Hand-Exoskelett lässt Pianisten schnelle Klavierstücke besser spielen
Mit einem Exoskelett haben Wissenschaftler mehreren Pianisten zu einem besseren Klavierspiel verholfen. Insbesondere die Spielgeschwindigkeit nahm zu.
(Bild: Shinichi Furuya)
Robotiker der Sony Computer Science Laboratories und des NeuroPiano Institute haben ein Exoskelett für Hände entwickelt, das es Klavierspielern ermöglicht, ihre Hände so zu trainieren, dass sie schnellere Klavierstücke besser spielen können. Die Wissenschaftler wiesen in einer Studie nach, dass sich die Fingerfertigkeit durch den Einsatz des Exoskeletts wesentlich verbessern ließ.
Das Exoskelett bewegt einzelne Finger einer menschlichen Hand über Servos. Die werden von einem Computer angesteuert, der Klavierübungen simuliert. Dabei handelt es sich etwa um schnelle und komplexe Mehrfingerbewegungen. Die Forscher wollten damit herausfinden, ob sich durch ein passives Handtraining die Spielfähigkeiten auf dem Klavier so verbessern lassen, dass auch schwierigere, schnellere Klavierstücke gespielt werden können.
Passives Training mit dem Exoskelett
Für die Studie "Surmounting the ceiling effect of motor expertise by novel sensory experience with a hand exoskeleton", die in Science Robotics erschienen ist, konnten die Robotiker 118 ausgebildete Pianisten als Probanden gewinnen. Die Probanden mussten zunächst so lange schwierige Klavierstücke ohne das Exoskelett üben, bis die potenzielle individuelle Leistungsgrenze erreicht zu sein schien. Danach nutzten die Pianisten das Exoskelett an der rechten Hand für ein passives Training. Dabei bewegt das Exoskelett die Finger in vorgegebenen Mustern und mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zur Übung.
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Die Probanden sollten dann die gleichen Klavierstücke erneut spielen, die sie vor dem Training mit dem Exoskelett geübt hatten. Die Wissenschaftler stellten dabei eklatante Unterschiede fest. Das Training mit dem Exoskelett hatte die Leistung der Probanden deutlich steigern können, sodass sie ihre Grenzen nach oben verschieben konnten. Insbesondere das Spielen schnellerer Passagen verbesserte sich. Das begrenzte sich aber nicht nur auf die trainierte rechte Hand, sondern übertrug sich auch auf die linke.
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Die Robotiker hatten vor und nach dem Training auch Tests des motorischen Kortex durchgeführt. Sie stellten fest, dass das Training mit dem Exoskelett zu neuroplastischen Veränderungen im Gehirn geführt hatte.
(olb)
