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脑机接口触觉反馈臂环HaptiBand深度:截肢患者通过意念控制义肢并恢复触觉感知

NeuroTouch公司发布的HaptiBand臂环通过非侵入式肌电和神经信号采集,让截肢患者在操控义肢的同时感受温度、压力和质地。

让义肢不再只是工具,而是身体的延伸

2029年6月,脑机接口公司NeuroTouch在波士顿发布了HaptiBand——一款佩戴在残肢上的柔性臂环,它能同时实现两个长期被认为需要不同技术路径的功能:用意念控制义肢,以及通过义肢感受触觉。

HaptiBand的外侧分布着128个高密度肌电(EMG)传感器和32个神经信号(ENG)采集电极,用于解码用户的手部运动意图。内侧则嵌入了64个微型触觉反馈执行器,通过不同的振动模式和温控模块模拟压力、质地和温度感知。

「过去10年,脑机接口领域一直存在一个争论:要实现触觉反馈是否必须植入电极?」NeuroTouch联合创始人、MIT神经工程教授Ed Boyden说,「HaptiBand的答案是不需要。我们用非侵入式方案实现了80%的触觉分辨率,而这足以改变一个截肢患者的日常生活。」

在一项涉及47名截肢患者的临床试验中,佩戴HaptiBand配合先进义肢的参与者在物体识别测试中的准确率达到89%,与健全手的96%接近。更重要的是,参与者报告称在使用4周后开始出现「义肢具身化」现象——大脑逐渐将义肢视为身体的一部分而非外部工具。

来自缅因州的参与者James Rivera在3年前因工伤失去了右手。他在试验中描述了第一次通过义肢「感受到」一杯咖啡的温度时的体验:「那一刻我哭了。不是因为温暖,而是因为我突然意识到过去3年我的右手一直在告诉我它什么都没有。」

HaptiBand的售价为4200美元,远低于植入式脑机接口系统动辄10万美元以上的成本。NeuroTouch表示已与全球12家义肢制造商达成兼容协议。但触觉的精细度仍然是限制——HaptiBand目前能模拟约20种不同的触觉质感,而人手可以区分数百种。

「这是一个巨大的进步,但我们距离真正的触觉还很远,」约翰霍普金斯大学应用物理实验室神经工程师Sliman Bensmaia说,「问题不在于我们能否振动皮肤,而在于我们能否复制那些让人类的触觉如此精妙的神经编码模式。」