Tutkimuksen mukaan "tämä kokoonpano tapahtuu aivojen alueella lähellä vasenta korvaa, jossa sijaitsee esineiden käsittelyn 'komentokeskus'", selitti Coimbran yliopisto (UC) Lusa-uutistoimistolle lähettämässään lausunnossa.

Tällä tiedolla voi olla "merkittäviä vaikutuksia robotiikkaan, aivo- ja koneliitäntöihin ja aivovammojen aiheuttamiin toimintahäiriöihin", se korosti.

Tutkimus osoitti, että "aivan kuten kielen sanat voidaan muodostaa aakkosten kirjainten yhdistelmästä, myös ihmisen koko manuaalisten toimintojen repertuaari voidaan rakentaa pienestä määrästä peruselementtejä".

Tutkijat käyttivät "funktionaalisen magneettikuvauksen tietojen laskennallista mallintamista osoittaakseen, että aivojen alue nimeltä supramarginaalinen gyrus (SMG) - joka sijaitsee vasemmassa alemmassa parietaalilohkossa ja joka on jo tunnettu roolistaan objektiin kohdistuvien toimintojen suunnittelussa - rakentaa monimutkaisten toimintojen representaatioita sormien, käsien, ranteiden ja käsivarsien koordinoitujen liikemallien rajoitetun joukon yhdistelmästä".

Näitä liikekuvioita tutkijat kutsuvat kinemaattisiksi synergioiksi.

"Käden asento saksia käytettäessä on samankaltainen kuin asento pihtien käytössä, vaikka saksilla ja pihdeillä on hyvin erilaiset toiminnot. Kääntäen, vaikka saksia ja askarteluveitsiä voidaan käyttää samaan tarkoitukseen, kummankin esineen pitotapa on aivan erilainen", UC havainnollistaa.

Näin tutkijat pystyivät ymmärtämään, että "SMG:n aktiivisuus esittää hyvin samankaltaisia representaatioita esineille, joihin liittyy samanlaisia käden asentoja".

"Kun käytämme käsiämme esineisiin tarttumiseen, meidän ei tarvitse miettiä toiminnan rakentamista sen alkeisosista, aivan kuten äidinkielisen puhujan ei tarvitse miettiä, miten hän lausuu haluamansa sanat. Supramarginaalisen gyrusin välittämät prosessit toimivat aina automaattisesti taustalla, tietoisen huomiomme ulkopuolella."

Tutkimuksen pääkirjoittaja Leyla Caglar, joka johti tätä tutkimusta ollessaan postdoc-tutkijana Carnegie Mellonin yliopistossa ja Coimbran yliopistossa, totesi, että aivan kuten kielestä vastaavat aivoalueet yhdistelevät äänteitä eli foneemeja muodostaakseen sanoja, aivot yhdistelevät myös kinemaattisia synergioita muodostaakseen monimutkaisia esineisiin kohdistuvia toimia.

Leyla Caglarin mukaan aivot rakentavat tästä suljetusta peruselementtien joukosta koko toimintarepertuaarin, joka voidaan suorittaa ihmiskädellä.

"Nämä tulokset tukevat ajatusta siitä, että supramarginaalinen gyrus toimii kokoonpanokeskuksena, joka yhdistää toimintojen peruselementit monimutkaisemmiksi ja toiminnallisemmiksi sekvensseiksi", korosti tutkija, joka työskentelee tällä hetkellä Mount Sinain lääketieteellisessä keskuksessa (Yhdysvallat).

Tutkimuksen toinen kirjoittaja ja Coimbran yliopiston neurotieteilijä Jorge Almeida totesi, että jos nämä synergiat kartoitetaan "suoraan hermotoiminnasta", on mahdollista "rakentaa tehokkaampia aivo- ja koneliitäntöjä, joiden avulla käyttäjät voivat ohjata proteeseja entistä luonnollisemmin, tarkemmin ja joustavammin".

"Näin pääsemme myös lähemmäksi keinotekoisten järjestelmien luomista, jotka pystyvät toimimaan ketterästi, tehokkaasti ja älykkäästi kuin ihmiset", Jorge Almeida korosti.

Tässä tutkimuksessa tehty löytö avaa myös uusia näkökulmia sellaisiin sairauksiin kuin apraxia, neurologinen sairaus, jossa potilaat menettävät kyvyn käyttää esineitä oikein, vaikka tunnistavat ne.