瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员(EPFL)开发技术,使截肢者感觉温度变化在他们的失踪,“幻影”,手中。的研究发表在科学。
发展为假肢感觉反馈
指尖的人手非常敏感,能够辨别不同的纹理和沟通对象的细节,小如人类头发的宽度的一半。通过我们的双手,我们可以发现许多不同的感觉如压力、痛苦、振动和温度是至关重要的对我们安全、有效地与环境进行交互。
因此手截肢者的重要开发技术和假肢用户恢复感觉——例如,通过使用人工传感器。一些成功报道涉及的恢复感觉的纹理研究参与者的失踪,或“幻影”,通过直接神经刺激,四肢虽然已经报道了温度。
什么是“幽灵”肢体?
“幽灵”肢体是一个截肢或失踪病人的感觉仍然存在。大约80%人的经验感觉到了他们的四肢,尽管这可以作为一些疼痛和不适。
欧洲研究人员教授Silvestro Micera和博士Solaiman Shokur发展非侵入性的感觉反馈合并到假肢的方法。在当前的研究中,Micera Shokur和他的同事们专注于提供温度感觉和对温度反馈了一个惊人的发现。
温度在幻肢感觉
研究始于neuro-haptic设备放置在皮肤上称为MetaTouch,最初设计与数字世界连接身体结合触觉和温度反馈来增强身体健康产品。他们使用MetaTouch提供热反馈直接参与者的皮肤。
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免费订阅在完整的个体,当热的或冷的对象放置在前臂上,他们就会觉得当地感觉温度的直接对象被放置的地方。然而,这对截肢者是不一样的,与这一技术,他们发现残留的温度感觉手臂可能觉得在《幽灵,失踪的手。
研究人员测试技术在一群27日截肢者,发现17参与者感觉温度在他们的残肢。然后研究人员开发了一个设备称为MiniTouch提供热反馈和专为集成到可穿戴设备像假肢。
MiniTouch是薄,可佩带的传感器,可以放置在一个截肢的假肢的手指。手指传感器检测热信息对象被触碰,尤其是其导热系数。例如,金属物体自然行为更多的热量比塑料的对象。非侵入性的热电极(热电极)接触患者的残余手臂上的皮肤升温和降温,继电保护对象的温度传感器接触到幻肢。
他们还发现,小区域的皮肤上残留的手臂可能项目感觉幻手的特定部分,如拇指或食指的技巧,创造“热幻手地图”。研究人员预测,这些地图是每个参与者所特有的。
“温度传递信息的反馈是必不可少的,超越触摸,它会导致感情的感觉。我们是社交动物,温暖的一个重要组成部分,“说Micera。“第一次,我的实验室经过多年的研究显示,触摸和位置信息可以成功交付,我们设想的可能性,恢复所有的丰富的感受,可以提供一个自然的手。”
一步仿生假肢
“当我用我的手触摸的树桩,我感到刺痛在我失去的手,我的幻影。但感觉温度变化是不同的,重要的事情……美丽的东西,”说弗兰西斯卡罗西,博洛尼亚的截肢,意大利和17个研究参与者之一在她幻手感觉温度变化。
“温度反馈是一个很好的感觉,因为你感觉四肢,幻肢,完全。它不觉得幻了因为你的肢体,”罗西添加。
温度的增加感觉反馈是另一个一步为人体构建仿生假肢和允许截肢者辨别联系。接下来的步骤在这个空间是微调温度感觉和这些集成到一个可穿戴设备适合映射到个别病人。
参考:Iberite F, Muheim J, Akouissi O, et al .修复上肢截肢者的自然热感觉。科学。2023年。doi:10.1126 / science.adf6121
这篇文章是一个返工的新闻稿洛桑瑞士联邦理工学院颁发的。材料已经编辑的长度和内容。
