Vingerlijnen maken het voelen van fijne structuren mogelijk
Rotterdam, 31 jan. De fijne patronen op onze vingertoppen, die samen de vingerafdruk vormen, helpen ons niet alleen om iets beter vast te houden, maar hebben bovendien precies de juiste afmetingen om fijne structuren en kleine objecten op een oppervlak waar te kunnen nemen.
Dat hebben Franse onderzoekers van de Universiteit van Parijs aangetoond met behulp van een soort van kunstvinger die was uitgerust met trillingssensoren (ScienceExpress, 29 januari).
De mens heeft twee verschillende systemen om op de tast waar te nemen, eentje voor grove structuren, groter dan 0,2 millimeter, ongeveer de breedte van een menselijke haar, en eentje voor fijne structuren. Uit eerder onderzoek was gebleken dat we deze laatste waarnemen aan de hand van trillingen in de huid die ontstaan als we onze vingertoppen ergens overheen bewegen. Om beter te begrijpen hoe dit soort trillingen ontstaat en wat ze voor karakteristieke frequenties hebben, zou je onderhuidse metingen moeten doen bij proefpersonen. Maar aangezien dat niet mogelijk is, ontwikkelden Julien Schiebert en zijn collega’s een mechanische sensor. Die konden ze voorzien van een elastisch kapje met ofwel een volmaakt glad oppervlak, ofwel een serie parallelle richeltjes van dezelfde orde van grootte als onze vingerafdruk. Met dit kapje wreven ze over verschillende oppervlakken waarop willekeurige patronen waren aangebracht, en legden de opgewekte trillingen vast met microsensoren.
Het gladde kapje, zonder ‘vingerafdruk’, bleek alle trillingen die door structuren kleiner dan een halve millimeter worden opgewekt gelijkelijk door te laten. Het kapje met de vingerafdruk daarentegen versterkte de frequenties tussen de 200 en 300 hertz en filterde deze als het ware uit. Het is precies dit frequentiebereik waar bepaalde receptoren–de Paciniaanse lichaampjes–aan de uiteinden van tastzenuwen in de huid bij uitstek gevoelig voor zijn. Het fijne patroon op onze vingers maakt het deze zenuwen dus gemakkelijker om fijne structuren op een oppervlak te detecteren en informatie daarover door te geven aan de hersenen.