“ 越来越多的人因糖尿病、创伤和其他医疗问题而失去四肢。随着老龄化的到来,预计未来几年肢体功能丧失的人数将翻番。科幻中总能看到受大脑随意支配的仿生假肢,具有与人类肢体相同的功能。仿生假肢让科幻变成现实。”
艾米在一次工伤中左腿截肢。最近他接受了一次新的假肢手术。一条与大脑完全相连的仿生腿,使他能够像正常人一样走路。他说“现在我不觉得我的腿被截肢了。”
赫尔在1982年的一次登山事故中双腿膝盖以下被截肢。他在安装放生腿后表示,“感觉很自然,就好像肢体是由血肉和骨头制成的。就好像大脑中枢不知道肢体被截肢一样,因为大脑的感觉正常。”

2024年7月,麻省理工学院的一个研究小组报道了与真实肢体一样活动自然的假肢,被认为是第一条完全由人类神经系统控制的仿生腿。
通过机器人传感器和算法,截肢者可以利用智能假肢实现完全自然的行走步态。这种智能假肢完全由人自身的神经系统驱动,通过重新连接残肢中的肌肉,使患者能够在行走时接收到有关假肢位置的实时准确的反馈。

接受传统截肢手术的患者无法准确感知假肢在太空中的位置,依赖于假肢内部的步态控制器,很难完全控制动作。相比之下,接受激动剂-拮抗剂肌神经接口(AMI)手术并安装智能假肢的患者能够走得更快且更自然的避开障碍物和爬楼梯。
AMI手术可以在截肢期间进行,也可以在初次截肢后的后续手术中进行。它不是简单地切断肌肉对,而是连接肌肉的两端,剩余部分(仅使用18%的自然本体感觉)仍然可以相互通信。接受AMI手术治疗的肢体肌肉产生的电信号与其完整肢体发出的电信号相似。
接受AMI手术的患者会被安装一种带有动力踝关节的假肢,配备有可以接收来自腿部主要肌肉群的电信号的电极。这些信号被馈送到机器人控制器中,该控制器帮助假肢计算踝关节弯曲的程度、施加的扭矩和传递的功率。

几乎一半的下肢假体安装者害怕运动后跌倒,部分原因是缺乏足底感觉。平衡的一个关键部分是足底感觉。

感觉神经假体提供与假肢-地板相互作用相对应的足底体感反馈。步行更平稳,并且减少了行走时的能量消耗。在临床试验中,接受感觉神经假肢植入者跌倒发生率显著降低,使用者行走的信心也明显增强。
感觉神经假体是将高密度多触点神经袖带电极植入残肢的剩余周围神经周围。通过电极触点的电刺激会引起感觉,感觉似乎源自缺失的脚。感觉强度和位置通过力感应鞋垫检测到的脚底相互作用进行调节,从而恢复步态过程中的足底体感反馈。

除截肢外,每年因意外事件、中风、脊髓疾病等原因导致的瘫痪事例不胜枚举。近期科学家们陆续报道了几种让瘫痪患者实现行动自由的新技术,可点击下列文章了解:
参考文献
Sci Rep. 2025 Jan
Nat Med. 2024 Jul
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