通过假肢手的触觉再现

在最近发表的一项研究IEEE神经系统和康复工程芝加哥大学的神经生物学家表明有机体可以感知触觉刺激,实时,通过人造假肢手的传感器。

科学家们对建立逼真的上取得了极大的进步假肢这一举措和功能和真的一样。这些都是了不起的成就,但一个重要的元素来创造一个现实的替代手的触觉。没有躯体感觉指尖的反馈如何努力你挤压或的位置相对于手,抓住一个对象是准确的使用其中一个技能鹤抓毛绒玩具商场。当然,你可以这样做,但是你必须集中注意力专心地看每一个动作。你依靠视觉来弥补缺乏联系。

助理教授Sliman Bensmaia芝加哥大学生物的生物学和解剖学研究神经基础的触觉。现在,他和他的同事使用机器人的手配备传感器,发送电信号电极植入大脑重新创建相同的反应接触真正的手。

Bensmaia谈到多么重要的触觉是创建一个逼真的体验与假肢。

“如果你失去了躯体感觉系统它看起来像你的运动系统受损,”他说。“如果你真的想要创建一个手臂,可以巧妙地没有使用大量的浓度没有感觉反馈,你需要恢复躯体感觉的反馈。”

研究人员进行了一系列实验恒河短尾猿对外界刺激的反应被训练的手。在一个环境中,他们轻轻地戳手与物理探测器在不同程度的压力。在第二个设置,一些动物电极植入大脑的区域触摸产生反应。这些动物被给予电脉冲来模拟触摸的感觉,和他们的手是隐藏的,所以他们不会发现他们实际上没有被触碰。

使用数据从动物的每种类型的刺激的反应,研究人员能够创建一个函数,或者方程,描述必要的电脉冲的每个物理戳手。然后,他们反复的实验用假肢手连接到大脑植入物。他们感动的假肢手物理探测,进而发送电子信号到大脑。

Bensmaia说动物执行相同是否戳在自己的手或假肢。

“这是第一次就我所知,一个动物或生物实际上通过人工传感器感知触觉刺激,“Bensmaia说。“这是一个工程的里程碑。但从神经工程学的角度来看,这个验证功能。您可以使用这个函数有一个动物执行这个非常精确的任务,精确相同。”

FDA批准的过程中为人体试验类似的设备,和Bensmaia说,他希望在明年实现这样一个系统。产生逼真的触觉会对假肢手的灵活性和性能改善,但他也表示,它将帮助桥截肢者的精神分裂或那些失去肢体的使用。直到现在,假肢和机器人手臂感觉更像比真正的替代工具,因为他们不能产生预期的感觉。

“如果每次你看到你的机器人手臂碰什么东西,你会得到一个感觉,预计,我认为这是非常可能的,事实上,你会考虑这个新事物是你身体的一部分,”他说。