2022年4月15日下午4:00


在美国,有160万人患有肢体丧失。与肢体丧失相关的残疾不仅是身体上的,还包括情感和心理上的,因为许多失去肢体的人遭受着慢性疼痛和抑郁。目前的假肢很笨重,因此,近一半的截肢者停止使用它们。

雅各布·乔治。博士,主任犹他州NeuroRobotics实验室一位电子与计算机工程、物理医学与康复专业的助理教授正在帮助开发一种覆盖着硅胶“皮肤”的机动肢体路加福音的手臂这个名字来源于电影《帝国反击战》(the Empire Strikes Back)中卢克·天行者(Luke Skywalker)收到的机械手。截肢者可以用意念移动假肢;该设备还能恢复触觉。

乔治说:“想象一下,你刚在医院醒来,发现自己的双手都被截肢了。”30 30岁以下2022年被列入科学类。“你的日常生活是怎样的?”你怎么和你的儿子或女儿玩接球游戏?重要的是,你对周围的世界感觉如何,你和你爱的人牵手感觉如何?”

今天,大多数截肢者仍然使用基于美国内战时代技术的身体动力挂钩。或者,他们可能配备了一只化妆手,看起来更有吸引力,但功能很少。或者,他们可能会接受一个铰接肢体,该肢体可以重现人手的动作,但通过捕捉足部动作的传感器进行控制,这样佩戴者就不能一边走路一边用手。

“如果我们可以只用思想来控制先进的仿生手臂呢?”乔治问。“这听起来可能有点疯狂。但如果你记得每一天,我们都在用我们的思想自然地控制我们的手,那就不是这样了。”

“如果我们可以只用思想来控制先进的仿生手臂呢?”

通常情况下,当你想要移动你的手时,你的大脑中会产生一个电信号,然后通过神经传递到执行动作的肌肉。乔治和他的同事与犹他大学的两家附属公司合作,贝莱德Neurotech而且涟漪神经在手臂神经和肌肉中植入微型传感器,以利用那些自然存在的电信号。George正致力于创建一个人工智能系统,将这些信号转化为LUKE手臂灵巧的手臂和手部动作,该系统最初由DEKA研究公司在15年前创建。

乔治说:“所以,真的,当你想要移动你的手时,它会自然地、无缝地发生。”

重要的是,同样的系统也可以恢复触觉。

雅各布·乔治博士,格雷戈里·克拉克博士,还有卢克手臂
雅各布·乔治博士,格雷戈里·克拉克博士,还有卢克手臂

当机械手与物体接触时,它会记录施加在指尖上的力。然后,人工智能系统将这些力转换为电信号,通过身体神经返回到大脑,这样佩戴者就能感知到触摸,就像它来自他们失去的手一样。

George和他的同事已经证明LUKE臂可以使用很多年。他们对其控制的改进也提高了灵巧度,减少了慢性疼痛,最重要的是,一种“体现感”。

“这意味着假肢实际上开始融入你的身体形象,”乔治说,他现在正在帮助LUKE手臂进入临床试验,因为LUKE手臂最近获得了FDA的批准,可以对使用该设备完成日常任务的个人进行家庭研究。“在这一点上,它不再只是一个工具,而是开始成为你可以当作自己手的东西。”

LUKE臂的开发是大学几十年研究的结晶,其基础是名誉杰出教授Richard A. Normann博士的开创性工作,以及生物医学工程系副教授Gregory A. Clark博士正在进行的研究。这项研究的资金由美国国防高级研究计划局和美国国家科学基金会等联邦机构提供。

该视频是在犹他大学健康合作伙伴举办的活动中拍摄的。万博APP官网平台该视频由本·汤姆林制作。

研究新闻神经科学