Enligt studien "sker denna montering i ett område i hjärnan nära vänster öra, där 'kommandocentralen' för hantering av föremål är belägen", förklarade University of Coimbra (UC), i ett uttalande som skickades till nyhetsbyrån Lusa.

Dessa data kan ha "viktiga konsekvenser för robotik, gränssnitt mellan hjärna och maskin och handlingsunderskott som orsakas av hjärnskador", betonade man.

Studien visade att "precis som orden i ett språk kan bildas genom rekombination av bokstäverna i alfabetet, kan hela repertoaren av mänskliga manuella handlingar också byggas från ett litet antal grundläggande element."

Forskarna använde "beräkningsmodellering av data från funktionell magnetisk resonanstomografi för att visa att en hjärnregion som kallas supramarginal gyrus (SMG) - som ligger i den vänstra nedre parietalloben och redan är känd för sin roll i planeringen av objektstyrda handlingar - konstruerar representationer av komplexa handlingar från rekombinationen av en begränsad uppsättning koordinerade rörelsemönster för fingrar, händer, handleder och armar."

Dessa rörelsemönster kallas av forskarna för kinematiska synergier.

"Handställningen när man använder en sax liknar den när man använder en tång, trots att saxen och tången har helt olika funktioner. Omvänt, även om en sax och en hobbykniv kan användas för samma ändamål, är sättet att hålla var och en av dessa föremål ganska distinkt", exemplifierar UC.

På så sätt kunde forskarna förstå att "aktiviteten i SMG presenterar mycket liknande representationer för objekt som involverar liknande handställningar."

"När vi använder våra händer för att greppa föremål behöver vi inte tänka på att konstruera handlingen från dess elementära delar, precis som en modersmålstalare inte behöver tänka på hur man uttalar de ord de vill använda. De processer som förmedlas av den supramarginala gyrus arbetar alltid automatiskt i bakgrunden, utanför fokus för vår medvetna uppmärksamhet."

Studiens huvudförfattare Leyla Caglar, som ledde forskningen under sin tid som postdoktor vid Carnegie Mellon University och University of Coimbra, konstaterade att precis som de hjärnregioner som ansvarar för språket kombinerar ljud, eller fonem, för att bilda ord, kombinerar hjärnan också kinematiska synergier för att bilda komplexa handlingar riktade mot objekt.

Enligt Leyla Caglar konstruerar hjärnan utifrån denna slutna uppsättning av grundelement hela den repertoar av handlingar som kan utföras med den mänskliga handen.

"Dessa resultat stöder idén att den supramarginala gyrusen fungerar som ett monteringscenter som kombinerar grundläggande element i handlingar till mer komplexa och funktionella sekvenser", betonar forskaren, som för närvarande är verksam vid Mount Sinai Medical Centre (USA).

Jorge Almeida, som är medförfattare till studien och neurovetare vid University of Coimbra, menar att om dessa synergier kartläggs "direkt från nervaktiviteten" kommer det att bli möjligt att "bygga effektivare gränssnitt mellan hjärna och maskin, så att användarna kan styra proteser med större naturlighet, precision och flexibilitet".

"Detta för oss också närmare möjligheten att skapa artificiella system som kan agera med en smidighet, effektivitet och intelligens som är jämförbar med människans", understryker Jorge Almeida.

Upptäckten i denna studie öppnar också nya perspektiv på sjukdomar som apraxi, ett neurologiskt tillstånd där patienter förlorar förmågan att använda föremål på rätt sätt, trots att de känner igen dem.