人腦可控制“第三根拇指”執行復雜任務 提高了運動控制能力

據英國倫敦大學學院(UCL)網站19日報道，該校科學家研制出了一種機器拇指——“第三根拇指”，并讓受試對象使用這個機器拇指。結果發現，受試者可以使用這個外來拇指有效地執行復雜和靈巧的任務，包括與兩個真正的拇指一起用積木搭建一個塔等。而且，受試者認為，隨著使用頻率和使用時間的增加，“第三根拇指”越來越像他們身體的一部分。

“第三根拇指”是英國皇家藝術學院獲獎研究生項目的一部分，由設計師丹尼·克洛德領導。該項目旨在改變我們對假肢的看法——從基本的恢復喪失功能轉變為對人類能力的適度擴展。克洛德隨后加入UCL塔瑪·馬金教授領導的神經科學家團隊，探索大腦如何適應和掌控不斷被機器增強的身體。

馬金解釋說：“身體增強領域方興未艾，旨在擴展我們身體的能力，但我們對大腦如何適應這種趨勢知之甚少。通過研究使用‘第三根拇指’的人，我們試圖回答一些關鍵問題，即人腦能否支持‘外來’部分，以及技術如何影響我們的大腦。”

“第三根拇指”完全由3D打印機打印而成，這意味著其很容易訂制。它被佩戴在手的一側，與真正的拇指相對，佩戴者可以通過大腳趾下面佩戴的壓力傳感器控制它。 在最新研究中，20名參與者每人接受了5天訓練。在此期間，他們每天佩戴“第三根拇指”回家，每天佩戴兩到六個小時，在完成家務過程中測試其功能。研究人員將其活動與另外由10人組成的對照組進行了對比，后者在執行相同訓練任務時佩戴一個不動的機器人拇指。

在每天的實驗環節，參與者將訓練重點放在旨在增強手和“第三根拇指”之間合作的任務上，比如單手抓取多個球或酒杯等。在完成這些動作的過程中，參與者學會了快速使用“第三根拇指”所需的基本手勢，提高了運動控制能力、手拇指協調能力以及與訓練直接相關的靈巧度。最后，參與者一心多用使用“第三根拇指”，比如思考數學問題時建塔。

UCL認知神經科學研究所的保利娜·基利巴說：“身體增強技術有朝一日可能會在多個領域大顯身手，比如讓外科醫生不用助手即可獨立完成手術，或者讓工人更高效地工作。但要實現這一目標，需要繼續研究這些設備如何與我們的大腦互動這一復雜的跨學科問題。”