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如何让假肢也拥有触觉:传感器+深脑刺激

本文作者:吴德新 2013-10-15 18:16
导语:假肢的发明让截肢患者恢复了抓握能力,但他们依然没有触觉。这导致他们在拿取物品时要时时看着身上的机械手臂。但芝加哥大学最近的一项研究能给假肢安上触觉。

假肢的发明让截肢患者恢复了抓握能力,但他们依然没有触觉。这导致他们在拿取物品时要时时看着身上的机械手臂。但芝加哥大学最近的一项研究能给假肢安上触觉。

芝加哥大学的这一研究采用的是传感器加深脑刺激的方式,通过动物试验观察抓握物体时的神经活动变化,目的在于获取摆弄物体的活动与脑部神经活动的关系,由此就可以制造这些信号刺激脑部产生触觉。

最初团队将电极与猴子的脑部连接,然后通过触摸物体监控对应的神经活动。

尔后,研究人员通过特定设备接触猴子的皮肤,并且在猴子正确识别(眼睛注视)被触碰手指的情况下给与奖励。再通过人为电流刺激脑部节点的方式使猴子做出相同的反应。

第二部分是如何区分压力,被试验的猴子会受到物体在手上压力大小的训练。同样研究人员采用程序模拟了不同压力大小下的电流刺激。

最后,研究人员试验的是“接触事件”的发生和结束。当猴子的手指处于接触状态或者压力开始释放时,他们的脑波活动出现一个波峰。这个波峰还叠加在了此前的接触和压力活动上。于是团队开始模拟整个抓握事件中的反馈,从接触发生、压力变化到松开物体。之后这些信号都通过深脑刺激传送给大脑。在接触检测上,他们采用的是假肢上安装大量传感器的方式。

芝加哥大学的这项研究由DARPA出资赞助,军方的意图当然是为了帮助那些退役的伤残军人。

Via: discovery
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