由EPFL的研究人员，比萨的Sant'Anna高级研究学院和罗马的A. Gemelli大学综合医院开发的下一代仿生手使截肢者能够恢复非常微妙，接近自然的触觉。科学家设法重现了本体感受的感觉，这是我们的大脑能够在运动期间和运动后即时和准确地感知我们肢体的位置 - 即使在黑暗中或闭着眼睛。

新设备允许患者伸出桌子上的物体，并确定物品的一致性，形状，位置和大小，而无需查看。该假体已经成功地在几名患者身上进行了测试，并通过刺激截肢者的残肢神经来起作用。然后，神经可以实时向患者提供感觉反馈 - 几乎就像他们在自然手中一样。

该研究结果发表在“科学机器人”杂志上。它们是由EPFL和Sant'Anna高级研究学院生物工程学教授Silvestro Micera和罗马A. Gemelli大学综合医院神经科学主任Paolo Maria Rossini协调的十年科学研究成果。

感官反馈

目前的肌电假体允许被截肢者通过利用前臂的残余肌肉功能重新获得对其假肢的自主运动控制。然而，缺乏任何感官反馈意味着患者必须严重依赖视觉线索。这可以防止他们感觉到他们的假肢是他们身体的一部分并且使其使用起来更不自然。

最近，许多研究小组已设法在截肢者中提供触觉反馈，从而改善功能和假体实施例。但这项最新研究更进一步。

“我们的研究表明，基于神经内刺激的感觉替代可以同时和实时地提供位置反馈和触觉反馈，”Micera解释说。“结合这些信息，大脑没有问题，患者可以实时处理这两种类型，效果极佳。”

使用由直接插入被截肢者残端的电极发送的电脉冲，内部刺激重新建立外部信息流。然后患者必须接受培训，逐渐学会如何将这些脉冲转化为本体感受和触觉感受。

这项技术使两名截肢者能够恢复高的本体感觉敏锐度，结果与健康受试者的结果相当。同时传递位置信息和触觉反馈使得两名截肢者能够以高精度(75.5%)确定四个物体的大小和形状。

“这些结果表明截肢者可以有效地处理通过神经内刺激同时接收的触觉和位置信息，”EPFL研究员，该研究的第一作者Edoardo D'Anna说。