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脊柱刺激器可以用于恢复失去的肢体的触感

导读匹兹堡,2020年7月21日-想象一下系鞋带,喝咖啡或or破鸡蛋,但手中没有任何感觉。即使是最先进的假肢使用者,也能拥有一生。尽管可以通过

匹兹堡,2020年7月21日-想象一下系鞋带,喝咖啡或or破鸡蛋,但手中没有任何感觉。即使是最先进的假肢使用者,也能拥有一生。

尽管可以通过截肢后刺激残端中的剩余神经来模拟触摸,但是这种手术非常复杂且个性化。但是,根据匹兹堡大学康复神经工程实验室的一项新研究,通常用于缓解慢性疼痛的脊髓刺激器可以提供一种直接而通用的方法来向假肢增加感觉反馈。

对于今天发表在eLife上的这项研究,四个截肢者接受了脊髓刺激器,这些刺激器在打开时会在缺失的手臂中产生感觉错觉。

“这项工作的独特之处在于,我们正在使用的设备每年已经植入50,000人的疼痛之中-全国每个主要医疗中心的医生都知道如何进行这些外科手术-而且我们得到的结果与高度专业化的装置和程序。”研究资深作者,匹兹堡大学医学院物理医学与康复学助理教授李·费舍尔博士说。

费舍尔形容的“肥胖面条”的大小和形状是沿着脊柱排列的,其位置略微靠近一侧,位于通常会传递手臂感觉的神经根上。由于它是脊髓植入物,因此即使是肩部截肢的人也可以使用此设备。

费舍尔(Fisher)的小组一次通过植入电极中的不同点发送电脉冲,而参与者则用平板电脑报告他们的感受和位置。

所有参与者在缺少的手臂或手上的某处都感觉到了不适,他们指出了通过画一张空白的人形来影响该区域的程度。三名参与者报告说感觉局限于一个手指或手掌的一部分。

费舍尔说:“人们报告的这些感觉的面积很小,我感到非常惊讶。”“这很重要,因为我们只想在假肢与物体接触时才产生感觉。”

当被问及不仅描述刺激的位置而且描述刺激的感觉时,所有四名参与者都报告了感觉自然的感觉,例如触摸和压力,尽管这些感觉常常与确定的人工感觉混合在一起,例如刺痛,嗡嗡声或刺痛。

尽管在植入导线后的头几天不可避免地会发生某种程度的电极迁移,但Fisher的团队发现,在整个长达一个月的实验过程中,电极及其产生的感觉大部分都保持不变。这对于创建可向用户提供感官反馈的假肢的最终目标很重要。

费舍尔说:“这些设备的稳定性确实至关重要。”“如果电极四处移动,那将改变我们在刺激时的感觉。”

接下来的主要挑战是设计可完全植入而不是连接到体外的刺激器的脊柱刺激器,并证明感觉反馈可以在绑鞋或握蛋等功能性任务期间改善对假手的控制。不会意外压碎它。缩小触点的尺寸(电流流出的电极部分)是另一个优先事项。这可能使用户体验到更多本地化的感觉。

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