关于人造机器人手指的新研究取得了令人惊讶的结果——在短短几天内,人们使用拇指就能够自然地操作它来执行复杂的任务,比如用木块建造塔,或者搅拌你的手指。握住它的同时。
不仅如此,神经扫描表明,“第三根拇指”的存在实际上改变了大脑中正在发生的事情,即使额外的附肢被移除了:连接一个机器人拇指几天后,大脑的状态发生了变化。血肉手指的代表。
了解这里发生的事情对于改善我们的身体与工具、机器人设备和假肢的关系至关重要。 虽然这些增强方法非常有用,但我们需要了解它们对我们大脑的影响。
丹尼·克洛德(Dani Clode)与机器人拇指。 (伦敦大学学院)
“我们的研究表明,人们可以快速学会控制增强设备并将其用于自己的利益,而无需过度思考,”设计师兼研究技术员 Dani Clode 说道来自英国伦敦大学学院(UCL),第三拇指的创造者。
“我们看到,在使用第三拇指时,人们改变了他们的自然手部动作,他们还报告说,机器人拇指感觉就像自己身体的一部分。”
3D 打印的拇指提供两个角度的运动,并通过大脚趾的压力进行无线控制。 这项研究聚集了 20 名愿意多戴一根拇指的人,并要求他们每天佩戴 6 小时,持续 5 天? 无论是在预设的训练任务中还是在日常生活中。
这些例程侧重于运动控制、协调性和灵活性,旨在教他们如何直观地使用第三拇指。
即使在分心或蒙住眼睛的情况下,志愿者也能成功地使用拇指,并报告了强烈的体现感。
部分参与者还经历了在第三拇指实验之前和之后,按照分析大脑的顺序一根一根地移动他们的手指? 尽管出于安全原因,扫描仪中并未使用额外的拇指。 将未佩戴第三拇指的手作为对照进行比较。
扫描显示,大脑对带有额外拇指的手上各个手指的表征变得不那么清晰了? 感觉运动皮层(处理感觉和运动信息的地方)中各自的神经活动区域已经开始相互模糊。
“进化并没有让我们准备好使用额外的身体部位,我们发现,为了以新的、意想不到的方式扩展我们的能力,大脑需要适应生物体的表现,”神经科学家塔玛·马金说,来自伦敦大学学院。
虽然你可能会觉得网球拍或螺丝刀在一段时间后成为你身体的一部分,但到目前为止,研究仍在关注大脑扫描并不完全支持这一点? 就大脑而言,这些额外的附属物被认为是独立的,它可以区分手和工具。
然而,将某些东西物理地附着在你的身体上并与之协同工作是不同的。 研究人员在这里得到的结果更接近我们所看到的在专业钢琴演奏家中? 长期训练会导致大脑对手指的表征发生变化,并且手指之间的区别越来越小。
随着我们开发更先进的机器人和假肢以增强我们自然身体的功能,这种关系需要进一步研究? 这里有很大的潜力,但需要更多的研究来研究它可能会给我们的大脑带来什么样的变化。
“有一天,身体增强可能会以多种方式对社会产生价值,例如使外科医生能够在没有助手的情况下生存,或者使工厂工人能够更有效地工作,”神经科学家 Paulina Kieliba 说,同样来自伦敦大学学院。
“这一工作可能会彻底改变假肢的概念,它可以帮助那些永久或暂时只能用一只手的人用这只手做所有事情。但要做到这一点,我们需要继续研究复杂的跨学科问题这些设备如何与我们的大脑互动。”
该研究发表于科学机器人。