科学家利用直接传送至大脑的电信号重现触觉

最近我们看到了一些非常酷的假肢，包括人们能够用思想控制的假肢——就像他们控制生物手臂一样。那么假肢的下一个伟大前沿是什么？让人们也能通过它们体验触摸。

人类的触觉不仅能让人们享受清新的床单或柔软的小猫，它还能帮助人们判断要用多大的力气去抓东西，或者是否能很好地抓住滑溜的东西。在今年早些时候发表的一篇专题文章中，《自然新闻》采访了一位假肢使用者伊戈尔·斯佩蒂奇，他试图用假肢抓住盘子和水果，却不小心打碎了盘子和水果。他告诉《自然新闻》，如果他有一个有触觉的假肢，“我可能会把所有东西都放在台面上，然后开始抓东西。我会很兴奋的。”

现在，一个研究小组报告了他们在开发可触摸假肢方面取得的重大进展。芝加哥大学和约翰霍普金斯大学的一组研究人员进行了一系列实验，结果表明他们可以直接向恒河猴的大脑发送电信号，恒河猴能够将这些信号解读为手部不同部位的触摸。另一系列实验表明，恒河猴可以将不同的直接向大脑发送的信号解读为不同压力的触摸。第三组实验探索了直接向大脑发送的信号是否足够快，能够准确地告诉恒河猴假肢何时接触某物以及何时停止触摸。（这些信号似乎移动得太慢，无法完全准确，但研究人员想到了一些解决方法，他们在今天发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇论文中对此进行了讨论。）

猕猴很快就能将脑电刺激解读为与身体接触类似的感觉。

研究团队肯定会努力将这些发现融入到设备中。首先，一些研究人员的实验实际上涉及一根假手指，它可以向研究猴子的大脑发送信号。另一方面，据《自然新闻》报道，约翰霍普金斯大学正在研发一种原型，它是世界上最复杂的触摸式假肢，拥有 100 多个传感器。

芝加哥-约翰霍普金斯大学的研究小组展示了一件特别酷的事情。虽然不可能确切知道猴子在大脑受到电刺激时会有什么感觉，但一系列实验表明，猴子能够迅速将大脑电刺激解读为类似于身体接触的感觉。

首先，研究人员教会恒河猴在感觉到双手受到两次按压后看向左或右——例如，食指受到压力，然后小指受到压力。在进行了几次试验以确保猴子尽可能好地学会按压看游戏后，研究人员刺激了猴子大脑中与猴子手的不同部位相对应的部分。研究人员对两只恒河猴进行了测试，结果发现它们朝正确方向看的准确率分别为 81% 和 72%，这是研究人员首次向它们的大脑发送电信号。

研究人员在论文中写道，这项研究可以帮助科学家开发出具有触觉功能的假肢，可以发出人们可以直观解读的信号。

然而，这种技术要应用于人类假肢还需要很多年。它是一种侵入性技术，需要连接到大脑，因此研究人员必须做很多工作来证明它的安全性和耐用性。（没有人愿意为了调试或软件更新而频繁地进行大脑植入。）目前还不清楚发送到大脑的电信号是否能够重现人类或猴子皮肤能够感觉到的那种特定触觉。电信号的分辨率可能低于真正的触觉。