被截肢者用仿生指尖感觉质地

截肢者能够通过手术与上臂神经连接的指尖实时感受到光滑和粗糙。此外，非截肢者的神经也可以被刺激感觉粗糙，而不需要手术，这意味着现在可以在完整的个体上开发和安全地测试截肢者的假肢触觉。

提供这种精密触觉信息的技术由Silvestro Micera及其团队在EPFL(洛桑联邦理工学院)和SSSA(Scuola Superiore Sant'Anna)以及Calogero Oddo及其团队在SSSA开发。今天在eLife上发表的结果为开发仿生假肢提供了新的和加速的途径，增强了感官反馈。

“这种刺激感觉几乎就像我用手感觉的那样，”截肢者丹尼斯·阿博索伦森说，这个人工指尖与他的树桩有关。他继续说道，“我仍然感觉到我的失手，它总是握紧拳头。我感觉到我的幻影手的食指尖端的纹理感觉。”

Sørensen是世界上第一个使用仿生指尖识别纹理的人，该指尖连接到通过手术植入其残端上方的电极。

Sørensen手臂上的神经连接到配有传感器的人造指尖。一台机器控制指尖在不同的塑料件上的运动，这些塑料雕刻有不同的图案，光滑或粗糙。当指尖移过纹理塑料时，传感器产生电信号。这个信号被翻译成一系列电子尖峰，模仿神经系统的语言，然后传递给神经。

Sørensen可以在96%的时间内区分粗糙和光滑的表面。

在之前的一项研究中，索伦森的植入物与感觉增强的假手连接，使他能够识别形状和柔软度。在这本关于eLife期刊纹理的新出版物中，仿生指尖获得了更高水平的触摸分辨率。

模拟非截肢者的触觉

对非截肢者进行同样的实验测试粗糙度，无需手术。触觉信息通过精细的针头传递，这些针头通过皮肤暂时附着在手臂的正中神经上。非截肢者能够在77%的时间内区分纹理粗糙度。

但这些关于仿生指尖触摸的信息是否真的与真实手指触摸的感觉相似?科学家通过比较非截肢者的脑波活动，一次用人工指尖然后用他们自己的手指来测试这一点。由受试者头部的EEG帽收集的脑部扫描显示，大脑中的激活区域是类似的。

研究表明，针头以与植入电极大致相同的方式传递有关纹理的信息，为科学家提供了新的协议来加速提高假肢的触摸分辨率。

“这项研究融合了基础科学和应用工程学：它提供了额外的证据，表明神经修复学的研究可以促进神经科学的争论，特别是关于人类触觉的神经元机制，”SSSA生物机器人研究所的Calogero Oddo说。“它还将被翻译成其他应用，例如用于手术，救援和制造的机器人人工触摸。”