在机械假肢让人类越来越强的同时,如何让人脑认同它的存在
我们已经看到了增强力量的外骨骼、意念控制的第三只手臂和改善平衡的尾巴。这些设备不仅可以替代因截肢或疾病而丧失的身体机能,还可以增强我们的能力。
它们有可能使工作场所更安全,提高生产力,并帮助我们获得更多乐趣,但尽管在它们的发展中付出了所有努力,但令人惊讶的是,关于增强我们的身体如何影响我们的思想的研究却令人惊讶。
伦敦大学学院 (UCL) 的神经科学家宝琳娜·基利巴 (Paulina Kieliba)告诉《新科学家》杂志,技术在进步,但没有人在谈论我们的大脑是否可以处理它。
在我们使用技术让自己更快、更强大、更有能力之前,我们需要知道这些设备可能对我们的大脑产生什么影响—,例如,它们可能会导致我们运作能力的变化。
这绝对是一个重要的考虑因素,以前从未真正提出过,具有巨大的安全隐患,如果我们要求工厂工人在工厂使用额外的身体部位,这是否意味着他们卸下设备后开车回家会更加笨拙?
伦敦大学学院的一项新研究为研究参与者提供了“第三个拇指”,以了解他们的大脑将如何适应身体增强,早期结果很有启发性。
第三个拇指:由设计师 Dani Clode 开发,第三个拇指是一种 3D 打印的假肢,位于小指旁边,在手的每一侧都有一个拇指。连接到像手表一样戴在手腕上的设备。该设备从放置在用户大脚趾下方的传感器接收无线命令。
按下一个脚趾指示拇指向手掌弯曲,而另一个脚趾向上移动假肢,朝向小指。机械拇指感觉就像他们自己身体的一部分。
在这项研究中,UCL 团队在五天内训练了 20 人使用拇指。在这次培训中,参与者完成了要求他们使用假肢的任务——他们堆叠木块,捡起多个球,并用增强的手拿着酒杯。
他们还被鼓励将第三个拇指带回家并在实验室外使用。到研究结束时,每个参与者最终每天使用该设备两到六个小时。据克洛德说,人们很快就适应了他们的新附属物。
研究表明,人们可以迅速学会控制增强设备并将其用于自己的利益,而无需多虑。
在使用第三拇指时,人们改变了他们自然的手部动作,他们还报告说,机器人拇指感觉就像是他们自己身体的一部分。
在训练前后,每个参与者都接受了功能性核磁共振 (fMIR) 扫描,该扫描跟踪血流以显示大脑活动。在扫描过程中,参与者被要求单独移动他们手上的每个手指,他们在扫描过程中没有佩戴第三个拇指。
通常,每个手指运动都会产生不同的大脑活动模式,例如,当一个人移动小指时产生的模式与他们移动食指时产生的模式明显不同。
进化并没有让我们准备好使用额外的身体部位。
然而,当参与者移动受过第三拇指训练的手上的手指时,这些模式变得不那么明显并且开始看起来更像彼此。换句话说,为了解释机械拇指的增加,大脑必须不太清楚地“看到”生物手。
对照组中没有使用功能性第三拇指训练的人的大脑没有表现出这些变化。
进化并没有让我们准备好使用额外的身体部位,为了以新的和意想不到的方式扩展我们的能力,大脑需要适应生物体的表征。
训练一周后,来自活跃组的 12 名参与者再次接受扫描,届时,大脑模式的变化似乎正在减弱。
所有这些对于人类增强的未来意味着什么尚不清楚,这只是此类研究中的第一次,样本量很小。根据结果,人们似乎可以很快适应使用这些设备,并且它们会导致大脑发生变化,但这需要通过更大规模的研究来证实。
一周后大脑变化开始消退,事实表明它们可能不是永久性的,但如果参与者使用该设备几个月而不是几天呢?结果可能是积极的。需要更多的研究来更好地了解额外的身体部位使用、大脑可塑性以及身体和设备的运动控制之间的平衡。
好的文章,需要您的鼓励
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