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        讓假肢感到痛

        2018-12-05 07:57:16葉德圣
        科學(xué)之謎 2018年11期
        關(guān)鍵詞:電脈沖假肢觸覺(jué)

        葉德圣

        或許有人很堅(jiān)強(qiáng)不怕痛,而如果有人說(shuō)喜歡痛,你相信嗎?今天正有一些人在追求著痛感。

        痛覺(jué)是一種保護(hù)

        實(shí)際上,痛覺(jué)是人體非常實(shí)用的一種保護(hù)機(jī)制,它是身體對(duì)所遭受傷害的一種提示,以強(qiáng)烈的感受“提醒”身體立即遠(yuǎn)離傷害。

        如果一個(gè)人感覺(jué)不到痛是非常不妙的,他會(huì)很容易受到致命傷害。世界上,有少部分人天生沒(méi)有痛覺(jué)。他們生活得舉步維艱,生命時(shí)刻徘徊在死亡邊緣。比如無(wú)痛覺(jué)的嬰幼兒會(huì)在吸吮手指時(shí),不小心把肉咬下來(lái),但卻渾然不覺(jué)繼續(xù)咀嚼;無(wú)痛覺(jué)的孩子可能會(huì)一時(shí)好奇,把手伸進(jìn)滾水中,但卻感覺(jué)不到燙傷(致命)疼痛,還可能繼續(xù)玩下去。事實(shí)上,這些無(wú)痛覺(jué)的孩子很少長(zhǎng)大成人,基本都夭折而去。

        除此之外,還有些人會(huì)因意外而“后天”失去痛覺(jué),他們就是一些殘疾人,尤其是斷肢并接續(xù)假肢的。假肢使用過(guò)程中,偶爾會(huì)發(fā)生碰撞、刮刺,不可避免地傷害到假肢。目前技術(shù)尚無(wú)法恢復(fù)假肢的神經(jīng),也就意味著假肢受到損害時(shí),使用者不可能第一時(shí)間察覺(jué)。要么后來(lái)用眼睛才能發(fā)現(xiàn),要么損害嚴(yán)重?zé)o法正常使用了才被發(fā)現(xiàn),這存在一定安全隱患。

        痛覺(jué)假肢

        為此,美國(guó)科學(xué)家正在努力研制附帶痛覺(jué)的假肢,這有著十分重要的開(kāi)創(chuàng)意義。感覺(jué)到痛,可以使假肢更真實(shí),更像是身體的一部分,而不是安裝在身上的工具。

        這種技術(shù)被稱為“電子真皮”,就是假肢手指上的電子皮膚,具備感受到一定壓力的觸覺(jué),由一層薄薄的橡膠和紡織物共同構(gòu)造而成。它還能感受到圓形、鋒利、尖銳物體之間的差別,把“觸覺(jué)”信號(hào)轉(zhuǎn)換成一系列電脈沖。

        最早嘗試痛覺(jué)假肢的是一位29歲志愿者,他幾年前因血液感染而截掉了雙臂。研究人員首先測(cè)試他的斷臂,把電脈沖作用在不同部位,發(fā)現(xiàn)某些部位會(huì)使他“感覺(jué)”像拇指帶來(lái)的觸覺(jué),另一些部位則像食指帶來(lái)的。如果改變電脈沖的種類,觸覺(jué)的輕重感也會(huì)改變,包括輕微觸碰、中度擠壓等。

        利用這些觸感,并結(jié)合疼痛指數(shù)(共有1~10,其中1=舒適,10=致命疼痛),研究人員將觸覺(jué)的痛感指數(shù)限制在3以下。借助這些感覺(jué),這位志愿者用假肢去觸摸,就能區(qū)分出圓形和尖銳物體,并撿起它們。

        這使他在多年以后,再次直接體會(huì)到自己有一雙真實(shí)的手!也借著痛的感覺(jué),他可以本能地判斷出手臂是否處于危險(xiǎn)中,這更有利于避免假肢的意外損壞。

        最終,科學(xué)家希望假肢能有一定的“自我意識(shí)”。當(dāng)手指抓到太尖銳的物體時(shí),它能立即松開(kāi)放下,不需通過(guò)大腦來(lái)控制;當(dāng)抓到太滑的東西時(shí),它能釋放更大的力,握得更緊,就像人本能的條件反射一樣。另外,使用者還可以“強(qiáng)迫”它去做事,控制它的本能反應(yīng),就像特殊情況下,人把手伸進(jìn)火里取東西一樣。這才是真正意義上的完整的“手”。

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