凭借意念就可以操纵的机械手真的存在?
2004年一个寒冷的雨夜,18岁的内森·科普兰(Nathan Copeland)遭遇了人生的最大梦魇。一场车祸折断了他的脖子,让他自此四肢瘫痪,锁骨以下的部位也永远失去了知觉。大一的他被迫退学,人生偏离了预定的航道。
图片来源:UPMC and University of Pittsburgh Schools of the Health Sciences
今天,内森成为了《科学》杂志的主角。在一项研究里,科学家们使用脑机接口技术,为他装上了一只凭借意念就可以操纵的机械手。更为科幻的是,他的这只机械手居然还能带来触觉!
对于身体健全的人来说,触觉好像没有什么值得夸耀的。但仔细想想,触觉对于理解我们身边的环境,其实有着非常重要的作用。比如我们拿起一瓶水,不用眼睛看,就可以知道水大概有多少,是热是冷,是否漏出了瓶子。在日常生活中,触觉更是能让我们第一时间感知到是否抓牢了某样东西。
但对于内森这样的瘫痪患者,触觉是一种奢望。能用意念控制机械手已经很幸运了,怎么还敢奢求冷冰冰的机械手能带来触觉呢?
但对科学家们来说,只能移动,没有触觉的机械手远远谈不上成功。想要精准控制肢体,其实需要大脑和身体的双向神经交流。我们不光需要大脑去操纵肌肉和关节,还需要视觉和触觉做出反馈。
本研究的示意图
为此,研究人员们在内森的大脑里植入了一些芯片。这些位于大脑运动皮层和体感皮层的芯片不仅能让他操纵机械手,还能让他得到触觉上的反馈。研究人员们说,这就好像是健康人所拥有的神经环路。
这些触觉真实吗?内森坦言和自己记忆里的“自然”触觉相比,机械手带来的感受并不完全一样。“感觉像是有压力,以及很轻的刺痛,”内森说道,“但它不会给我带来困扰。”
提供触觉刺激(左)可让内森快速抓取多种不同形状的物体。值得一提的是,这些都是用意念操纵的机械手
但即便是这种不自然的触觉,也对内森的生活带来了很大的变化。《科学》的这篇论文里提到,研究人员要求内森从一个桌子上拿起不同的物体,再放到另一个升高的平台上。没有触觉的时候,他完成任务的中位时间是20.9秒。而带上触觉后,时间缩短了一半,只有10.2秒。
研究人员们说,原先内森只能用视觉来判断是否抓住了物体。有了触觉的协助后,他完成任务的效率高多了。
“即便是有限、不完美的感觉,也能显著提高他的测试表现,”通讯作者Robert Gaunt教授说道,“要让这些感觉更真实,让这种技术进入人们的家庭,我们还有很长的路要走。但我们越接近重塑正常的大脑信号输入,我们就能取得更好的结果。”
推荐阅读
运动型轿车是什么 运动型轿车与普通车有何区别?
运动型轿车凭借着外观酷炫,动力性能强的特点,深受国内众多消费者的喜爱。特别是在年轻消费者心目中,运动型轿车基本上是购车的首选。但是 【详细】
汽油清洗剂是什么 汽油清洗剂加在汽油里是干嘛的?
最近有很多车主反映加油的时候总是建议用汽油清洁剂。但是,大部分人还是不太了解,还有就是一部分人纳闷汽油清洗剂加在汽油里是干嘛的?汽 【详细】
中国最便宜的汽车是哪个 最便宜的汽车汇总
现在汽车已经成为了大家最常见的交通代步工具了。但是,依然还是有很多的家庭非常的需要代步工具,却买不起特别贵的汽车。所以今天,我们就 【详细】
伊莱克斯冰箱质量怎么样 伊莱克斯冰箱质量好不好?
伊莱克斯冰箱质量怎么样:在2018年全球500强企业中,伊莱克斯排名第162位,在2020年全球2000强企业中,伊莱克斯排名第1965位,可见伊莱克斯 【详细】
劳动保护用品是什么 劳动保护用品有哪些?
劳动保护用品有哪些?劳动防护用品分为特殊劳动防护用品和一般劳动防护用品,一般劳动防护用品是指未列入目录的一般劳动防护用品。以下产品 【详细】
相关新闻
- 环球信息:如何在国内正常使用TikTok?
- 女闺蜜是什么意思(女生喜欢你的几大表现 你遇到过几个?)
- 快资讯丨shift键(Excel 中 Shift键的奇妙玩法,你知道几个?)
- 斐纳TOMEFON使用状况 斐纳TOMEFON吸尘器好不好用?
- 国产手机排名前十 国产手机排名前汇总
- 环球观点:至今还没有阳的人,他们天赋异禀,还是另有隐情?研究结果来了
- 新动态:iPhone 15 太炸了,标准版有大提升
- 全球即时看!vivo拒绝高价低配:骁龙870+144Hz屏,12GB+256GB跌至1769元
- 实现高并发秒杀的七种方式
- 全球看热讯:3D渲染引擎 HOOPS Visualize 2023全新发布-增加对顶点着色器支持
- 世界看热讯:「升级」Hubstudio多账号安全管理浏览器之扩展中心上线啦!
- 汽车早报 - 消息称蔚来布局百万元级别电动车 广汽称将继续为讴歌中国客户提供售后服务
- 今头条!车轮上的2022∣新能源与汽车出口带动:全国乘用车零售量同比增长1.9%
- 谷歌文档新功能:看到非打印字符
- 世界新消息丨一加新机质感高级,更有多项黑科技加持,3999的价格入手值吗?
- 焦点信息:中国手机品牌在2022年拿下俄罗斯市场份额65% 但高价机一个没有
- 2022年这5款熟悉的产品向我们告别
- 即时:陈副区长事件,引出一个老生常谈的问题,腾讯是否会保留聊天记录
- 我国首个具备独立运行能力的新能源储能项目在内蒙古并网通电
- 上海奉贤区初中转学条件2023