一个一步触敏假肢

芝加哥大学的研究旨在奠定触感假肢,可能有一天感觉信息传递实时截肢者通过直接接口与大脑。

这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上,标志着新技术,一步,如果实施成功,会增加其灵活性和临床可行性的机器人假肢。

“恢复感觉运动功能的手臂,你不仅要取代电机信号,大脑发送到手臂的运动方向,但你也不得不代替感官信号,手臂发回给大脑,”该研究的资深作者,博士Bensmaia Sliman学系助理教授生物的生物学和解剖学在芝加哥大学。“我们认为关键是要调用我们了解大脑如何完好的生物处理感觉信息,然后试图复制这些模式的神经活动通过刺激大脑。

Bensmaia的研究属于革命性修复多年国防高级研究计划局(DARPA)项目,旨在创建一个模块化、人工上肢,恢复自然电动机控制和感觉在截肢者。

管理由约翰霍普金斯大学应用物理实验室,项目已经召集了一个跨学科团队的专家从学术机构、政府机构和私人公司。

Bensmaia和他的同事们在芝加哥大学工作具体感官方面的这些四肢。在一系列的实验中猴子他们确定了模式的神经活动过程中发生的自然对象操作,然后成功地诱导这些模式通过人工的方式。

根据一项声明,第一组实验集中在接触位置,或者感觉那里的皮肤已经被感动了。这些动物被训练识别的几种模式,物理接触他们的手指。研究人员然后连接电极的大脑区域对应于每个手指和身体的接触与电刺激取代交付给适当的大脑区域。结果看到动物相同的方式回应人工刺激那样身体接触。

接下来,研究人员关注的感觉压力。在这种情况下,他们开发了一个算法来生成适当的数量的电流引起轰动的压力。再次,动物的反应是相同的是否都是通过手指的刺激感觉,或通过人工的方式。

最后,Bensmaia和他的同事研究了接触事件的感觉。当手或者释放一个对象第一次亲密接触,它产生一阵大脑的活动。再次,研究人员证实这些爆发的大脑活动可以模仿通过电刺激。

这些实验的结果是一组指令,它可以被纳入机械仿生手臂提供感官反馈到大脑通过神经接口。Bensmaia相信这样的反馈将使这些设备接近正在进行人体临床试验。

“算法破译电机信号已经很长的路,你现在可以控制武器与七自由度。这是非常复杂的。但是我认为这是一种强大的论据,他们将不会被临床可行的,直到感觉反馈是合并,“Bensmaia说。其实,这些肢体的功能将大幅增加。

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