前沿科技:研究人员开发了截肢者可以使用的神经接口 并进行了零训练

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神经假体手臂是一个特别的挑战，因为手和手指可以移动的复杂方式。 由于人工四肢是由肌肉运动、神经冲动或两者的结合所控制的，所以大多数系统需要相当多的练习来学习如何使用。 科学家认为他们有解决办法。 他们创建了一个非常直观的系统，用户可以在没有训练的情况下使用肢体。

密歇根大学生物工程教授保罗·塞德纳和辛迪·切斯特克共同领导了一个团队，该团队已经找到了一种方法，不仅可以使人工肢体更直观，而且可以增加神经末梢发出的电压。 这项技术包括分离大的神经丛，然后使用微小的肌肉移植来增强冲动，然后用“脑机界面”来解释。

在测试中，假肢已经在第一次尝试中起作用。 参与者似乎可以思考他们想要的手做什么，仿生肢体做什么。

切斯特克说：“你可以让一只假肢做很多事情，但这并不意味着这个人直觉地控制它。 “不同之处在于，当它只是通过思考第一次尝试时，这就是我们的方法所提供的。 参与者没有学习。 所有的学习都发生在我们的算法中。

通常，研究神经接口的研究人员直接进入大脑，因为这是他们可以得到最强和最稳定的信号的地方。 然而，这是一种风险和侵入性的手术，主要是为瘫痪患者保留的。

在截肢者中使用周围神经更安全，但也有一些障碍，主要是神经冲动太弱。 它需要使用探针，被称为“神经中的钉子”，这些探针被插入神经末梢。 这种方法留下疤痕组织，这进一步削弱了电脉冲随时间的推移。

新技术将小肌肉纤维移植到神经上，将微小的神经信号转化为更大的肌肉冲动。 “再生周围神经接口”(RPN I)不仅放大了电压，而且给神经提供了新的组织来连接和帮助预防神经瘤，这会导致幻肢疼痛。

塞德纳说：“这是多年来截肢患者在运动控制方面取得的最大进展。 “我们开发了一种技术，利用病人残余肢体中的神经来提供个人手指控制假肢装置。 有了它，我们已经能够提供一些世界上最先进的假肢控制。

该技术尚未准备好供商业使用，参与者尚不能保留假肢。 已经有其他的产品，如市场上的英雄臂，执行类似的功能使用不同的技术。

该小组的论文“再生周围神经接口允许实时控制上肢截肢者的人工手”已经发表在科学翻译医学上。 然而，这项研究正在进行中，并正在寻找更多的参与者。