研究团队为3名上肢截肢志愿者植入了40通道微电极阵列,且这些电极被置于经靶向肌肉神经支配(TMR)手术改造的肌肉中。该手术通过将截肢后残存的臂部神经重新连接到上臂剩余肌肉,构建出全新生物接口,让原本控制手和手臂的神经信号,能在肌肉收缩时被精准捕获。
借助 TMR 手术与高密度植入式微电极的结合,团队首次实现对单个运动神经元活动的直接测量——这些脊髓中的神经元,正是大脑向肌肉传递运动指令的“信使”。实验中,参与者仅需在脑海中想象“幻影手”执行伸展手指、弯曲手腕等动作,研究人员就能同步记录电极捕捉的神经信号,并通过数学算法将其与特定运动意图匹配解码。
令人惊喜的是,即便截肢多年,大脑发出的复杂运动指令仍完整保留在神经系统中,且这些精细信号能被有效重建。这一突破意味着,未来仿生假肢将不再依赖简单肌肉收缩模式进行粗略控制,而是能精准响应使用者更自然、精细的运动意图。
目前的研究成果还为下一代无线植入式设备奠定了基础。这类设备未来有望实现神经信号的直接、实时无线传输,让仿生手或辅助系统更灵活响应,最终帮助截肢者恢复接近自然的肢体功能。
编辑丨熊嘉歆
审核丨彭莉
终审丨 姚勇