對于假肢手,市面上銷售的假肢大部分采用的是肌電信號控制,這類假肢并不能達(dá)到隨心所欲的程度。所以,大部分上肢缺失患者對腦控假肢寄予厚望,希望它能改變這種現(xiàn)狀。
腦控假肢顧名思義就是通過腦袋直接控制假肢,它可以直接穿戴在人體進(jìn)行使用,避免了肌電控制的不足,提高了假肢動作的效率與精度,較理想的實(shí)現(xiàn)人手功能。理論上它能讓截肢者用意念控制的人造假手可以恢復(fù)他們完成各種日常任務(wù)的能力,就像科幻片里面一樣。
對于腦控假肢科學(xué)家們也研究了上十年了,然而到目前為止,還面臨一個(gè)主要障礙:他們還無法獲得足夠強(qiáng)或足夠穩(wěn)定的神經(jīng)信號來發(fā)送到仿生肢體。盡管可以通過腦機(jī)接口獲得這種信號,但植入腦機(jī)接口的過程是侵入性的且成本很高。而圍繞大腦和脊髓扇形分布的末梢神經(jīng)所攜帶的神經(jīng)信號又太小,之前的臨床試用效果也并不盡如人意。今天,小編給大家介紹一個(gè)腦控假肢研究上的突破。
3 月 5 日,《科學(xué)》子刊《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》發(fā)表了腦控假肢領(lǐng)域一篇重磅文章,來自美國密歇根大學(xué)的研究人員通過一種新的神經(jīng)接口技術(shù),開發(fā)出一款由意識精密控制的假肢。
具體而言,研究人員通過放大截肢患者手臂末端神經(jīng)發(fā)出的微弱信號,讓截肢患者實(shí)現(xiàn)了對其所佩戴假肢手指的實(shí)時(shí)、精密控制。
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),研究人員借鑒腦機(jī)接口領(lǐng)域所采用的微型肌肉移植術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法,開發(fā)了一種可以「馴服」雜亂無章神經(jīng)末梢信號的方法,這種方法可以將粗的神經(jīng)束分成更細(xì)的神經(jīng)纖維,經(jīng)過放大這些神經(jīng)傳遞的信號,來實(shí)現(xiàn)大腦對神經(jīng)末端更加精確的控制。
密歇根大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程教授 Paul Cederna 說:「這是多年來在截肢患者運(yùn)動控制領(lǐng)域取得的最大進(jìn)步,我們已經(jīng)開發(fā)出一種技術(shù),利用患者肢體中的殘余神經(jīng),讓患者實(shí)現(xiàn)對所裝假肢手指的獨(dú)立控制。有了它,我們就能夠提供一些世界上最先進(jìn)的假肢。」