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美媒:研究人员开发出可通过脑信号控制的新型义肢,神经,行走,自然
2024-07-15 02:26:55
美媒:研究人员开发出可通过脑信号控制的新型义肢,神经,行走,自然

参考(kao)消息网7月4日(ri)报(bao)道据美国未来(lai)主义网站7月1日(ri)报(bao)道,美国麻省理(li)工学院的研究人员已开发(fa)出一种可通过脑信号控制(zhi)的新型(xing)义肢,这一成果可以大大提高截肢者使用仿生(sheng)肢体行走的体验。

报(bao)道称(cheng),正如发(fa)表于英国《自然·医学》月刊的一篇新论文详细阐述的那样(yang),研究人员发(fa)现(xian),与接受传统义肢的对照组人员相(xiang)比(bi),安装“神经义肢”的人员将行走速度提高41%,“使其行走的峰值速度与正常人相(xiang)当(dang)”。

研究人员表示,更棒的是(shi),这种装置可以实时适应各种环境,如“斜坡、楼梯和(he)障碍物通道”。

该团队发(fa)布的一段视频展示了(le)使用者爬楼梯是(shi)多么自然。

研究报(bao)告作(zuo)者之(zhi)一、麻省理(li)工学院仿生(sheng)学中心主任休·赫尔(er)在一份声明中说:“这是(shi)史上首次展示在全神经调节下出现(xian)仿生(sheng)步态的假(jia)肢研究。此前(qian)还没有研究能够(gou)展示这种脑控制(zhi)水平,从而产生(sheng)自然的步态,即由人类的神经系统而不是(shi)自动控制(zhi)装置的算(suan)法控制(zhi)运动。”赫尔(er)本人也是(shi)一名双(shuang)腿截肢者。

这项研究对7名接受了(le)“激动剂-拮抗剂肌神经接口”(AMI)特殊手术的患者进行了(le)测试。这种手术可以让他们准确地(di)感知肢体的位置、速度和(he)扭矩(ju)。

传统义肢内的自动控制(zhi)装置可以根(gen)据斜坡和(he)障碍物进行调整,但佩戴(dai)者无法准确感知自己在空间中的位置。

为实现(xian)更自然的步态,赫尔(er)和(he)他的同事们提出AMI手术,让残肢内部的肌肉仍能相(xiang)互沟通。

新型(xing)义肢通过检测佩戴(dai)者大脑向(xiang)残肢发(fa)送的信号工作(zuo)。研究人员发(fa)现(xian),通过将这些信号直接转化为运动,佩戴(dai)者的体验得到极大的增强。

研究报(bao)告第一作(zuo)者、麻省理(li)工学院媒体实验室(shi)博(bo)士后宋炫君(音)说:“因(yin)为有了(le)AMI神经假(jia)体接口,我们能够(gou)增强神经信号传递,尽可能多地(di)保留(liu)神经信号。这能够(gou)恢复人的神经能力,使其能够(gou)持续、直接地(di)控制(zhi)整个步态,包括以不同的速度行走、爬楼梯、上斜坡,甚至(zhi)是(shi)越过障碍物。”

赫尔(er)告诉英国《卫(wei)报(bao)》记者,更棒的是(shi),“他们不仅能在平地(di)上行走,还能去(qu)远足或(huo)跳舞,因(yin)为他们能完(wan)全控制(zhi)自己的动作(zuo)”。

美国哈佛医学院副教授马修(xiu)·卡蒂补充说:“这项研究代(dai)表着我们又迈出了(le)一步,证明了(le)恢复严重(zhong)肢体损伤(shang)患者的功能是(shi)可能的。”(编译/邬眉(mei))

这种装置可以实时适应各种环境,如“斜坡、楼梯和(he)障碍物通道”。(MIT麦戈文脑科(ke)学研究所网站)

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