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若是五根手指头不够用,那就六根

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若是多出来一根拇指,你会用它做什么?放心,不是手指畸形也不是什么遗传病,这是伦敦大学学院(UCL)的一项最新研究,将机械手拇指安装在手上,称为「Third Thumb」第三拇指。(貌似叫做「第六根手指」加倍贴切) 

多了这根拇指之后能做什么呢?

他们试过可以单手拧瓶盖、

刁牌,是不是有赌神般的专业感:

单手穿针引线:

戴上机械手指弹吉他也太酷了吧!

「第三拇指」除了能够拓展人体性能外,更大的孝顺显示在「大脑若何顺应这种外来装备」上。凭证UCL的研究职员示意:使用机械「第三拇指」,可以改变人类对于「手」在大脑中的显示方式。

近年来,「第三只手」、「第三条腿」等身体增强型装备陆续泛起,对人类的功效和能力举行扩展、弥补、替换或增强,赋予或替换人类的四肢气力。

问题是,在使用这一类身体增强型装备时,人们是否真的能顺应它呢?UCL的一个神经科学家团队提出了这样的问题。「我们对大脑若何顺应增强型手艺知之甚少,人脑若何看到这种'外来'部门,这种手艺若何影响我们的大脑?」

「第三拇指」的研究揭破了这个问题,它首次被宣布是在三年前,一位名叫DaniClode的伦敦设计师首次向天下先容了该装备,探索围绕身体增强的未来主义头脑。

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「第三拇指」由3D 列印制作,佩带在与用户现实拇指相对的一侧,靠近小指。嵌入数据的手套柔性感测器可以很好的追踪手部动作,该感测用具有19个自由度,能够丈量手指的掌指骨(MCP),近端指间枢纽(PIP)和远端指间枢纽的枢纽角度。

佩带者通过安装在大脚趾下方的压力传感器来控制它。通过无线毗邻到拇指,两个脚趾感测器通过立刻响应佩带者压力的细微转变来控制拇指的差异运动。

最初,要启动「拇指」运动,用户需要踩下压力感应器。这种控制方式有点新鲜,但事实上,许多假肢都接纳了这种方式,控制它实在并不容易,你需要搞清晰差其余义务需要对应多大的压力。

与此同时,UCL的神经科学家团队正在研究人脑若何顺应这种增强型手艺的操作,他们在新闻中看到了「第三拇指」,以为这是一个完善的装备,可以纳入他们的研究中,并立刻与Clode取得了联系。

为了研究人的大脑若何顺应这种增强型手艺,UCL的研究职员行使「第三拇指」举行了一项「人机合一」实验。

他们招募了20名「第三拇指」的受试者,每人在实验室里花了5天时间训练使用「第三拇指」,完成一套单手执行的义务,好比单手搭积木、一只手拿起多个球或羽觞等,还要天天晚上把装备带回家,天天共实验使用2到6个小时。

受试者很快就掌握了若何使用「第三拇指」,甚至可以一心多用:一边做数学题的同时,一边用增强手指搭起一座木块塔。他们示意,「感受装备像是自己身体的一部门」,就算把眼睛蒙上也可以运用自若。

此外,还招募了一个由10名介入者组成的「空缺对照组」。他们完成了同样的五天训练方案,但只使用正常的五根手指来完成训练义务,不使用增强拇指。

在研究最先和竣事时,所有介入者都接受了核磁共振扫描,以追踪他们在移着手指时的大脑流动。

效果惊人的发现,在使用「第三拇指」的短短五天后,受试者大脑感受运动皮层的流动发生了显著转变,尤其是认真手部显示的区域。正常来说,大脑对五根手指中的每一根都有差其余感受区;而使用了「第三拇指」后,对应于每个手指的大脑流动模式变得险些相同。

与每个手指相关的大脑流动已经变得不那么显著,这意味着感受运动皮层中的手部神经表征已经削减,使用「第三拇指」不仅会改变生物手的运动控制,而且还会影响生物手在大脑中的显示方式,这是人类与增强型装备最佳互助的运动顺应效果。

UCL的研究是第一个在实验室外,长时间训练中举行增强手艺的研究,研究解释人们可以迅速学习控制增强装备,而大脑可以很快顺应这种转变。

一周后,受试者再次接受大脑扫描,他们大脑手部区域的转变已经消退,这解释这些转变可能不是耐久的,需要更多的研究来证实这一点。

这项研究揭晓在《Science Robotics》的最新一刊上,在文章的最后,作者声明「人机合一可能会对身体显示和运动控制的要害方面发生直接影响,无论是自顺应照样不顺应,在这项手艺被普遍实行之前,还需要进一步明白和探索。」

 

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