可以减轻截肢者幻肢疼痛的假肢
刺激神经的新假肢技术可能为假肢铺平道路，让假肢感觉像身体的自然部分，并减少截肢者通常忍受的幻肢疼痛。
Silvestro Micera是瑞士洛桑综合理工学院(fédérale de Lausanne)的转化神经工程学教授，他花了20年时间研究如何为截肢者制造更好的假肢。他十几岁时就开始对假肢感兴趣。
“我喜欢漫画和科幻电影，比如《蜘蛛侠》里的章鱼博士，”他说。“一开始，这只是一个青少年对科学的兴趣，但后来它变成了一个想法，帮助人们找回他们失去的东西。”
他领导的一个项目叫做NEBIAS，发展了一个机器人的手这为用户提供了感官反馈。它背后的技术是开创性的——植入位于皮肤下这与人的神经有关。它通过电信号刺激神经来传递来自手上传感器的信息。例如，这可以让一个人判断他们拿着的物体是软的还是硬的。
通过一个后续项目SensAgain在美国，米塞拉教授致力于进一步开发这项技术并将其推向市场。
他说:“从现在开始的5到10年内，NEBIAS的技术将被提供给世界各地的患者。”
为了尽快将这项技术应用于实践，他将重点转移到开发假肢上，而不是手腿截肢影响更多的人。去年，他发表了文章一篇论文展示了假肢中的感官反馈如何帮助人们。
米塞拉教授说，使用者能够更好地走路，以一种不那么累、更自信的方式走动。“如果你走得更好更快，那么你也能减少其他影响，比如背部疼痛还有心血管疾病，”他说。
证据
为了扩大这项工作的规模，他成立了一家名为SensArs的公司，由一个名为GOSAFE他们的目的是获得更多关于假肢对人们生活影响的证据。
“我们证明，从长期来看，比如六个月或更长时间，这项技术是可行的，”他说。“挑战在于从几个月的少数患者到多年的许多患者。”
由于只有少数人测试这种假体，很难得出广泛的结论，但早期的迹象令人鼓舞。
“很快，几乎是立刻，受试者就学会了如何使用这种假肢。他们能够以一种非常有效的方式利用它。他们得到了很好的体现，他们觉得假肢是身体的一部分，”米塞拉教授说。
制造一个感觉像人的一部分的假肢是改善截肢者生活质量的最大挑战之一。除了需要感官反馈外，复制控制肢体的肌肉以使假肢感觉自然是非常复杂的。例如，仅在手上，就有超过30块肌肉来控制它。
意大利罗马生物医学大学的乔瓦尼·迪·皮诺教授是一名神经生理学家，此前曾与米塞拉教授合作过。他将自己的专业知识应用于研究神经接口，即直接连接人体神经的设备。
“我想尝试了解如何开发一种感觉像身体一部分的手部义肢，”迪皮诺教授说。
一些商业假手是通过放置在皮肤上的电极来控制的。这些可以检测到特定肌肉的刺激，人们使用这些肌肉来操纵假体。然而，迪皮诺教授说，许多上肢截肢者对他们的假手不满意，因为它感觉不像他们身体的一部分。
迪皮诺教授正在进行一个名为重塑该公司正在测试将一只可控手与身体连接起来的新方法。最终的目标是让截肢者感到完整，这又回到了身体在头脑中的表现。
“身体的形象就像我们大脑中的地图，”迪皮诺教授说。“我们要描述手的表征。”
大脑扫描
迪皮诺教授正在使用脑部扫描来了解当人们试图移动失去的手时，神经连接是如何变化的。
这些连接和表征对于帮助减轻幻肢的影响很重要疼痛．这是一种现象，截肢者可以感觉到，有时非常强烈的疼痛，似乎来自他们失去的肢体。
“幻肢痛在上肢截肢者中极为常见，”迪皮诺教授说。“实验对象感到疼痛是因为他感觉不到手，但他或她能感觉到曾经感觉手的皮层。”
大脑中用来控制手感觉疼痛仍然存在，但现在他们没有接收到相同的感觉反馈。在他的研究对象之一，迪皮诺教授发现使用界面植入物有助于减少幻肢痛．
“一开始，他很痛，经过三个月的测试，我们(消除了)70%的疼痛，”他说。
通过这些研究项目取得的进展还需要很多年才能帮助改善假肢。然而，所开发的见解和技术可能会产生更广泛的影响。
“很多年前，有人问我，‘你为什么想从事假肢这样的小众领域的工作?’”米塞拉教授说。“现在我想我可以解释为什么，因为如果这项技术适用于感觉反馈在神经系统中，它可以用于很多事情:盲人、瘫痪者、糖尿病患者和许多其他人。”
他的团队已经在开发通过刺激视神经来恢复盲人视力的技术。他说:“我们还计划将其应用于脊髓损伤的四肢瘫痪患者的运动功能恢复。”
“我们几年前为假肢所做的，我希望几年后也能用于视神经植入患者。”
进一步探索
