1.01.09 - Sensory Weighting of Force and Position Feedback in human motor control tasks

W. Mugge, J. Schuurmans, A.C. Schouten & F.C.T. van der Helm

Journal of Neuroscience 29:5476-5482

Samenvatting
In het dagelijks leven gebruiken mensen verschillende soorten zintuiglijke informatie om de positie van een voorwerp vast te stellen en de kracht die nodig is om dat voorwerp bijvoorbeeld te verplaatsen: het gezichtsvermogen, tactiele sensatie van de huid en proprioceptie: het vermogen om de positie van het lichaam en de lichaamsdelen vast te stellen.

De mechanische eigenschappen van een voorwerp bepalen grotendeels welke zintuigen het meest effectief zijn voor het uitvoeren van een bepaalde taak. Het afwegen van de effectiviteit van zintuigen wordt ‘sensory weighting’ genoemd. Dit verschijnsel is meerdere malen aangetoond tussen zintuiglijke systemen. Het doel van deze studie was om te onderzoeken of het ook plaatsvindt binnen het proprioceptieve systeem.

In dit onderzoek moesten de deelnemers kracht en positiefeedback samenvoegen. De deelnemers moesten zo goed mogelijk een kracht of een positie reproduceren tegen een instrument dat zich gedroeg als een veer. Ze konden het instrument en hun eigen arm niet zien, maar kregen feedback via een computerscherm. In de meeste trials was de veer steeds gelijk (lineair) en in sommige trials nam deze toe in stijfheid (niet lineair). Door te kijken naar verschillen in kracht en positie tussen de lineaire en niet-lineaire trials kon worden achterhaald hoe mensen kracht- en positiefeedback wegen (‘sensory weighting’).

In dit experiment werd de hypothese bevestigd dat ‘sensory weighting’ afhankelijk is van de stijfheid van een object: positiefeedback is het belangrijkst bij zachte objecten en krachtfeedback bij harde. Daarnaast bleek uit het experiment en het ontwikkelde model dat taakinstructie (reproduceren van kracht of van positie) geen invloed had op de uitkomst. Het model lijkt een zeer goede weergave van de realiteit te zijn.