【希望之聲2023年5月23日】（本台記者啟術綜合編譯） 近日，瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的研究人員開發了一種突破性的仿生技術，使截肢者能夠用他們的假肢感受到物體的溫度，提供一種與缺失肢體重新連接的感覺。
該研究成果發表在最近的《科學》雜誌上。研究顯示，通過使用放置在殘肢上的熱電極（Thermodes）來「非侵入性地」提供溫度反饋，患者可以感覺到物體是熱的還是冷的，甚至可以分辨出物體的材料是銅、塑料還是玻璃，為其假肢提供更真實的觸摸體驗。這一發展為「非侵入性」假肢創造了新的途徑。
意大利博洛尼亞的截肢者羅西最近參加了一項研究，考察直接溫度反饋對她剩餘肢體皮膚的影響。她是17名患者中的一員，由於EPFL開發的開創性技術，她感覺到了自己的幻影、缺席的手的溫度變化。她說，最重要的是，她感覺到與她缺失的手重新聯繫在一起。
研究人員Silvestro Micera和Solaiman Shokur一直熱衷於研究將新的感官反饋納入假肢，以便為截肢者提供更真實的觸感。他們的最新研究側重於溫度。他們偶然發現了一個關於溫度反饋的發現，遠遠超出了他們的預期。他們通過非侵入性地提供溫度反饋，通過放置在殘餘手臂皮膚上的熱電極（又稱熱電偶）。羅西報告說，在他們的假肢中感覺到溫度。特別重要的是，病人會體會到幻覺的熱感與他們完整的手所經歷的熱感相似。
幾年前，Micera和Shokur得到了一個EPFL開發、並由Metaphysiks公司製造的神經觸覺系統——MetaTouch。它結合了觸摸和溫度反饋，將身體與數字世界聯繫起來。EPFL的神經工程師們借用了MetaTouch。通過這個設備，他們發現了熱幻覺，隨後成功地在27名截肢者中的17名進行了測試。
為了這項研究，Shokur和Micera開發了一個新系統——MiniTouch。這是一種提供熱反饋的設備，專門為整合到像假肢這樣的可穿戴設備而製造。MiniTouch由一個薄的、可穿戴的傳感器組成，可放在截肢者的假肢手指上。手指傳感器檢測被觸摸物體的熱信息，更確切地說，是物體的導熱性。
如果物體是金屬的，它自然會比塑料等物體傳導更多的熱量或冷量。一個與截肢者殘餘手臂上的皮膚接觸的熱電偶會加熱或冷卻，轉達被手指傳感器觸摸到的物體的溫度曲線。研究發現，殘留手臂上的小塊皮膚會投射到幻影手的特定部位，如拇指或食指尖。正如預期的那樣，他們發現殘餘手臂和整個投射的幻影手之間的溫度感覺映射對每個病人來說都是獨一無二的。
此外，他們還發現，如果向截肢者提供直接進入其完整神經系統的感覺反饋，他們就會開始感知他們的假手。增加的溫度反饋感覺是向建立修復人體的仿生假肢邁出的又一步。下一步他們將對溫度感覺進行微調，並將這些感覺整合到可以映射到每個病人的可穿戴設備中，這也是下一步工作的一部分。
這項研究的共同負責人、Bertarelli基金會轉化神經工程主席、EPFL的教授Micera說：「溫度反饋對於傳遞超越觸摸的信息是至關重要的，它導致了親情的感受。我們是社會人，溫暖是其中重要的一部分。研究顯示了觸摸和位置信息可以成功傳遞之後，我們首次設想了恢復一個人的自然手所能提供的所有豐富感覺的可能性。」
責任編輯：张莉莉
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