仿生肢体赋能真实感知,伦理与安全共存
几十年来,恢复四肢缺失或瘫痪人士的行动能力一直是科学家的努力目标。然而,现有的仿生肢体远未尽善尽美。美国匹兹堡大学生物工程师罗伯特·冈特指出,恢复患者运动能力的关键在于恢复触觉和温度感知功能。
赋予真实感知
科学家竞相赋予仿生肢体真实感觉。他们不断钻研工程技术,深入理解感觉运动系统。瑞典查尔姆斯理工大学神经工程师贾科莫·瓦莱团队成功让截肢患者斯科特·英柏瑞感知触摸边缘的微妙感觉,甚至体验到指尖拖动物体的细腻动作。该技术有望让患者更自如地操控物体,或获得更好的平衡感和步态。
瑞士洛桑联邦理工学院神经工程师苏莱曼·苏库尔等人则探索恢复患者辨别温度能力的途径。他们刺激截肢患者神经,使他们佩戴机械手感受到从温暖到凉爽的温度变化。
合成技术恢复运动
美国麻省理工学院工程师休·赫尔认为,让患者感觉假肢是身体的一部分至关重要。他与波士顿布莱根妇女医院开发出一种方法,再生截肢腿残余神经以恢复感觉输入。
该方法包括取出患者脚跟皮肤与残肢神经连接,再将其与肌肉-计算机接口连接,通过肌肉收缩激活感觉神经。当肌肉收缩施加压力时,患者会感受到脚跟被撞击的感觉。该方法已在大鼠和小部分人体上取得成功,目前正在开展更大规模的临床试验。
电子皮肤备受关注
在赋予假肢真实感觉方面,人造皮肤备受关注。美国斯坦福大学工程师鲍哲南表示,电子皮肤结合了神经科学和工程学,有望大大拓展假肢功能。
科学家致力于研发外观和感觉都像皮肤的人造材料,不仅能捕捉环境信息,还能与神经系统直接“对话”。一些实验室专注于提高电子皮肤各个组件的性能,包括环境传感器、微电路和电子接口。
伦理与安全考量
尽管仿生肢体技术取得了显著进步,但将其应用于改善患者生活还面临挑战。这些技术成本高昂,需要复杂的实验室操作。
此外,伦理和安全问题也备受关注。例如,由谁来安装和维护这些设备?如何决定费用?设备故障或制造商破产时,患者将如何应对?
美国神经科学网络执行董事珍妮弗·芬奇强调,患者面临的最紧迫问题集中在伦理和安全领域。这些问题需要在推进仿生肢体技术的同时得到解决,确保患者获得真实感知的同时保障他们的安全和权益。
结论
仿生肢体正在赋予患者真实感知,有望恢复他们的动作能力,改善生活质量。然而,在这些技术取得突破的同时,伦理和安全考量也必不可少。只有解决这些挑战,仿生肢体才能真正成为帮助残障人士恢复健康和尊严的利器。
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