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帮助身体和大脑欢迎仿生肢体和植入物

导读 不久前,仿生人的概念似乎有些牵强,但可穿戴的机器人套装、大脑控制的额外肢体和精神操作的轮椅现在正在积极开发中。它们使人机融合的梦想...

不久前,仿生人的概念似乎有些牵强,但可穿戴的机器人套装、大脑控制的额外肢体和精神操作的轮椅现在正在积极开发中。它们使人机融合的梦想更加接近。

“对于机器人技术和进步来说,这是一个非常激动人心的时刻,”英国剑桥大学的认知神经科学家 Tamar Makin 教授说。“我们正在看到科幻级别的仿生肢体和开箱即用的假肢设计,这些假肢看起来不像身体部位。”

对于某些人来说,这似乎是一个有点令人不安的想法。显然,可穿戴机器人和仿生植入物作为医疗设备可以带来多种好处,例如改善假肢。但除此之外,仿生学和可穿戴机器人技术可能会提高人们在工作场所的能力并提高生产力。

鉴于如此迅速的进步,马金教授说,问题在于人体和大脑如何适应和吸收这些设备。“我觉得这个讨论中经常被忽略的块是用户的大脑和认知如何与人造身体部位相关联,”她说。

Makin 教授领导了 Horizo​​n 支持的 EmbodiedTech 项目,以探索人类大脑如何有效地支持人造身体部位等问题。此外,大脑在多大程度上开始将假肢识别为人体的一部分?这在多大程度上依赖于它看起来像一个真正的肢体?大脑如何实现来自肢体的反馈?

可穿戴机器人

回答这些问题是使可穿戴机器人技术尽可能用户友好并帮助确保我们的大脑能够处理这些问题的关键。一些估计表明,多达一半的截肢者不经常使用他们目前的假肢,这表明存在改进的余地。

Makin 教授的团队进行的一项研究使用了功能性磁共振成像 (fMRI) 对失去一只手的人和两只手的人进行了研究。他们发现,人们使用假肢的频率越高,与识别手相关的大脑区域对假肢图像的反应就越强。

假肢使用者在允许人们识别和控制手的区域之间也有更强的神经联系,这表明大脑已经适应了自己来吸收假肢。

另一项研究发现,普通假肢使用者的大脑似乎将假肢表示为与手或工具不同的类别。这是因为它在类似于真手的不同假肢和不类似真手的假肢(例如机械挂钩)之间的反应比在这些假肢和手或工具之间的反应更相似。

“不同类型的假肢表现相似,因此它们被归为一类,”马金教授说。“大脑绝不会被欺骗将这些假肢与生物手联系起来。”

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