同一隻手，兩個拇指—機械肢體改造

ROBOMECH雜誌上發表的研究描述了日本機器人研究人員如何研究大腦適應並整合附加機械肢體的過程，及其對未來醫療保健和康復的意義。

Stephanie Martin 15 Mar 2018

本文轉載自SpringerOpen blog

機器人領域長期服務於社會，致力於開發假肢以彌補殘缺的身體部位。現在，科學家正在把注意力轉向如何通過機械肢體來增強人體機能，而不僅僅是簡單地維持。這些功能的增強可能會提升肢體的力量、靈活性並減少疲勞。

Meraz等人研究了給人體附加第六根機械手指以作為增強手段的可能性。增加第二個拇指旨在擴大手的抓握範圍，並拓展用戶單手進行活動的能力。機械拇指不僅是額外的手指，還可以向用戶提供體感反饋。體感反饋（大腦接受到的關於痛覺、觸覺、壓力、溫度、位置、振動和運動的反饋）增加了用戶的體驗感，同時也提高了假肢的性能。

機械拇指通過另一隻手的拇指進行控制。接觸信息通過電刺激傳送到另一隻手拇指的指尖。研究人員比較了用戶在能看到或看不到這隻手的情況下，用左手上的機械拇指觸碰特定指頭的能力。

這些實驗測試了機械手指的體驗水平以及控制該系統的拇指的知覺。用戶還被要求在實驗前後指向右手拇指的指尖，以此評估機械手指對用戶現有身體圖式自我知覺可能產生的影響。

這些實驗的結果表明，第六根手指被整合到身體圖式中，同時用於進行控制的拇指在身體圖式上也發生了改變。這意味著人類大腦能夠適應這些附加的機械增強功能。

沒有視覺反饋的用戶表現得略好，這表明他們對觸覺信息的依賴幫助他們在執行運動之前形象化需要完成的動作。研究還表明大腦的可塑性實驗過程中改變了現有的身體圖式，因為用戶完成任務的效果每次都得到了改善。

這項研究的結果具有潛在的醫學影響，它表明或許能夠通過放棄無用的身體圖式並創造新的身體圖式來幫助某些病人，如從頸部損傷或中風中恢復的患者。附加的肢體同樣也可以用來擴展用戶的身體圖式。

長按並提取二維碼瀏覽BMC期刊列表

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！