• 科学家为敏感的假肢准备基础

    2019-05-21 13:29:56

    科学家为敏感的假肢准备基础 世界各地的科学家目前正在努力开发能够为人们提供更好生活质量的先进假肢。一项新的研究表明,截肢者很快就能用人工手接触和感受事物。 仿生学

      科学家为敏感的假肢准备基础

      世界各地的科学家目前正在努力开发能够为人们提供更好生活质量的先进假肢。一项新的研究表明,截肢者很快就能用人工手接触和感受事物。

      仿生学领域的最新发展表明,有一天人们将用他们的大脑来控制假肢。由芝加哥大学的研究人员开发的新型触敏假肢表明人们可以通过使用实时感官信息来实际感受他们的世界,而不仅仅是控制这些设备。

      这项研究是革命性假肢的一部分,这是一个多年的国防高级研究计划局(DARPA) - 旨在创造一个像真人一样起作用的人工上臂的项目。

      “为了恢复手臂的感觉运动功能,您不仅需要更换大脑发送到手臂的电机信号来移动它,而且还必须更换手臂发送回大脑的感觉信号,”该研究的资深作者,芝加哥大学有机生物学和解剖学系助理教授Sliman Bensmaia博士说。

       

      “我们认为关键是要调用我们所了解的完整生物体的大脑如何处理感官信息,然后尝试通过刺激大脑来重现这些神经活动模式,”Bensmaia在一则新闻稿中说。

      测试猴子

      Bensmaia及其同事使用恒河猴来了解和开发触觉敏感的假肢。恒河猴的大脑与人类大脑非常相似,为研究人员提供了大脑如何获取感官信息的快速视图。

      研究人员分析了物体操纵过程中的大脑活动,然后使用电脉冲人工诱导了同样的活动。

      在其中一项实验中,研究人员使用电刺激来创造触觉。对猴子进行训练,以便用手指识别身体接触的位置。研究小组使用电极来交换物理接触和电脉冲。动物可以感觉到没有任何身体接触的触摸。

      肢体还可以测量压力,因此研究人员开发了一种控制电流的算法,以确定它们是否可以人为地引起压力感。

      他们成功了。

       猴子实际上对不同的压力做出了反应。

      当我们拿着一个物体时,大脑充满了各种各样的信息 - 包括纹理,温度,大小,形状,这些信息会导致一系列的活动。研究人员发现他们可以通过电脉冲产生这种活动。

      “解密电机信号的算法已经走过了漫长的道路,现在你可以控制七个自由度的臂。它非常复杂。但Bensmaia在一则新闻稿中表示,我认为有一个强烈的论据是,在感知反馈被纳入之前,它们将不具有临床可行性。 “如果是这样,这些肢体的功能将大幅增加。”