
最新的假肢使真实的肉赚钱,但是将这些高科技附属物与人类神经系统联系起来已被证明是一个挑战。现在,凭借560万美元的资金,Neurophotonics Research Center的研究人员计划使Amputees以更自然的方式移动假肢,手臂和手。
研究人员希望开发一种纤维光界面(它使用光携带信息而不是电线),这将使体内的神经和人造肢体彼此通信 - 必须像人类一样运动。
“先进的机器人的武器对于假肢的存在。”南方卫理公会大学教授,研究中心主任马克·克里斯滕森(Marc Christensen)说:“我们没有的是一个很好的界面。”
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当前的缺点
今天有两种类型的接口。第一个是电子的,因为它使用物理线将神经末梢与机器人臂连接起来,所以它可以感知的信号数量有限。
克里斯滕森说:“您可以想到一个机器人手臂,可以上下移动并闭上手,但比这比这更复杂了。”
第二种界面允许数百到数千个信号。克里斯滕森说,这些问题是它们的寿命不超过六个月。
克里斯滕森(Christensen)和他的团队希望证明他们的概念在未来六个月内在实验室环境中起作用,并在未来五到十年内开始进行人体试验。
做他们的生物射流界面,研究人员将使用附着在数千个球形传感器上的光纤电缆,每个传感器的宽度是人头发的宽度。
它们的工作方式是:当大脑告诉身体以特定的方式移动手臂时,它会发射附着在手臂肌肉上的神经。对于截肢者,这些神经仍然发射,但这种射击神经与人造肢体之间没有联系。传感器和光纤电缆将提供此连接。
当神经发射时,该神经附近的球形传感器会改变形状,从而提醒纤维 - 光纤电缆,然后将光信号发送到计算机芯片。计算机芯片会告诉机器人“肌肉”该怎么做。
超越假肢
该系统需要进行一些编程,以便正确的神经射击表示适当的运动。克里斯滕森说,想想一个视频游戏控制器,其电线已被剪下。
他告诉Technewsdaily:“如果您知道哪种电线连接到可以将其放回原处。”
切线就像神经末端和任天堂控制器是假肢。设置过程基本上将绘制每个神经结尾的功能,并将此信息馈送到负责将光信号转换为假体肢体可以跟随的指令的计算机芯片。
团队认为他们的研究可以超越假肢。
克里斯滕森说:“这里有可能造成脊髓损伤。” “我们可以建立一根贴片线,该绳索在伤害部位(跳),因此您会感觉到所有信号从受伤上方的脊髓沿着脊髓流动,然后在受伤下方重新创建它们。”