研究人員開發(fā)了截肢者可以使用的神經(jīng)接口 并進行了零訓練

神經(jīng)假體手臂是一個特別的挑戰(zhàn)，因為手和手指可以移動的復雜方式。 由于人工四肢是由肌肉運動、神經(jīng)沖動或兩者的結(jié)合所控制的，所以大多數(shù)系統(tǒng)需要相當多的練習來學習如何使用。 科學家認為他們有解決辦法。 他們創(chuàng)建了一個非常直觀的系統(tǒng)，用戶可以在沒有訓練的情況下使用肢體。

密歇根大學生物工程教授保羅·塞德納和辛迪·切斯特克共同領(lǐng)導了一個團隊，該團隊已經(jīng)找到了一種方法，不僅可以使人工肢體更直觀，而且可以增加神經(jīng)末梢發(fā)出的電壓。 這項技術(shù)包括分離大的神經(jīng)叢，然后使用微小的肌肉移植來增強沖動，然后用“腦機界面”來解釋。

在測試中，假肢已經(jīng)在第一次嘗試中起作用。 參與者似乎可以思考他們想要的手做什么，仿生肢體做什么。

切斯特克說：“你可以讓一只假肢做很多事情，但這并不意味著這個人直覺地控制它。 “不同之處在于，當它只是通過思考第一次嘗試時，這就是我們的方法所提供的。 參與者沒有學習。 所有的學習都發(fā)生在我們的算法中。

通常，研究神經(jīng)接口的研究人員直接進入大腦，因為這是他們可以得到最強和最穩(wěn)定的信號的地方。 然而，這是一種風險和侵入性的手術(shù)，主要是為癱瘓患者保留的。

在截肢者中使用周圍神經(jīng)更安全，但也有一些障礙，主要是神經(jīng)沖動太弱。 它需要使用探針，被稱為“神經(jīng)中的釘子”，這些探針被插入神經(jīng)末梢。 這種方法留下疤痕組織，這進一步削弱了電脈沖隨時間的推移。

新技術(shù)將小肌肉纖維移植到神經(jīng)上，將微小的神經(jīng)信號轉(zhuǎn)化為更大的肌肉沖動。 “再生周圍神經(jīng)接口”(RPN I)不僅放大了電壓，而且給神經(jīng)提供了新的組織來連接和幫助預防神經(jīng)瘤，這會導致幻肢疼痛。

塞德納說：“這是多年來截肢患者在運動控制方面取得的最大進展。 “我們開發(fā)了一種技術(shù)，利用病人殘余肢體中的神經(jīng)來提供個人手指控制假肢裝置。 有了它，我們已經(jīng)能夠提供一些世界上最先進的假肢控制。

該技術(shù)尚未準備好供商業(yè)使用，參與者尚不能保留假肢。 已經(jīng)有其他的產(chǎn)品，如市場上的英雄臂，執(zhí)行類似的功能使用不同的技術(shù)。

該小組的論文“再生周圍神經(jīng)接口允許實時控制上肢截肢者的人工手”已經(jīng)發(fā)表在科學翻譯醫(yī)學上。 然而，這項研究正在進行中，并正在尋找更多的參與者。