再生的周圍神經接口可以實時控制上肢截肢者的人工手

在截肢者的心理控制假肢的一項重大進步中，研究人員利用了手臂神經發出的微弱潛伏信號，並對其進行了放大，以實現對機器人手的實時，直觀，手指級的控制。

為了實現這一目標，研究人員開發了一種方法來馴服器質性神經末梢，將粗大的神經束分成較小的纖維，以實現更精確的控制，並放大通過這些神經傳遞的信號。該方法涉及從腦機接口領域借用的微小肌肉移植物和機器學習算法。

這項研究。在3月4日發表於《科學轉化醫學》上的一篇論文中，他們使用Mobius Bionics LUKE臂描述了四個研究參與者的結果。

直觀的假肢控制在第一次嘗試時起作用

「您可以讓義肢做很多事情，但這並不意味著該人可以憑直覺來控制它。區別在於，當它僅通過思考就可以進行首次嘗試時，這就是我們的方法所提供的。 」

儘管研究參與者還沒有被允許帶回家，但在實驗室中，他們卻能用鉗子夾起拾起積木。連續移動拇指，而不必從兩個位置中進行選擇；提起球形物體；甚至可以玩一種名為Rock，Paper，Pliers的Rock，Paper和Scissors版本。

將微小的肌肉移植物變成神經信號放大器

心智控制假肢的最大障礙之一是利用強大而穩定的神經信號來餵養仿生肢體。一些研究小組-在腦機接口領域工作的研究小組-一直到大腦的主要來源。與癱瘓的人一起工作時，這是必要的。但這是侵入性的和高風險的。

對於有截肢的人來說，外圍神經（從大腦和脊髓散開的網絡）很有趣，但由於以下幾個原因，它們尚未導致長期解決方案：它們攜帶的神經信號很小。拾取這些信號的其他方法包括用力監聽的探頭。正如研究人員有時提到的那樣，這些「神經上的釘子」會導致疤痕組織，隨著時間的流逝，這些疤痕組織會混淆已經微弱的信號。

UM團隊提出了一種更好的方法。他們將微小的肌肉移植物包裹在參與者手臂的神經末梢周圍。這些「再生性周圍神經接口」或RPNI。這可以防止稱為神經瘤的神經團的生長，從而導致幻肢痛。它使神經緊張地喊話器。肌肉移植物放大神經信號。兩名患者在其肌肉移植物中植入了電極，這些電極能夠記錄這些神經信號並將其實時傳遞給假肢。

因此，現在我們可以訪問與個體拇指運動，多自由度拇指運動，個體手指相關的信號。這為上肢假肢使用者打開了一個全新的世界。

假肢研究和工業的未來

這些發現也為該領域開闢了新的可能性。現在發現，神經信號已經足夠好，可以將我們在腦控制算法中學到的東西應用到神經控制中。這種方法產生的信號可以使動作比今天的假手更精細。