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一只会动的假手 & 感觉

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一只会动的假手 & 感觉

2015年2月9日

格雷格•克拉克, 博士学位, 犹他大学的生物工程副教授正在与一个团队合作开发一种假肢,让截肢者可以用他们的思想移动, 这让它们有了感觉. 他谈到了新技术的功能, 它是如何工作的, 以及为病人大发娱乐提供一个感觉像是他们身体一部分的假肢所带来的情感影响. 了解更多关于这项研究的信息.

事件记录

面试官: 截肢者用他们的思想移动假手. 下一个节目是Scope.

播音员: 检查最新的研究,告诉你最新的突破. 《大发娱乐》在范围频道播出.

面试官: 我正在和医生谈话. 格雷格•克拉克是犹他大学生物工程副教授. Dr. 克拉克,我喜欢你的作品因为你把科幻小说变成了现实. 告诉大发娱乐你在干什么.

Dr. 克拉克: 大发娱乐正在尝试做的一个例子是恢复那些失去双手和长期截肢的人的感觉功能和运动功能. 所以目前假肢的一个限制就是对它们的控制不够. 限制并不仅仅在于制作一只手. 这无疑是一个工程上的挑战,而且是一个非常现实的挑战. 但即使你有那只手,问题是用户如何控制它? 特别是如果他们失去了很多肢体,他们就没有多少肌肉了. 那么他们用什么呢?
其中一个想法是将这只手直接插入用户自己的神经系统. 大脑考虑移动,就像它通常用一只正常的手一样. 信号像往常一样顺着神经飞来. 如果大发娱乐能窃听到那根神经, 并捕捉这些信号, 然后翻译它们, 然后把它们送到假手里, 那只手会像往常一样移动. 所以这种方法的一个好处是,人们不需要学习任何新的东西. 他们不需要学习任何反直觉的东西.

面试官: 我认为最神奇的事情之一是这已经超出了计划阶段. 我的意思是,你实际上已经可以和人们一起尝试其中的一部分,对吧?

Dr. 克拉克: 是的,大发娱乐不是唯一的受害者. 这实际上是建立在一项开创性的技术和很久以前完成的一系列研究之上的, 或者十年前在犹他大学, 我现在的一位同事. 道格拉斯·哈钦森和肯·霍钦,还有其他人. 他们证明了, 也许令人惊讶的是, 以前连接到手的神经在失去手后仍然可以工作. 这为捕捉运动信号大发娱乐提供了很多可能性, 但也要与用户对话并大发娱乐提供感官体验.

面试官: 这是另一个有趣的方面. 用户不仅可以移动他们的手吗, 如你所说, 他们也能感觉到手. 他们能感觉到什么? 只是压力,或者疼痛,或者...?

Dr. 克拉克: 如果你的问题是这个,大发娱乐希望不要引起疼痛. 所以大发娱乐有两个重要的方面, 最好的思考方式是想象自己拿起一个物体. 想象一下,拿起一个装满水的泡沫塑料杯. 闭上眼睛,伸出手,抓住杯子. 拿起来,你就知道是什么了. 这几乎是不言自明的,但想想这意味着什么.
所以在大发娱乐的大脑中, 大发娱乐甚至没有意识到它, 大发娱乐把所有这些感官信息都收集起来,然后在脑海中形成这个形象. 所以,虽然大发娱乐称之为触觉,但它实际上传达了很多关于压力的信息. 这是一个例子. 关于第一次撞击时的振动. 大发娱乐的手在空间中的位置. 大发娱乐手的形状, 都来自大发娱乐皮肤上的拉伸感受器, 关节感受器也告诉大发娱乐关节的角度, 肌肉感受器告诉大发娱乐肌肉是如何收缩的.

所以大发娱乐想要恢复的两种基本的感官体验是触觉, 还有运动的感觉,这样人就可以在空间中移动他或她的手,并知道它在哪里, 不用看, 但是要真正去感受. 最后, 大发娱乐希望这种非常丰富的感官体验能让人们将手融入到自己的身体形象中, 这样手就会感觉是自己的一部分.

面试官: 所以你就是这种用思想移动物体的能力背后的技术, 去感受, 和...

Dr. 克拉克: 这项技术有很多方面, 一个是开发电极, 这是连接神经系统的接口. 但如果你再想一下, 还有其他方面非常具有挑战性,也非常重要. 这是一个巨大的多学科项目的一个原因是所有这些都必须一起工作才能一起工作.
举个例子, 假设我有完美的电极技术,我可以记录下神经传递的神经信号, 我还得知道怎么解释这些, 然后把它们送到肌肉.

所以大发娱乐项目的很大一部分是做所谓的解码. 这就是对信号的解释. 它的另一个方面是与神经系统对话,这样用户就能理解手刚刚触摸了什么东西, 或者它在空间中移动. 这就叫做编码问题. 这是将信息以这样一种方式发送到大脑中,让用户理解现实世界中存在的东西. 然后是整个临床方面, 然后大发娱乐还测试了用户使用真实手的能力. 所以真正的基准是这只假手和真正的生物手相比有多好?

面试官: 这一定会对使用者产生不可思议的情感或心理影响.

Dr. 克拉克: 确实如此. 今天大发娱乐做了四个人体实验. 他们已经能够在虚拟现实中控制一个先进的假手. 这是在电脑屏幕上, 他们也能够从虚拟的手上获得触觉和运动的感觉. 就像你说的,真的很感人. 一位用户将其描述为, “失去一只手就像失去了一个家庭成员, 除了你每天都会想起它.就这样, 他坐在那里,第一次使用它, 事实证明,在他失去手的21年后,大发娱乐大发娱乐他恢复了活动能力, 他看着它又动了起来.
有一次大发娱乐开始给它大发娱乐提供感官反馈. 他能感觉到自己的手,他描述了自己的经历. 他已经做了大约10次手术, 在他的手第一次受伤后,他们试图挽救他的拇指, 但这并不奏效. 他又回去了,一遍又一遍,十次,试图保住他的手. 最后还是没用,他说:“请把它弄出来吧。. 把它拿走.“那天它第一次醒了,他能感觉到它,他能移动它, 这对他来说真的是一段难以承受的经历. 这是大发娱乐希望能够做到的. 恢复个体的触觉和运动能力, 包括受伤的战士,他们献出了自己的, 他们是大发娱乐国家的武器, 但大发娱乐也希望这项技术能传播到更大的社区.

面试官: 当你看到这项技术在真人身上起作用时,你的反应是什么?

Dr. 克拉克: 真正令人心酸的一点是,你确实了解了他们. 大发娱乐和他们一起工作,他们真正成为了团队的一部分. 他们告诉大发娱乐它是什么样的, 他们喜欢什么,不喜欢什么, 大发娱乐试着把它融入到现在的工作和未来的设计中. 而且,说实话,他们不仅赢得了你的心,也赢得了你的心. 当你开始给他们恢复一些感觉和动作时, 看看这对他们有多重要, 你分享了一点点快乐.

播音员: 有趣,内容丰富,而且都是为了更好的健康. 大发娱乐是Scope健康科学广播.