當假肢連上神經網路，截肢者也可彈鋼琴

如何讓假肢也有觸覺？愛范兒之前報道過假肢與大腦相連的、用壓力襪子的，今天，科學家們又找到了新姿勢——直接刺激神經系統。

與其他激發假肢觸覺的方式不同，通過刺激神經的方式，能夠創造出更接近自然肢體的觸覺。

兩名遭受過創傷性截肢的小哥參加了實驗。研究人員在其殘肢內植入了神經裝置，裝置上的電極分別與正中神經、尺骨和徑向神經相連，因為這些神經仍然能夠傳遞各種信號。像這樣：

圖片來自：

futurity

簡單來說，就是被截肢後，殘餘肢體上的神經仍然是完好的，通過給予它們不同的刺激，向大腦傳遞觸覺信號。

研究人員系統性地測試了受試者在裝上神經裝置後對於外在刺激的敏感性，他們通過改變壓力信號特徵，例如電脈衝的頻率和強度，以測試人體內是否有一個操縱感官的系統。

此外，他們還針機械手指對於不同位置、不同壓力的觸摸以及在手指表面不同的移動速度的區分能力進行了測試。

實驗結果表明，這些機械手指幾乎擁有與人類手指同樣好的觸覺，研究人員認為他們已經可以開始構建接近自然觸摸感覺的神經修復術。

這一項目由芝加哥大學的 Bensmaia 與凱斯西儲大學的 Robert Gaunt 共同率領團隊完成。

圖片來自：

Newsmax

Bensmaia 的實驗室在早期研究中預測了神經系統是如何對觸摸強度進行識別的，其研究結果將某些神經纖維在受到刺激時作出反應的次數，稱為「群體尖峰率」，這決定了給定刺激的強度。

而本次實驗成果驗證了這一假設，他們發現「激活電荷率」是電刺激的特徵之一，它能決定感知強度。通過改變激活率，他們可以以高度可預測的方式改變感知強度。

目前，該團隊正在努力實現仿生手指的臨床應用。Bensmaia 希望在未來，他們的機械手指能夠完成彈鋼琴這樣高難度的任務，而要達到這一水平，需要

「準確地再現指尖與琴鍵之間細膩的感覺信號，讓被截肢者自然而然地與琴鍵交流。在傳達接觸壓力的細分信號方面，這項研究成果目前邁出了第一步。」

值得一提的是，這一項目也是美國國防部高級研究計劃局(DARPA)「革命化義肢」（Revolutionizing Prosthetics）計劃的組成部分。關於該計劃，我們在《癱瘓十多年後，這個小哥終於借神奇「機械手」重新感知世界》一文中有所提及。

題圖來自：futurity

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