Steeds meer mysteries opgelost

De oude Egyptenaren discussieerden al over de vraag of bij een dravend paard op enig moment alle benen van de grond zijn. Inmiddels is bekend dat er inderdaad zo’n ‘zweefmoment’ is, maar destijds was dat onmogelijk vast te stellen, omdat het door de snelheid van het paard niet te zien is. Nieuwsgierigheid naar het bewegingspatroon van dieren is van alle tijden. Zo schreef Aristoteles honderden jaren voor Christus De Motu Animalium over de locomotie van dieren. De fascinatie van de Griekse filosoof wordt tot op de dag van vandaag gedeeld door wetenschappers, onder meer aan de faculteit Diergeneeskunde. Het grote verschil: Aristoteles en de oude Egyptenaren moesten het doen met wat ze zagen, terwijl de beweging van dieren veel sneller gaat dan je met het oog kunt waarnemen. Tegenwoordig helpt de techniek de faculteit aan oneindig veel kennis over locomotie bij paarden.

Eerst nog even terug in de tijd. De opkomst van fotografie bracht het begrijpen van de beweging van paarden een stuk verder, vertelt René van Weeren van de faculteit Diergeneeskunde: ‘De Amerikaan Leland Stanford leefde in de negentiende eeuw en werd gedreven door dezelfde nieuwsgierigheid als de oude Egyptenaren duizenden jaren voor hem. Deze spoorwegmagnaat wilde weten of zijn dravende paarden op enig moment alle benen los van de grond hadden. Hij sloeg de handen ineen met de Brit Eadweard Muybridge, een pionier op het gebied van fotografie. In 1878 fotografeerde Muybridge paarden in verschillende gangen met een serie van twaalf in een rij opgestelde camera’s. En wat bleek? Draf en galop kennen een zweefmoment. Het mysterie van de oude Egyptenaren was opgelost.’

Het apparaat bleek serienummer 007 te hebben

Om te leren over de beweging van paarden, moet die beweging zichtbaar worden. Zoveel was duidelijk. Onderzoekers van de faculteit Diergeneeskunde probeerden daar een slag mee te maken in de jaren tachtig van de vorige eeuw. Ze bestelden een hypermodern opto-elektronisch meetapparaat genaamd CODA-3, dat de driedimensionale positie van markers zou moeten kunnen bepalen. Van Weeren weet nog goed hoe ze het apparaat enthousiast uitpakten bij binnenkomst in Utrecht en het het serienummer 007 bleek te hebben. ‘Dat leek ons heel toepasselijk. Maar het bleek wat lastiger dan gehoopt om het voor paarden te gebruiken. Het apparaat werkte met licht dat werd uitgezonden en moest reflecteren op markers op het paard. Maar de (dure) markers vlogen in het rond en ook in andere opzichten werkt het niet goed voor paarden. Het systeem moest gedurende jaren grondig verbouwd worden voordat het voor het eerst bij het paard kon worden toegepast.’

Loopband

‘007’ staat allang in het museum en het departement Paard kan de nieuwsgierigheid naar de beweging van paarden inmiddels bevredigen met veel beter bruikbare technieken. Zo is er een systeem met achttien camera’s en markers die op het paard geplakt worden (en wel blijven zitten). Ook is er een systeem waarbij sensoren op het paard bevestigd worden, dat systeem is minder duur en standalone, je zit niet vast aan een bepaalde ruimte. De laatste jaren kunnen systemen voor bewegingsanalyse eindelijk ook klinisch toegepast worden en nu gaat het heel snel. Voor paardenbezitters zitten er grote voordelen aan de sprong voorwaarts op het gebied van bewegingsanalyse. Dierenarts Johan Oosterloo van Wellensiek Dierenartsen in Nijkerk: ‘Als je kreupelheid te laat constateert is de blessure al ernstiger geworden.Door bewegingsanalyse achterhaal ik wat er aan de hand is. In de twintig jaar dat ik als dierenarts werk, zijn er nieuwe technieken bij gekomen. Het oog van de dierenarts blijft - samen met de input van de eigenaar - het allerbelangrijkste, maar ter ondersteuning of voor als je het met het blote oog gewoon niet ziet, zijn de ontwikkelingen in bewegingsanalyse-systemen erg interessant.’

Veelbelovend is de ontwikkeling op het gebied van Kunstmatige intelligentie

De ene keer gebeurt de analyse gewoon in de bak, de andere keer op een loopband voor paarden, want die bestaan inmiddels ook. De treadmill van de faculteit Diergeneeskunde kan redelijk hard, tot vijftig kilometer per uur, en heeft een helling om de belasting zwaarder te maken. De faculteit begon verder in de jaren tachtig als een van de eersten te werken met een force plate, een soort platform waarmee gemeten kan worden welke krachten beweging terug uitoefent. Bij bewegingsanalyse zijn immers twee dingen van belang: de beweging zelf en de krachten die door die beweging worden uitgeoefend op de grond. Dat laatste is ook klinisch van belang omdat het iets zegt over de belasting voor het paard.

Kunstmatige intelligentie

Zien wat er gebeurt, het kan nu. De belemmering om de nieuwsgierigheid van oude Egyptenaren te bevredigen is grotendeels opgelost door de moderne techniek. Maar er zijn nog steeds uitdagingen, vertelt Van Weeren. ‘Want al heb je goed in beeld wat er gebeurt als een paard beweegt, dan moet je nog wel juist interpreteren wat er gebeurt. De faculteit Diergeneeskunde en wetenschappers over de hele wereld zijn daarvoor systemen aan het ontwikkelen. EquiMoves is het nieuwste systeem dat de faculteit samen met de Universiteit Twente nog verder aan het ontwikkelen is. Ondertussen werken de Fransen aan gespecialiseerd hoefijzer voor het meten van de bodem-reactiekrachten. Ook proberen wetenschappers EMG-systemen te integreren zodat de spieractiviteit beter gemeten kan worden, de spieren moeten immers de kracht genereren om de beweging in te zetten.’ Veelbelovend is vooral de ontwikkeling op het gebied van Kunstmatige intelligentie, dus patroonherkenning door computers. Langzamerhand worden steeds meer mysteries opgelost. De oude Egyptenaren hadden ervan genoten.

Dit is een artikel uit: