Articles

Warum haben wir Fingerabdrücke?

April 4, 2009

by Lisa Zyga , Phys.org

weblog

Die Rillen in Fingerabdrücken verbessern unsere Fähigkeit, Texturen wahrzunehmen, so eine aktuelle Studie. Bildnachweis: Wikimedia.

(PhysOrg.com) — Anders als die meisten Falten an unserem Körper, die durch Biegen und Dehnen der Haut entstehen, sind Fingerabdrücke nicht das Ergebnis wiederholter Bewegung. Jeder von uns wird mit einem einzigartigen Satz von ihnen geboren, obwohl Wissenschaftler nicht genau wissen, welchem Zweck die Fingerabdrücke dienen.

Ein möglicher Zweck der Fingerabdrücke ist, dass sie unseren Tastsinn verbessern. In einer aktuellen Studie haben Wissenschaftler diese Idee untersucht, indem sie eine Reihe von Experimenten mit künstlichen Fingerspitzen aus gummiartigen Sensoren durchgeführt haben. Die Wissenschaftler verglichen die Empfindlichkeit dieser gerillten künstlichen Fingerspitzen mit der eines glatten hautähnlichen Materials und stellten fest, dass die gerillten Fingerspitzen beim Gleiten über eine leicht raue Oberfläche bis zu 100-mal stärkere Vibrationen erzeugten als das glatte Material.

Die Forscher von der Ecole Normale Superieure in Paris erklärten, dass die verstärkten Vibrationen unseren Tastsinn verbessern, insbesondere bei der Wahrnehmung von Texturen. Wenn Sie mit Ihren Fingern über eine strukturierte Oberfläche streichen, verstärken Ihre Fingerabdrücke gezielt Schwingungen in einem optimierten Frequenzbereich, um die Pacinischen Korpuskeln zu stimulieren, d. h. Nervenenden in der Haut, die Texturen erkennen. Die Texturinformationen wiederum ermöglichen es uns, Objekte durch Berührung zu identifizieren.

Die Ergebnisse zeigen, dass nicht nur unser Nervensystem (die „Software“) eine Rolle bei der taktilen Berechnung spielt, sondern auch die physischen Eigenschaften des Körpers (die „Hardware“) die Berechnung beim Ertasten verbessern.

Die Forschung erklärt jedoch nicht, warum die Fingerabdrücke aller Menschen einzigartig sind oder warum unsere Fingerabdrücke typischerweise in elliptischen Schleifen angeordnet sind. Die Wissenschaftler vermuten, dass das Schleifendesign dafür sorgt, dass einige Rillen immer senkrecht über eine Oberfläche streichen, unabhängig von der Ausrichtung der Fingerspitzen. Darüber hinaus sagen die Forscher voraus, dass diese Arbeit zu einem verbesserten taktilen Feedback für Handprothesen führen könnte.

Weitere Informationen: „Die Rolle von Fingerabdrücken bei der Kodierung taktiler Informationen, geprüft mit einem biomimetischen Sensor“. J. Scheibert, S. Leurent, A. Prevost, and G. Debregeas (13 March 2009) Science 323 (5920), 1503. DOI: 10.1126/science.1166467

via: CERN Courier und Science