脊髓刺激器用于恢复失去肢体的触觉

- 编辑:大众自然网 -

脊髓刺激器用于恢复失去肢体的触觉

想象一下系鞋带、喝一口咖啡或打一个鸡蛋,但你的手没有任何感觉。这就是即使是最先进的假肢使用者的生活。

虽然通过刺激截肢后残肢剩余的神经来模拟触摸是可能的,但这种手术是高度复杂和个性化的。但根据匹兹堡大学康复神经工程实验室的一项新研究,通常用于缓解慢性疼痛的脊髓刺激器可以提供一种直接和通用的方法,为假肢添加感觉反馈。

在今天发表在eLife上的这项研究中,四个截肢者接受了脊椎刺激器,当它打开时,会在失去的手臂上产生感觉的错觉。

”这项工作有什么独特之处是,我们使用的设备已经植入50000人每年pain-physicians在全国各大医学中心知道如何做这些手术程序,我们得到了类似的结果高度专业化的设备和程序,”说研究高级作者Lee Fisher博士,助理教授物理医学与康复,匹兹堡大学医学院的。

在费舍尔看来,植入的脊椎电极的大小和形状就像“肥厚的意大利面条”,它们沿着脊髓移动,略微向一边倾斜,位于通常会从手臂传输感觉的同一根神经根上。因为这是一个脊髓植入物,即使是肩部截肢的人也可以使用这个设备。

费舍尔的团队通过植入电极的不同位置发送电脉冲,一次一个,而参与者使用平板电脑报告他们的感觉和位置。

所有的参与者在他们失去的手臂或手的某个地方都有感觉,他们在一个空白的人形上画出受影响的区域的范围。三名参与者报告了单个手指或手掌部分的感觉。

“我对人们报告的这些感觉区域是如此之小感到非常惊讶,”Fisher说。“这很重要,因为我们只想在假肢与物体接触时产生感觉。”

几年前,贝恩在肩部失去了一只手臂,但脊椎刺激器让她能够感受到失去的肢体的感觉

当被要求描述对刺激的感觉,而不仅仅是在哪里时,四名参与者都表示感觉到自然的感觉,比如触摸和压力,尽管这些感觉经常与明显的人造感觉混杂在一起,比如刺痛、嗡嗡声或刺痛。

尽管在电极植入后的最初几天内,一定程度的电极迁移是不可避免的,但费舍尔的团队发现,电极和它们产生的感觉在长达一个月的实验中大部分都保持不变。这对于制造假肢为用户提供感官反馈的最终目标来说非常重要。

“这些设备的稳定性非常关键,”费舍尔说。“如果电极到处移动,就会改变人们受到刺激时的感觉。”

下一个大的挑战是设计可以完全植入脊髓刺激器,而不是连接到一个刺激器在体外和证明的感官反馈可以帮助提高假肢手的控制功能等任务期间把鞋子或持有一个鸡蛋没有意外破碎。另一个优先考虑的是缩小电极接触器的尺寸,接触器是电极产生电流的部分。这可能会让用户体验到更多的局部感觉。

费舍尔说:“我们的目标不是开发出最终的设备,让人们永久使用。”“我们主要是想证明这样的东西可以工作的可能性。”