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即使长期接触仿生触摸也不会重新映射大脑

神经科学和工程学的进步为卢克·天行者般的假肢带来了巨大的希望:这种机器人装置与人类的肢体几乎没有区别。解决这一挑战的关键是设计出不仅可以通过用户自己的神经活动进行操作的设备,而且还可以准确地接收感官信息并将其传递给用户。

芝加哥大学和查尔姆斯理工大学的神经科学家于 12 月 22 日在《细胞报告》杂志上发表的一项新研究强调了这可能是多么困难。在一组三名被截肢者替换为神经肌肉骨骼假肢的受试者中,研究人员发现,即使使用这些设备一整年,参与者的主观感觉也从未改变以匹配假肢设备上触摸传感器的位置。

触觉的稳定性凸显了神经系统适应不同感官输入的能力的限制。

三名肘部以上截肢的参与者配备了直接固定在肱骨上的高科技神经假体装置。用户可以通过植入残余手臂肌肉中的电极接收到的信号来控制假肢装置,并通过另一组植入的电极接收感官反馈。位于假肢拇指上的传感器触发神经刺激,从而引发触觉。

然而,由于神经的组织本质上是任意的,外科医生无法确定电极的放置是否会在拇指的正确位置产生感觉。在这项研究中,假肢使用者并没有报告感觉到拇指上的感觉,而是感觉到了其他手部位置的感觉,例如中指或手掌。

然后,参与者每天佩戴假肢超过 12 个小时,在一年多的时间里每天都用它来操纵物体。

“当前神经电极的一个问题是,在植入手术期间你无法分辨神经的哪一部分对应于什么感觉,因此电极并不总是准确地落在神经中与神经位置相匹配的位置。神经肌肉骨骼假肢的主要作者和开发者、查尔姆斯理工大学仿生学副教授、瑞典哥德堡仿生学和疼痛研究中心主任 Max Ortiz Catalan 博士说: 。

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