我們都知道,義肢都是機(jī)械的,它不能給人帶來知覺。最近芝加哥大學(xué)公布的一項(xiàng)研究表明能通過傳感器加深腦刺激的方式,讓義肢產(chǎn)生觸覺,這是邁向新技術(shù)的有力一步,它能增加義肢的靈活性,以及這類機(jī)器修復(fù)手臂的臨床可用性。
要讓義肢實(shí)現(xiàn)感覺功能,我們不僅需要將大腦發(fā)出的信號轉(zhuǎn)換成義肢中馬達(dá)能運(yùn)動的信號,從而讓手指活動起來,同時(shí)也要將義肢上傳感器探測到的各種信號轉(zhuǎn)換成大腦能識別的信號。所以,研究者們需要知道大腦與人體各器官是如何交換感覺信息的,這樣才能再生這種模式,讓神經(jīng)活動刺激大腦。
研究人員當(dāng)前的研究工作主要集中在義肢的感覺細(xì)節(jié)上,他們用猴子做了一系列的實(shí)驗(yàn),猴子們能響應(yīng)天然的刺激,也能成功響應(yīng)人造的刺激。最初的測試是接觸點(diǎn)的測試,猴子訓(xùn)練識別手指物理接觸的多種不同的模式,研究者然后用電極連接到大腦響應(yīng)不同手指的區(qū)域,用電刺激代替手指的物理接觸,實(shí)驗(yàn)表明,猴子對電刺激做出了相應(yīng)手指物理接觸相同的響應(yīng)。
研究者們做的第二步測試是對壓力的感覺,同樣,猴子對模擬壓力的電刺激的響應(yīng),與實(shí)際壓力刺激的一樣。而最后的測試是對接觸事件本身的感覺響應(yīng),當(dāng)手抓物體然后釋放時(shí),大腦會產(chǎn)生一個活動脈沖。研究者用電流模擬手指抓物體并釋放過程時(shí),猴子大腦中產(chǎn)生了相同的活動脈沖。
而這一系列的實(shí)驗(yàn),證明了大腦可以和人造的感覺信號進(jìn)行互動,也就是義肢通過傳感器可能與大腦實(shí)現(xiàn)互動,這些實(shí)驗(yàn)也是將這些義肢在人體上做臨床測試的最后的依據(jù)。解算傳感器數(shù)據(jù)和將大腦輸出的數(shù)據(jù)控制義肢的機(jī)械運(yùn)動還要走很遠(yuǎn)的路,只有當(dāng)感覺信號與控制信號完全協(xié)調(diào)工作,才能進(jìn)行人類的臨床試驗(yàn)。