Lopen over complex terrein, zoals bospaden of trappen, gaat ons zichtbaar gemakkelijk af omdat onze spieren en zintuigen samenwerken om onze wendbaarheid te behouden. Maar onderzoekers begrijpen nog niet helemaal hoe deze samenwerking precies werkt en hoe het bijdraagt aan onze beweeglijkheid. Dit blijkt ook uit het huidige onvermogen om echt wendbare robots te ontwikkelen.
Spierskeletmodellen
Om dit te onderzoeken combineert Schwaner twee experimentele technieken met nieuwe spierskeletmodellen. Schwaner: “Met behulp van deze technieken wil ik begrijpen hoe spieren en zintuigen ervoor zorgen dat we goed kunnen bewegen op ingewikkeld, natuurlijk terrein.” Met de uitkomsten van dit onderzoek kunnen beter geïnformeerde (menselijke) spierskeletmodellen worden ontwikkeld die gebruikt kunnen worden bij verdere ontwikkeling van hulpmiddelen voor mobiliteit en revalidatie.
Schwaner heeft een brede achtergrond in de biologie, maar omschrijft zichzelf als neuromechanist. “Ik ben geïnteresseerd in hoe we onze spiermechanica en sensorische aansturing laten samenwerken om zonder moeite over moeilijk terrein bewegen. Ik heb een fascinatie voor dieren die daar onwijs goed in zijn.”
Uniek onderzoek
Tijdens haar Veni-onderzoek zal Schwaner metingen bij lopende dieren combineren met klassieke metingen van spiereigenschappen. "Tijdens metingen bij lopende dieren kunnen we precies zien hoe de spier samentrekt en ontspant, de kracht meten die de spier levert en de spieractiviteit nauwkeurig meten. In de klassieke metingen kunnen we deze metingen vergelijken met de eigenschappen van de spier”, legt Schwaner uit. “Wat mijn onderzoek uniek maakt, is de combinatie van deze experimenten met modellen van het spier- en skeletstelsel. Deze modellen, gevalideerd met unieke experimentele data, stellen me in staat om echt naar onderliggende mechanismen te kijken die ervoor zorgen dat we over oneven terrein kunnen lopen en rennen zonder te vallen.”
Schwaner is erg blij met het verkrijgen van de Veni-financiering. “Dit is een erkenning dat ik op de goede weg zit, het doorzetten is beloond.” Daarnaast bedankt ze haar mentoren. “Ik besef me dat ik op de ‘shoulders of giants’ sta.”
Schwaner heeft haar bachelor en master in Dierwetenschappen gehaald aan Wageningen University & Research. Daarna is ze gepromoveerd aan de University of Idaho in de Verenigde Staten. “Daar heb ik de neuromechanica en spierdynamica bestudeerd van springende kangoeroeratten, waarbij ik ook heb gekeken naar hoe zij hun staart gebruiken om in de lucht van richting te veranderen.” Daarna werkte ze als postdoc bij de University of California, Irvine, en nu is ze werkzaam aan de KU Leuven als Marie Sklodowska Curie postdoc. Daar onderzoekt ze de onderliggende mechanismes van het bewegingsapparaat van de parelhoender.
Veni is een financieringsinstrument uit het NWO-Talentprogramma. Het geeft pas gepromoveerde onderzoekers de kans om gedurende drie jaar hun ideeën verder te ontwikkelen.