給你一條更真實的機器人手臂

48歲的伊戈爾·斯派提克(Igor Spetic)4年前於一次工業事故中不幸失去了右手，如今多虧了仿生手臂，讓他重新找回了觸覺。當一名研究人員用棉球擦拭伊戈爾的假肢背面時，他立刻察覺到了，他說：「我立刻就感覺出來那是棉花。」

當患者佩戴假肢後，傳遞觸覺到大腦的神經被7毫米「電極套」上的接觸點刺激，而這些「電極套」恰好包圍著手臂上的主要神經束。一旦「電極套」連接到正確的神經，當假肢的相應位置觸碰物體時，伊戈爾就能感覺到他的手和手指被觸碰，並且能感覺到從粗砂紙到光滑的金屬等各種材質。伊戈爾的工作非常具有挑戰性，他是瑞典北部的一名卡車司機，由於手術，他經歷了他所能應付的所有情況——從夾緊拖車裝載、取雞蛋到幫孩子綁溜冰鞋，不管什麼環境，他都能一一應對。

目前階段，該系統僅限於實驗室。然而，伊戈爾已佩戴該假肢兩年半，另一名患者基思·沃德胡沃(Keith Vonderhueval)也試戴了18個月。據報道，包括假手在內的類似研究稱，感覺只能持續一個月，甚至在有些病例中，感覺能力在幾周後便開始消失。但由於伊戈爾和基思的情況不斷改善，研究人員希望該系統能夠使患者受用終身，並於5年內實現在國內使用。值得一提的是，伊戈爾的幻痛幾乎完全消失了，他形容這種痛類似拳頭被粉碎。而基思的幻痛也差不多消失了。這兩名患者都表示，他們第一次連接到該系統並且接受電刺激時，是他們自事故後第一次感覺到自己的手。在接下來的幾個月里，他們開始有熟悉的感覺，並且能夠更靈活地控制自己的假肢。俄亥俄州凱斯西儲大學的達斯汀·泰勒(Dustin Tyler)教授說：「觸覺是我們與周圍事物互動的一種方式。我們的目標不僅僅是恢復功能，而是讓患者重新與世界建立聯繫。這是一個漫長的過程，要恢復手上多個點的感覺。我們需要重新激活大腦產生觸覺的區域，而一旦失去了手的輸入，接通這些區域的轉換點也就喪失了。」醫生在伊戈爾的前臂植入了三個電極，讓他能感受到19個不同的點，而基思植入了兩個電極，能感受到16個點。基思說：「他們通過改變電腦上的東西來改變感覺，有一次我感到水流過我的手背。」為了提供更多的自然感覺，研究人員已開發出一種演算法，將感測器的輸入轉換成各種模式和強度的電信號傳到患者手中。據悉，該感測器本身並不能精確地辨別材質，他們只能察覺到壓力。不同的信號模式通過電極傳遞，被大腦識別為不同的刺激。目前，模式仍在不斷調整，而伊戈爾和基思都住在俄亥俄使得改進變得更為方便。泰勒教授認為，每個人在生活經歷中會創建一個自己的感覺地圖，這使他們能夠對一個給定的感覺進行相關輸入。他說：「我不認為我們給的刺激能準確的擊中地圖上的點，但他們能使大腦足夠熟悉並識別它是什麼。」泰勒教授還認為，除了假手，該技術還能用來幫助那些使用假腿的患者從地面接收輸入，並使他們適應碎石和不平整的路面。此外，這種神經介面和新的刺激術在控制震動和深部腦刺激等方面也許同樣大有用途。
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