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,較理想的實現人手功能。理論上它能讓截肢者用意念控制的人造假手可以恢復他們完成各種日常任務的能力,就像科幻片里面一樣。
對于腦控假肢科學家們也研究了上十年了,然而到目前為止,還面臨一個主要障礙:他們還無法獲得足夠強或足夠穩定的神經信號來發送到仿生肢體。盡管可以通過腦機接口獲得這種信號,但植入腦機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所攜帶的神經信號又太小,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腦控假肢研究上的突破。
3 月 5 日,《科學》子刊《科學轉化醫學》發表了腦控假肢領域一篇重磅文章,來自美國密歇根大學的研究人員通過一種新的神經接口技術,開發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發出的微弱信號,讓截肢患者實現了對其所佩戴假肢手指的實時、精密控制。
為了實現這一目標,研究人員借鑒腦機接口領域所采用的微型肌肉移植術和機器學習算法,開發了一種可以「馴服」雜亂無章神經末梢信號的方法,這種方法可以將粗的神經束分成更細的神經纖維,經過放大這些神經傳遞的信號,來實現大腦對神經末端更加精確的控制。
密歇根大學醫學院生物醫學工程教授 Paul Cederna 說:「這是多年來在截肢患者運動控制領域取得的最大進步,我們已經開發出一種技術,利用患者肢體中的殘余神經,讓患者實現對所裝假肢手指的獨立控制。有了它,我們就能夠提供一些世界上最先進的假肢。」