti kirjamessuilla keskustelun "Miten tuet luovuuttasi?". Lue, mitä muotoilijat Laura Isoniemi ja Krista Kosonen kertoivat luovasta prosessista.
Wallpaper on purple background with the word unfolded on it
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Creativity Unfolded — Aalto ARTSin blogi

Aalto ARTS on luovuuden ammattilaisten yhteisö. ARTSin viestinnässä halutaan kertoa kaikesta siitä hienosta työstä, jota koulussa tehdään ja saada viesti läpi myös Aalto-yhteisön ulkopuolella. Siksi olemme perustaneet uuden blogisarjan Creativity Unfolded, jossa käsitellään luovuuteen tavalla tai toisella liittyviä aiheita: designia, teknologiaa, eri medioita, arkkitehtuuria, elokuvaa, pelejä, taideteoriaa jne.
carbon materials atomic structure image Anja Aarva Aalto university
Tutkimus ja taide Julkaistu:

Uusi analyysimenetelmä antaa ennätystarkkaa tietoa hiilen rakenteesta – auttaa kehittämään räätälöityjä hiilipintoja lääketieteeseen

Yhdistämällä kokeellinen ja laskennallinen työ koneoppimisen avulla saadaan atomitason tietoa hiilen rakenteesta ja pintakemiasta.