几十年来，科学家一向致力于恢复四肢缺掉或瘫痪人士的行动才能，然而，现有的仿生肢体并非精细绝伦。美国匹兹堡大年夜学生物工程师罗伯特·冈特表示，要想真正恢复患者的活动才能，关键在于恢复他们对触觉和温度的感知功能。

　　英国《天然》网站在近日的报道中指出，科学家今朝正竞相付与仿生肢体的真实感到。为此，他们在工程技巧范畴赓续研究，对感到活动体系的懂得也日益深刻。也有专家提示，在寻求技巧冲破的同时，人们还应存眷脑机接口和高科技假肢涉及的伦理和安然问题。

　　编码数据传递触觉

　　科学家今朝正致力于让患者体验到真实的感到，但这条研究之路并非坦途，仍有很多灾题亟待霸占。重要挑衅之一是须要编码海量数据。

　　瑞典查尔姆斯理工大年夜学神经工程师贾科莫·瓦莱解释道，当人们触摸物体时，皮肤上不合的感到神经元会对物体的外形、压力和质地进行编码。瓦莱一向致力于解码这些神经旌旗灯号，并测验测验经由过程身材的感到神经直接将这些旌旗灯号传递到大年夜脑，让患者从新拥有触觉。

　　瑞士洛桑联邦理工学院神经工程师苏莱曼·苏库尔等人则正积极摸索恢复患者辨别温度才能的门路。他们经由过程热装配刺激上肢截肢患者残剩肢体的神经，让其佩带机械手感触感染到了从暖和到凉快的奥妙变更。

　　在美国芝加哥大年夜学做博士后时代，瓦莱与截肢患者斯科特·英柏瑞联袂合作。1985年，一场车祸让英柏瑞的3块椎骨破裂摧毁性骨折，70%的脊髓被割断，他的感到和行动才能是以大年夜打扣头。

　　瓦莱团队的最新研究成果显示，经由过程植入电极，他们成功地让英柏瑞感触感染到了触摸某一外形边沿的奥妙感到，甚至让他体验到了指尖拖动物体的细腻动作。他们表示，这项技巧将让患者可以或许用仿外行更自如地把持和检测物体，或用仿生腿获得更佳的均衡感和步态。

　　合成技巧恢复活动才能

　　美国麻省理工学院工程师休·赫尔认为，最重要的是，让患者感到假肢就像是本身身材的一部分，而不仅仅是仿生的人造装配。

　　为了实现这一目标，赫尔及浩瀚科学家正致力于将人体多种组织，如肌肉、肌腱、骨骼和神经，与先辈的合成技巧相结合，以期将人机融合推向全新高度。

　　赫尔团队与波士顿布莱根妇女病院联袂开辟出一种办法，经由过程再生截肢腿残存部分的神经来恢复感到输入。该办法起首会取下患者一小块脚跟皮肤，然后经由过程精细的手术将其与残肢的感到神经连接。接下来，这块皮肤移植物会与肌肉-计算机接口相连，该接口经由过程肌肉的紧缩来激活感到神经。当肌肉紧缩并对皮肤施加压力时，患者便能感触感染到脚跟仿佛被撞击了一般。该办法最初在大年夜鼠身长进行了实验并取得了成功，今朝正开展人体临床实验。

　　电子皮肤备受存眷

　　在为假肢付与真实感到方面，人造皮肤备受存眷。美国斯坦福大年夜学的工程师鲍哲南表示，电子皮肤融合了神经科学与工程学范畴的最新技巧，有望大年夜大年夜拓展假肢的功能。

　　科学家竭尽全力地研发外不雅和感到都像皮肤的人造材料。这些材料不仅能灵敏地捕获情况中的信息，还能生成旌旗灯号，与神经体系直接“对话”。此外，也有少数实验室致力于进步电子皮肤各个组件的机能。这些组件包含情况传感器、能将感到旌旗灯号转换为数字输出的微电路，以及连接传感器与外周神经的电子接口。

　　美国约翰斯·霍普金斯大年夜学神经工程师尼蒂什·塔科尔在电子皮肤研究范畴深耕数年。他认为，人造皮肤范畴要想取得质的飞跃，必须在两大年夜范畴实现冲破。一方面，在纳米材料和电子范畴，须要制造出柔性有机晶体管，让它们成为皮肤内的触觉“接收器”，并在受损时可以或许自我修复。另一方面，在神经科学范畴，相干材料能将感官信息转换为数字数据。

　　伦理和安然问题值得当心

　　鲍哲南对应用“超出人类才能”的电子皮肤充斥了等待。她介入的一项研究显示，电子皮肤慎密包裹的机械传感器，可以或许一次性读取盲文中的全部单词，而非逐个字母地辨认。想象一下，其他类似传感器或许能让患者轻松知晓物体的化学成分。

　　尽管脑机接口、神经假体和电子皮肤等范畴的进步令人注目，但这些尖端技巧要想真正被用于改良患者的日常生活，还有很长的路要走。

　　这些技巧成本昂扬，须要繁琐且耗资巨大年夜的实验室操作。今朝尚不清楚这些设备何时能供患者轻松应用。

　　美国神经科学收集履行董事珍妮佛·芬奇表示，患者当前面对的最紧急的问题集中于伦理和安然范畴：这些设备由谁来安装？卫生办事部分若何决定这些设备的费用？此外，当设备产生故障或设备制造商破产时，患者可能将面对植入物不受支撑或无法工作的困境。（刘 霞）

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