Het aansturen van onze bewegingen; het lijkt vanzelf te gaan maar niets is minder waar. De manier waarop de hersenen bewegingen aansturen is wetenschappelijk nog nauwelijks begrepen. Daarom hebben onderzoekers van onder meer het Neuromechanical Modeling and Engineering Lab van de Universiteit Twente dit jaar voor de tweede keer de MyoChallenge georganiseerd. Daarin gaan wetenschappers een digitale versie van het brein ontwikkelen dat bewegingen kan aansturen.
Het digitale ‘brein’ moet bijvoorbeeld zo goed mogelijk objecten oppakken of tikkertje spelen. Deze modellen maken gebruik van kunstmatige intelligentie en dragen bij aan ons begrip over hoe het zenuwstelsel onze spieren aanstuurt. Neem bijvoorbeeld de hand, motorisch gezien het meest complexe deel van ons lichaam met zo’n dertig tot veertig spieren en verschillende gewrichten. Complexe uitdagingen, ook voor een digitaal brein.
“In dit deel van ons lichaam zitten enorm veel vrijheidsgraden en zijn er daardoor verschillende ‘strategieën’ waarmee hersenen de hand een bepaalde beweging laten maken”, zegt Massimo Sartori, hoogleraar en hoofd van de Chair of Neuromechanical Engineering van de Universiteit Twente (faculteit ET). Door te oefenen vindt ons brein uiteindelijk de beste manier voor een bepaalde handeling, maar dit verschilt per persoon en verandert bovendien naarmate iemand ouder wordt of bijvoorbeeld geblesseerd raakt.
Verschillende talen
Maar hoe komt het nu dat er nog zo weinig wetenschappelijk bekend is over het aansturen van bewegingen? Volgens Sartori is dat te wijten aan het verschillen tussen de neurowetenschap en het veld van de biomechanica. “In feite spreken onderzoekers uit deze vakgebieden verschillende talen, waardoor ze elkaar niet goed begrijpen”, zegt hij.
Kunstmatige intelligentie kan hierbij een uitkomst zijn. Net als onze hersenen is kunstmatige intelligentie bij uitstek geschikt om oplossingen te vinden voor complexe problemen met veel vrijheidsgraden. Eerder dit jaar promoveerde TU/e-onderzoeker Eveline van Doremaele met de ontwikkeling van een programmeerbare chip waarin de zelflerende interactie tussen mens en machine centraal staat.
Digitaal brein en revalidatiestrategie
Kunstmatige intelligentie kan bijdragen aan op maat gemaakte, medische behandelingen. Zo kan bijvoorbeeld de revalidatiestrategie van een patiënt die net een beroerte had razendsnel getest worden op een digitaal model van die patiënt. “Een echt gepersonaliseerd behandeling al in de eerste weken na en beroerte zal leiden tot een veel beter herstel van de patiënt”, zegt Sartori.
Sartori en collega’s ontwikkelden een model van (delen van) het lichaam dat kan worden aangestuurd door kunstmatige intelligentie. Dit softwareplatform, MyoSuite, werd samen gemaakt met onderzoekers van de McGill University, Northeastern University en MetaAI. Het programma is het speelveld voor de MyoChallenge. De MyoChallenge is onderdeel van de conferentie NeurIPS 2023 die komende december in New Orleans plaatsvindt. Hier komen veel experts op het gebied van kunstmatige intelligentie bij elkaar. De winnaar van de competitie wint duizend euro en mag zijn ervaringen presenteren op de conferentie.
De inschrijving voor de MyoChallenge 2023 is nu geopend.
