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皮质内植入物帮助英柏瑞控制机械手臂。图源:《自然》网站 |
中评社北京12月4日电/据科技日报报导,几十年来,科学家一直致力于恢复四肢缺失或瘫痪人士的行动能力,然而,现有的仿生肢体并非尽善尽美。美国匹兹堡大学生物工程师罗伯特·冈特表示,要想真正恢复患者的运动能力,关键在于恢复他们对触觉和温度的感知功能。
英国《自然》网站在近日的报导中指出,科学家目前正竞相赋予仿生肢体的真实感觉。为此,他们在工程技术领域不断钻研,对感觉运动系统的理解也日益深入。也有专家提醒,在追求技术突破的同时,人们还应关注脑机接口和高科技假肢涉及的伦理和安全问题。
编码数据传递触觉
科学家目前正致力于让患者体验到真实的感觉,但这条研究之路并非坦途,仍有许多难题亟待攻克。首要挑战之一是需要编码海量数据。
瑞典查尔姆斯理工大学神经工程师贾科莫·瓦莱解释道,当人们触摸物体时,皮肤上不同的感觉神经元会对物体的形状、压力和质地进行编码。瓦莱一直致力于解码这些神经信号,并尝试通过身体的感觉神经直接将这些信号传递到大脑,让患者重新拥有触觉。
在美国芝加哥大学做博士后期间,瓦莱与截肢患者斯科特·英柏瑞携手合作。1985年,一场车祸让英柏瑞的3块椎骨粉碎性骨折,70%的脊髓被切断,他的感觉和行动能力因此大打折扣。
瓦莱团队的最新研究成果显示,通过植入电极,他们成功地让英柏瑞感受到了触摸某一形状边缘的微妙感觉,甚至让他体验到了指尖拖动物体的细腻动作。他们表示,这项技术将让患者能够用仿生手更自如地操纵和检测物体,或用仿生腿获得更佳的平衡感和步态。
瑞士洛桑联邦理工学院神经工程师苏莱曼·苏库尔等人则正积极探索恢复患者辨别温度能力的途径。他们通过热装置刺激上肢截肢患者剩余肢体的神经,让其佩戴机械手感受到了从温暖到凉爽的奇妙变化。 |