美國(guó)有四所大學(xué)贏得了總額120萬(wàn)美元、為期4年的美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)贊助經(jīng)費(fèi),，將共同開(kāi)發(fā)新一代的假肢,，不但可傳遞感官訊息給病患，也能通過(guò)病患的思緒來(lái)進(jìn)行控制,；這四所大學(xué)包括萊斯大學(xué)(Rice University),、密西根大學(xué)(University of Michigan)、德雷賽爾大學(xué)(Drexel University)以及馬里蘭大學(xué)(University of Maryland),。
萊斯大學(xué)的研究人員將打造一款假肢手臂,，能通過(guò)一頂內(nèi)嵌電極的帽子讀取使用者的腦電波(EEG)活動(dòng)來(lái)進(jìn)行控制；使用者的腦電波信息會(huì)與通過(guò)功能性近紅外線 (near-infrared technology)技術(shù),、從使用者大腦前額葉(frontal lobe)測(cè)得的血氧濃度等即時(shí)信息整合,，后者是由德雷賽爾大學(xué)的腦成像實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)。
新型假肢將配備傳感器,，收集來(lái)自人造手指尖的觸覺(jué)信息,，以及手掌做抓握動(dòng)作的力道信息。這些數(shù)據(jù)會(huì)通過(guò)觸控板(touch pads)來(lái)震動(dòng),、拉伸或是擠壓假肢與使用者身體連結(jié)部位的皮膚,，回饋給使用者。這種方法與目前使用胸部或手臂肌肉的收縮來(lái)控制假肢的方式相較,，似乎是更理想的替代方案,。“以長(zhǎng)期角度來(lái)看，我們希望假肢能擁有與自然肢體相同的功能,。”萊斯大學(xué)共同首席研究員Marcia O'Malley表示,。
先前該研究團(tuán)隊(duì)曾開(kāi)發(fā)過(guò)一款義掌(gripper)，能讓截肢患者依據(jù)感測(cè)回饋信息,，準(zhǔn)確地感知并操控物體,；馬里蘭大學(xué)的研究人員也研發(fā)過(guò)一種利用腦電波訊號(hào)的技術(shù),，可讓測(cè)試者輕易地以思緒來(lái)移動(dòng)電腦螢?zāi)簧系幕笥螛?biāo)。
O'Malley表示：“剩下的就是把所有的東西──無(wú)創(chuàng)神經(jīng)解碼(noninvasive neural decoding),、直接腦部控制以及觸覺(jué)回饋──全部整合在一套裝置中,。”德雷賽爾大學(xué)研究員Patricia Shewokis則指出：“在理想狀況下，(我們開(kāi)發(fā)的)觸覺(jué)或觸感回饋技術(shù),，可讓病患更容易地利用他們的假肢手臂準(zhǔn)確地做他們希望用手臂做的事情。”
而O'Malley也補(bǔ)充指出,，新研發(fā)的技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的,、無(wú)法讓使用者感覺(jué)到他們所觸摸對(duì)象的假肢裝置來(lái)說(shuō)，是一大躍進(jìn),；市面上有部分假肢是使用力道回饋系統(tǒng)(force- feedback systems),，會(huì)以類似手機(jī)震動(dòng)模式的震動(dòng)，對(duì)假肢手掌所抓取的物體提供有限的信息,。
“一般來(lái)說(shuō),，那種震動(dòng)回饋提示并不是很有幫助；”O'Malley表示：“在很多情況下,，人們都僅是仰賴視覺(jué)回饋,，也就是觀察他們的假肢抓握住的物體，來(lái)推斷該物體是軟的還是硬的,，或者是抓握的力道,；因此這方面的技術(shù)還有很多改善空間。”
在一年前,，美國(guó)國(guó)防部高等研究計(jì)劃署(Defense Advanced Research Projects Agency,，DARPA)提供約翰霍普金斯大學(xué)(Johns Hopkins)一筆3,450萬(wàn)美元的基金，以打造一款通過(guò)植入大腦的神經(jīng)傳感器來(lái)控制假肢的技術(shù),；該為期4年的研究專案將使用約翰霍普金斯大學(xué)所開(kāi)發(fā)的,、配備22度(22-degrees)運(yùn)動(dòng)功能的假肢。
