仿生指尖讓截肢者感覺到質地,這標誌著假體的進展邁出了巨大的一步。
通過手術安裝,該設備連接到神經,但是即使不是截肢者的人也可以通過穿透佩戴者手臂的皮膚的針頭進行測試。
神經工程師Silvestro Micera在瑞士的Ecole Polytechnique Federale de Lausanne(EPFL)和意大利的Sant'anna高級研究學院(SSSA)的Ecole Polytechnique de Lausanne(EPFL)的幫助下,在該技術上工作。
研究人員對丹麥的DennisAaboSørensen進行了實驗。大約11年前,他發生了不幸的煙花事故,左手受傷。被帶到醫院後,醫生不得不截肢。
他們從仿生手這使Sørensen能夠確定假肢中的一個物體是“柔軟的,圓形的,圓形的或正方形的”,這是他在2014年所說的。因此,由於他的尺神經和中位神經已經設置在界面上,因此很少或不需要任何準備就可以開始測試人工指尖。
該設備發出的信號類似於神經系統以轉換為電峰值的電信號形式傳遞的信號,然後將其傳播到Sørensen的神經。
“我們越能夠達到自然觸覺的複雜性,設備就會越多,” Micera告訴現場科學。
在到位的情況下,Sørensen能夠說出成功率為96%的平滑表面和粗糙表面之間的差異。根據研究人員的說法,他是第一個能夠使用仿生假肢做到這一點的人。
“刺激幾乎就像我用手一樣。我仍然感覺到我的手缺失,它總是握在拳頭上。我感覺到我幻影手的食指的尖端上的質地感覺,”Sørensen說。
非壓縮物還測試了該設備,其中志願者只能區分兩個不同的表面77%的時間。據推測,Sørensen的性能更好,因為電極是手術植入的。
研究人員還掃描了Sørensen和志願者的大腦。他們發現,即使使用自己的手指,他們都表現出相似的活動,即使非抑製劑也表現出來。這意味著指尖能夠產生與自然手指可以接觸的感覺相同的感覺。
人工指尖已經用假肢鞏固。米切拉(Micera)表示,該團隊打算在2016年結束之前與患者一起使用整個設備進行更多實驗。
"This study merges fundamental sciences and applied engineering: it provides additional evidence that research in neuroprosthetics can contribute to the neuroscience debate, specifically about the neuronal mechanisms of the human sense of touch. It will also be translated to other applications such as artificial touch in robotics for surgery, rescue, and manufacturing," Calogero Oddo, a bioengineer at the BioRobotics Institute of SSSA,說。
技術背後的人出版他們在期刊上的研究Elife。
下面的視頻顯示瞭如何進行測試以及設備的工作原理。