仿生指尖让截肢者感觉到质地,这标志着假体的进展迈出了巨大的一步。
通过手术安装,该设备连接到神经,但是即使不是截肢者的人也可以通过穿透佩戴者手臂的皮肤的针头进行测试。
神经工程师Silvestro Micera在瑞士的Ecole Polytechnique Federale de Lausanne(EPFL)和意大利的Sant'anna高级研究学院(SSSA)的Ecole Polytechnique de Lausanne(EPFL)的帮助下,在该技术上工作。
研究人员对丹麦的DennisAaboSørensen进行了实验。大约11年前,他发生了不幸的烟花事故,左手受伤。被带到医院后,医生不得不截肢。
他们从仿生手这使Sørensen能够确定假肢中的一个物体是“柔软的,圆形的,圆形的或正方形的”,这是他在2014年所说的。因此,由于他的尺神经和中位神经已经设置在界面上,因此很少或不需要任何准备就可以开始测试人工指尖。
该设备发出的信号类似于神经系统以转换为电峰值的电信号形式传递的信号,然后将其传播到Sørensen的神经。
“我们越能够达到自然触觉的复杂性,设备就会越多,” Micera告诉现场科学。
在到位的情况下,Sørensen能够说出成功率为96%的平滑表面和粗糙表面之间的差异。根据研究人员的说法,他是第一个能够使用仿生假肢做到这一点的人。
“刺激几乎就像我用手一样。我仍然感觉到我的手缺失,它总是握在拳头上。我感觉到我幻影手的食指的尖端上的质地感觉,”Sørensen说。
非压缩物还测试了该设备,其中志愿者只能区分两个不同的表面77%的时间。据推测,Sørensen的性能更好,因为电极是手术植入的。
研究人员还扫描了Sørensen和志愿者的大脑。他们发现,即使使用自己的手指,他们都表现出相似的活动,即使非抑制剂也表现出来。这意味着指尖能够产生与自然手指可以接触的感觉相同的感觉。
人工指尖已经用假肢巩固。米切拉(Micera)表示,该团队打算在2016年结束之前与患者一起使用整个设备进行更多实验。
"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,说。
技术背后的人出版他们在期刊上的研究Elife。
下面的视频显示了如何进行测试以及设备的工作原理。