DARPA想打造更好用假肢的主因,，是因?yàn)樵诿绹?guó)參與波灣戰(zhàn)爭(zhēng)之后,，有不少士兵在戰(zhàn)火中受到損傷；該機(jī)構(gòu)的“人類輔助神經(jīng)裝置研究計(jì)劃(Human-Assisted Neural Devices program)”旨在讓截肢病患能以思緒控制機(jī)械手臂,。該計(jì)劃有關(guān)假肢手臂的后續(xù)研究,，也包括了與約翰霍普金斯大學(xué)的一些最新合作。
萊斯大學(xué)的研究人員將打造一款假肢手臂,，能通過(guò)一頂內(nèi)嵌電極的帽子讀取使用者的腦電波(EEG)活動(dòng)來(lái)進(jìn)行控制；使用者的腦電波信息會(huì)與通過(guò)功能性近紅外線 (near-infrared technology)技術(shù),、從使用者大腦前額葉(frontal lobe)測(cè)得的血氧濃度等即時(shí)信息整合,，后者是由德雷賽爾大學(xué)的腦成像實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)。
新型假肢將配備傳感器,，收集來(lái)自人造手指尖的觸覺(jué)信息,，以及手掌做抓握動(dòng)作的力道信息。這些數(shù)據(jù)會(huì)通過(guò)觸控板(touch pads)來(lái)震動(dòng),、拉伸或是擠壓假肢與使用者身體連結(jié)部位的皮膚,，回饋給使用者。這種方法與目前使用胸部或手臂肌肉的收縮來(lái)控制假肢的方式相較,，似乎是更理想的替代方案,。“以長(zhǎng)期角度來(lái)看，我們希望假肢能擁有與自然肢體相同的功能,。”萊斯大學(xué)共同首席研究員Marcia O'Malley表示,。
先前該研究團(tuán)隊(duì)曾開(kāi)發(fā)過(guò)一款義掌(gripper)，能讓截肢患者依據(jù)感測(cè)回饋信息,，準(zhǔn)確地感知并操控物體,；馬里蘭大學(xué)的研究人員也研發(fā)過(guò)一種利用腦電波訊號(hào)的技術(shù),，可讓測(cè)試者輕易地以思緒來(lái)移動(dòng)電腦螢?zāi)簧系幕笥螛?biāo)。
O'Malley表示：“剩下的就是把所有的東西──無(wú)創(chuàng)神經(jīng)解碼(noninvasive neural decoding),、直接腦部控制以及觸覺(jué)回饋──全部整合在一套裝置中,。”德雷賽爾大學(xué)研究員Patricia Shewokis則指出：“在理想狀況下，(我們開(kāi)發(fā)的)觸覺(jué)或觸感回饋技術(shù),，可讓病患更容易地利用他們的假肢手臂準(zhǔn)確地做他們希望用手臂做的事情。”
而O'Malley也補(bǔ)充指出,，新研發(fā)的技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的,、無(wú)法讓使用者感覺(jué)到他們所觸摸對(duì)象的假肢裝置來(lái)說(shuō)，是一大躍進(jìn),；市面上有部分假肢是使用力道回饋系統(tǒng)(force- feedback systems),，會(huì)以類似手機(jī)震動(dòng)模式的震動(dòng)，對(duì)假肢手掌所抓取的物體提供有限的信息,。
“一般來(lái)說(shuō),，那種震動(dòng)回饋提示并不是很有幫助；”O'Malley表示：“在很多情況下,，人們都僅是仰賴視覺(jué)回饋,，也就是觀察他們的假肢抓握住的物體，來(lái)推斷該物體是軟的還是硬的,，或者是抓握的力道,；因此這方面的技術(shù)還有很多改善空間。”
在一年前,，美國(guó)國(guó)防部高等研究計(jì)劃署(Defense Advanced Research Projects Agency,，DARPA)提供約翰霍普金斯大學(xué)(Johns Hopkins)一筆3,450萬(wàn)美元的基金，以打造一款通過(guò)植入大腦的神經(jīng)傳感器來(lái)控制假肢的技術(shù),；該為期4年的研究專案將使用約翰霍普金斯大學(xué)所開(kāi)發(fā)的,、配備22度(22-degrees)運(yùn)動(dòng)功能的假肢。
DARPA想打造更好用假肢的主因,，是因?yàn)樵诿绹?guó)參與波灣戰(zhàn)爭(zhēng)之后,，有不少士兵在戰(zhàn)火中受到損傷；該機(jī)構(gòu)的“人類輔助神經(jīng)裝置研究計(jì)劃(Human-Assisted Neural Devices program)”旨在讓截肢病患能以思緒控制機(jī)械手臂,。該計(jì)劃有關(guān)假肢手臂的后續(xù)研究,，也包括了與約翰霍普金斯大學(xué)的一些最新合作。
