上個月，Medgadget 報道了一項針對截肢患者的研究——截肢者通過安置了壓力感應器的機械臂感受到了手指的存在。在這個過程中，研究人員在志愿者大腦中的軀體感覺皮質進行了相關組織的移植。

日前，來自芝加哥大學和凱斯西儲大學的研究人員組成了一支研究團隊，讓兩個截肢者能在他們被截掉的手部感受到觸覺。與上文提到的研究不同的是，這項研究靠的是手臂正中神經、尺骨神經和橈神經的活動，而且這樣的活動并不直接發(fā)生在大腦中。

在實驗過程中，凱斯西儲大學和芝加哥大學的研究人員以及兩名志愿者通力合作，對常人的手部進行信號編碼的方式進行編程，然后嘗試不同的刺激頻率以及信號寬度。通過不同實驗設置之間的組合，研究人員最終知道了怎樣才能讓觸覺更加自然。同時，他們也對身體用來制造神經系統(tǒng)信號的編程語言有了更好的認識，這讓他們能夠讓未來研發(fā)的修復器械具備高級的觸覺。

被外部刺激物（左上角）接收的電剌激會通過經皮導線傳輸?shù)桨仓迷谏现刂撸ㄗ笙拢┑恼猩窠洝⒊吖巧窠浐蜆锷窠浿械?FINEs 中。每個電極接頭都會在截肢者已經失去的手部的小部分區(qū)域產生觸覺。

下面，就讓我們一起看看研究團隊發(fā)表在 Science Translational Medicine 的論文的摘要：

我們發(fā)現(xiàn)刺激脈沖寬度和脈沖頻率對人類感受到的觸覺強度的影響具有系統(tǒng)性和協(xié)同性，人造觸覺會讓截肢者們產生自己完整的手臂皮膚上產生了觸摸凹痕的錯覺。我們從刺激參數(shù)中，發(fā)現(xiàn)了一個量級，我們將它命名為激活率（ACR），它可以預測所有實驗條件下，人造觸覺的量級。在利用神經纖維的基礎中，ACR 代表了活化神經細胞中的群峰計數(shù)。我們的研究假設群峰計數(shù)會讓觸覺量級增加，并證明了這個假設是成立的；同時，我們的研究還發(fā)現(xiàn)，感應量級可以被系統(tǒng)地利用到單一刺激量中。

實際上，這已經不是芝加哥大學第一次研究假肢觸覺了。早在三年前，就曾經報道過 DARPA 出資贊助芝大的一項針對退役的傷殘軍人的研究——科學家們在觀察猴子抓握物體時神經活動的變化的過程中，采用傳感器加深腦部刺激的方式，研究擺弄物體的活動與腦部神經活動的關系，由此制造出信號來刺激腦部產生觸覺。