義肢可以如同真實肢體一樣被大腦所識別
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讓義肢能夠如同真正的肢體一樣獲得大腦的識別是高級假肢設備開發的一個方向。來自倫敦大學的研究人員發現了一個有趣的現象。
對於那些只有一隻手的人群來說，大腦的區域能夠允許他們識別假肢，就如同它們是真正的手，尤其是對於那些經常使用假肢的人群來說。這項研究發表在了《Brain》上。這為解釋大腦如何將假肢當做身體的延伸提供了有力的證明。
「雖然使用假肢對只有一隻手來說是非常有利的，但大多數只有一隻手的人士不喜歡經常使用義肢，所以了解他們可以更友好的使用非常有價值的，」這項研究的第一作者來自倫敦大學學院認知神經科學研究所的 Tamar Makin 博士說 。
「如果我么可以說服一個人的大腦，這個人工義肢是真的肢體，我們就可以使得義肢更加舒適並且容易使用。」
這項研究包括 32 位研究對象，他們只有一隻手，其中有半數是天生只有一隻手，另一半是由於截肢而只剩了一隻手。另外，24 位有兩隻手的正常人作為對照組，其中大多數是有家人或朋友只有一隻手。研究人員給參與者展示了假肢的圖像（包括他們自己的假肢的照片）以及真實的肢體。利用功能性核磁共振成像（fMRI）對參與者的神經反應進行評估。
在大腦的視覺皮層中，有一個區域可以讓人們識別手。與對照組相比，只有一隻手的參與者對於假肢圖像，在這一區域表現出更強的反應，尤其是在日常生活中使用假肢的人。大腦的這部分區域也對功能性的假肢的圖像做出反應，即使看起來不像手，比如鉤型的假臂。
研究人員還研究了視覺手部選擇性區域與感覺運動皮層的連接，這將控制缺失的手。他們發現那些經常使用假肢的人在這兩個腦區之間有更好的連接。
「我們的發現表明，大腦對假肢的反應是否與真實的手類部似，關鍵在於假肢的使用。」研究的第一作者，來自 UCL 認知神經科學研究所的 Fiona van den Heiligenberg 說：「因為我們的研究參與者在成年時失去了他們的手，但我們發現我們的大腦在任何年齡都能適應，這與大腦可塑性依賴於生命早期發育的普遍理論相違背。」
研究人員表示，他們的發現提供了一個可能，因為對於將義肢看做身體的一部分，他們沒有發現任何明確的神經障礙。
「從邏輯上來說，我知道我的假肢不是我的手——它是一種工具，它是一種新的感覺，我接受了它。我使用假肢越多，我就越覺得它變成了我的一部分，」研究參與者 Clare Norton 說。
「我們認為最大的障礙就是你使用假體的程度，」 Makin 博士表示。
「對我來說這是很自然的事情，有一隻手就是它一直以來的樣子。」另一名天生就只有一隻手的研究參與者 John Miller 說，「我認為假肢是我的一部分，我不認為它是一種額外的東西。」
研究人員說，他們的發現可以為指導康復策略和假肢設計提供新的見解，並可能指導其他類型的增強技術。有鑒於此，也許在未來，科學家們可以通過增強現實等技術手段，讓假肢成為真正的手。
