Vibrationen Forscher entschlüsseln das Fingerspitzengefühl

Die feinen Rillen an unseren Fingerspitzen helfen uns beim Fühlen - und zwar gehörig. Französische Forscher haben entschlüsselt, wie das Profil spezielle Nervenzellen genau im richtigen Takt zum Vibrieren bringt.


Washington - Unsere Finger können grobe Strukturen erspüren, weil sich die Haut verformt, wenn sie einen Gegenstand berührt. Wir können aber auch feinste Unebenheiten ertasten, die kleiner sind als ein Fünftel Millimeter - und zwar durch sanftes Streichen über eine Oberfläche. Entscheidend für diese Fähigkeit sind unter anderem die sogenannten Vater-Pacini-Körperchen, wie Forscher um Julien Scheibert von der CNRS-ENS-Universität in Paris im Fachmagazin "Science" berichten.

Diese Nervenzellen können vor allem Vibrationen wahrnehmen. Wenn Finger über eine raue Oberfläche streichen, erzeugt die Riffelung der Fingerspitze genau solche Vibrationen, wodurch die winzigen Unebenheiten spürbar werden. Die Nervenzellen werden durch die Vibration angeregt - und senden entsprechende Signale ans Gehirn. Die Vater-Pacini-Körperchen sind am Ertasten feinerer Oberflächen beteiligt, während es für gröbere Flächen noch einen anderen Typ von Nervenzellen gibt.

Die Forscher bauten einen künstlichen Tastsensor von der Größe eines Fingers, um den Wahrnehmungsvorgang genauer zu untersuchen. Der Sensor bekam eine Gummikappe mit einer Riffelung, die menschlichen Fingerabdrücken entsprach. Wenn der Sensor über eine Oberfläche strich, verstärkte diese Riffelung die entstehenden Vibrationen in einer Frequenz, die von der Streichgeschwindigkeit abhing.

Bei einer Geschwindigkeit, mit der ein Mensch eine unbekannte Oberfläche abtasten würde, fiel die entstehende Frequenz mit 200 bis 300 Hertz genau in den Bereich, den Vater-Pacini-Körperchen besonders gut wahrnehmen können. Mit einer glatten Gummikappe trat der Effekt hingegen nicht auf. Scheibert und seine Kollegen erklärten, ihre Erkenntnisse könnten unter anderem für den Bau humanoider Roboter wichtig werden. Die Hände solcher Maschinenmenschen könnten dann ebenfalls mit kleinen Riffeln ausgestattet sein, um sie feinfühliger zu machen.

chs/ddp



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