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皮質內植入物幫助英柏瑞控制機械手臂。圖源:《自然》網站 |
中評社北京12月4日電/據科技日報報導,幾十年來,科學家一直致力於恢復四肢缺失或癱瘓人士的行動能力,然而,現有的仿生肢體並非盡善盡美。美國匹茲堡大學生物工程師羅伯特·岡特表示,要想真正恢復患者的運動能力,關鍵在於恢復他們對觸覺和溫度的感知功能。
英國《自然》網站在近日的報導中指出,科學家目前正競相賦予仿生肢體的真實感覺。為此,他們在工程技術領域不斷鑽研,對感覺運動系統的理解也日益深入。也有專家提醒,在追求技術突破的同時,人們還應關注腦機接口和高科技假肢涉及的倫理和安全問題。
編碼數據傳遞觸覺
科學家目前正致力於讓患者體驗到真實的感覺,但這條研究之路並非坦途,仍有許多難題亟待攻克。首要挑戰之一是需要編碼海量數據。
瑞典查爾姆斯理工大學神經工程師賈科莫·瓦萊解釋道,當人們觸摸物體時,皮膚上不同的感覺神經元會對物體的形狀、壓力和質地進行編碼。瓦萊一直致力於解碼這些神經信號,並嘗試通過身體的感覺神經直接將這些信號傳遞到大腦,讓患者重新擁有觸覺。
在美國芝加哥大學做博士後期間,瓦萊與截肢患者斯科特·英柏瑞攜手合作。1985年,一場車禍讓英柏瑞的3塊椎骨粉碎性骨折,70%的脊髓被切斷,他的感覺和行動能力因此大打折扣。
瓦萊團隊的最新研究成果顯示,通過植入電極,他們成功地讓英柏瑞感受到了觸摸某一形狀邊緣的微妙感覺,甚至讓他體驗到了指尖拖動物體的細膩動作。他們表示,這項技術將讓患者能夠用仿生手更自如地操縱和檢測物體,或用仿生腿獲得更佳的平衡感和步態。
瑞士洛桑聯邦理工學院神經工程師蘇萊曼·蘇庫爾等人則正積極探索恢復患者辨別溫度能力的途徑。他們通過熱裝置刺激上肢截肢患者剩餘肢體的神經,讓其佩戴機械手感受到了從溫暖到涼爽的奇妙變化。 |