这种新型仿生肢体可以用意念控制

The DEKA Arm System is pictured in this Pentagon's Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) handout image released May 9, 2014. The U.S. Food and Drug Administration has approved the robotic arm for amputees that is named for the "Star Wars" character Luke Skywalker and can perform multiple, simultaneous movements, an advance over the metal hook currently in use. REUTERS/DARPA/Handout via Reuters (UNITED STATES - Tags: MILITARY HEALTH SCIENCE TECHNOLOGY) ATTENTION EDITORS - THIS PICTURE WAS PROVIDED BY A THIRD PARTY. REUTERS IS UNABLE TO INDEPENDENTLY VERIFY THE AUTHENTICITY, CONTENT, LOCATION OR DATE OF THIS IMAGE. THIS PICTURE IS DISTRIBUTED EXACTLY AS RECEIVED BY REUTERS, AS A SERVICE TO CLIENTS. EDITORIAL USE ONLY. NOT FOR SALE FOR MARKETING OR ADVERTISING CAMPAIGNS - GM1EA5A0IMU01
A robotic limb pinches a coin.Image: REUTERS/DARPA/Handout
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幻肢

许多截肢者有时会觉得失去的肢体仍然存在。原因尚未完全明了,但大脑会将这些幻肢识别为仍然存在的肢体,并可能引发肌肉紧绷、瘙痒、灼烧感和疼痛。

一种新型仿生手臂利用了这一现象:它截取人脑试图发送给幻肢的异常信号,并用这些信号来控制假肢。

Image: FrontiersIn

研究人员称,经过少量训练,两名使用这种新型仿生手臂的人便能通过尝试控制自己的幻肢,让手臂抓取和放下物体,据周四发表的研究,该研究刊载于期刊《Frontiers in Bioengineering and Biotechnology》。

意念读取

在其中一项实验的视频中,一名参与者使用与身体相连但未附着于身体的机械手臂,伸手抓起一个物体,再将它放进桶里。

这款仿生手臂读取肌电信号——通过参与者的皮肤感知神经冲动——以判断参与者想让幻肢做什么。机械手臂能够转动手腕、弯曲肘部并抓握物体,就像生物手臂一样,只是动作较慢。

重新发明轮子

研究人员在论文中指出,肌电读数并非控制机械肢体的最佳方式。与将假肢直接连接到人的肌肉和神经相比,这种方式往往更慢,操作也更笨拙。不过,为了证明他们的幻肢解码器能够运作,隔着皮肤读取信号已经足够。

这里真正的关键在于,这些新型假肢使用的是大脑早已习惯发送的信号——如果它们有朝一日上市,人们或许就能免去适应大多数假肢时所需的大部分艰难而繁琐的训练。

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