美國科學家近日宣布,他們已經通過一只能夠連接到大腦的機械假肢,成功讓一名癱瘓男子重新獲得了觸感。據了解,該名男子由于脊椎損傷已經癱瘓了超過10年的時間,現在,他能夠在蒙上眼睛的情況下分辨出它的哪根假肢手指在什么時候被物體輕輕觸碰。
這項技術給癱瘓或者四肢不全的殘疾人帶來了希望,他們將重新獲得操縱物體以及四處移動的能力,并且感知到他們所觸碰到的物體。
來自美國國防部高級研究計劃局(DARPA)的項目經理Justin Sanchez在新聞發布會上說:“我們目前已經完成了整個電路。可以被大腦控制的假肢將大有可為,但是,如果沒有返回大腦的反饋信號,患者就很難實現精準的控制動作。這個項目能將機械假肢的觸感傳至大腦,成功顯示了近自然功能的無縫生物恢復技術的潛力。”
這個DEKA手臂系統被人親切地成為“Luke”(這個名字來源于“天行者盧克”),它于今年2月份第一次正式亮相,當時,美國陸軍的一位獸醫用大腦操控它進行了一次攀巖活動。
目前,研發團隊已經對這個靠電池供電的設備如何傳遞觸感(比如握緊、運動和操控物體等)進行了說明,他們將電極陣列放置在患者的感覺皮層(大腦中負責識別和處理觸覺的區域)上。另外,電極陣列還連接患者身上負責促進身體運動的運動皮層。
患者通過連接運動皮層的電極控制機械假肢,假肢通過壓力傳感器將觸感傳至大腦的感覺皮層,從而讓患者感覺自己正在觸碰某個物體。
另外,這個手臂系統中配置有高度敏感的扭矩傳感器,能夠檢測到被施加到手指上的壓力變化,然后轉換成電信號送入患者的大腦中。
在測試的過程中,研究人員將志愿者的眼睛蒙住之后輕輕觸碰每一根機械手指,而志愿者感覺到觸碰的正確率幾乎達到了100%,并表示他真的覺得自己的手指被觸碰到了。
Justin Sanchez說:“有一次,研究人員沒有告訴志愿者就同時按住了兩根機械手指。志愿者當時就說了一句,是不是有人想要跟他開玩笑。當時我們就知道他通過機械假肢獲得的觸感已經非常接近自然了。”