脑控仿生手再现复杂触觉感知
脑控仿生手再现复杂触觉感知
瑞典查尔姆斯理工大学研究团队在《科学》杂志上发表了一项突破性研究，他们开发出一种新型脑控仿生手设备，能够实现迄今为止最复杂的触觉感知。这种设备通过植入大脑的电极，能够编码手部的自然触觉感知，使脊髓损伤患者不仅能用大脑控制仿生手臂，还能感受到边缘、形状、曲率、运动和三维形状相关的触觉感知。
这种新脑机接口设备可让患者直接通过思维控制未附着在身体上的仿生手抓住咖啡杯。图片来源：瑞典查尔姆斯理工大学
研究突破：从控制到感知的飞跃
这项研究首次推出了一种可安装在椅子或轮椅上的脑控仿生手设备。这种新型脑机接口设备将体外仿生手和大脑刺激技术相结合，可再现迄今为止最复杂的触觉感知。
研究团队通过植入大脑的电极中的特定微刺激模式，能够编码手部的自然触觉感知。这一创新使脊髓损伤患者不仅能用大脑控制仿生手臂，还能感受到边缘、形状、曲率、运动和三维形状相关的触觉感知，这在医学领域是一项重大突破。
团队表示，他们“进入了人工触觉的新境界”，这种丰富的感知对于实现人类手部特有的灵巧度、操作能力和高度立体的触觉体验至关重要。
实验验证：复杂触觉感知的实现
在实验中，研究团队通过两名脑机接口受试者大脑感觉和运动区域的植入物，记录并破译了受试者大脑中与手臂和手运动意图相关的电活动。然后，受试者被连接到仿生手，仅凭自己的思维就可以控制仿生手。
由于仿生手装有与脑植入物通信的传感器，团队可通过仿生手将与触觉相关的复杂的感觉翻译并发送到受试者的脑植入物中。过程中，受试者能够完成一系列需要丰富触觉感知的复杂实验，如感觉到物体的边缘以及指尖运动的方向等。
这意味着受试者现在有可能用仿生手臂更准确地完成以前无法完成的复杂任务，比如拿起物体并将其从一个位置移动到另一个位置。此外，为了实现复杂触觉感知的传递，研究人员通过植入物直接在受试者大脑中输入特定刺激，从而提供更加生动的感官反馈和体验。
未来展望：持续创新与技术突破
这项研究只是脊髓损伤患者能够感受到复杂触觉感知的第一步。为了捕捉并传递所有复杂触觉特征，还需要更复杂的传感器和机器人技术（如仿生皮肤）以及用于刺激的植入式技术的进一步发展。
这一突破性研究为脊髓损伤患者恢复触觉感知带来了新的希望，也为脑机接口技术的发展开辟了新的方向。随着技术的不断进步，未来或许能够实现更加自然和细腻的触觉体验，让仿生手真正成为患者生活的一部分。
本文原文来自科技日报