人造神經(jīng)由一種名為聚乙撐二氧噻吩(Pedot)的導(dǎo)電聚合物制成。這種聚合物能有效地雙向連接義肢和大腦，反應(yīng)速度是天然神經(jīng)細(xì)胞的兩倍，傳輸神經(jīng)系統(tǒng)電信號的性能比目前使用的金屬材質(zhì)高10倍。2009年11月3日，據(jù)《泰晤士報》報道，美國科學(xué)家日前開發(fā)出“人造神經(jīng)”，有朝一日或能使截肢者的假肢感覺到冷熱和觸覺，讓它們與大腦實現(xiàn)高效的雙向交流。

人造神經(jīng)-技術(shù)原理

這種虛擬“人造神經(jīng)”也將促進神經(jīng)系統(tǒng)新細(xì)胞的生長，使得截肢者能夠感覺到觸摸和熱。

“人造神經(jīng)”技術(shù)采用以Pedot(聚乙撐二氧噻吩)為材料的薄薄的塑料細(xì)絲。Pedot可以傳導(dǎo)電子信號。塑料細(xì)絲與患者真正的神經(jīng)連在一起，延伸至假肢的末端。

人造神經(jīng)-研究

由于阿富汗和伊拉克戰(zhàn)爭，美軍士兵截肢病例不斷增多。據(jù)悉，從2008年初開始，已有55名英國軍人至少失去一條腿或一只手臂。在位于薩里赫德利考特(Headley Court)的英國國防醫(yī)療康復(fù)中心(DMRC)，當(dāng)前最先進的機械假肢可由患者口袋中的控制裝置以無線方式移動。

據(jù)美國密歇根大學(xué)整形手術(shù)專家保羅·塞德納(Paul Cederna)介紹，Pedot的使用令假肢和大腦之間有效的雙向交流變成可能，因為這種材料的反應(yīng)速度是正常神經(jīng)細(xì)胞的兩倍，傳輸神經(jīng)系統(tǒng)電子信號的效率是當(dāng)前使用的金屬材料的10倍。此外，研究表明Pedot的使用還能刺激新的神經(jīng)細(xì)胞的生長。

保羅·塞德納在西雅圖舉行的美國整形外科醫(yī)師的年會上公布了他的研究成果。這個研究項目由美國國防部資助，是一系列改善對截肢患者治療的舉措之一。

人造神經(jīng)-實驗

2009年10月，保羅·塞德納帶領(lǐng)研究團隊在老鼠身上進行了實驗。

在第一個實驗中，整形醫(yī)生將Pedot嫁接在老鼠受傷的腿上。隨后，新的神經(jīng)纖維生長出來，并且“接管”了遭受破壞的神經(jīng)纖維，讓已經(jīng)壞死的肌肉重新恢復(fù)了活力。

在第二個實驗中，研究人員制造了一個“杯子”，其中包含了細(xì)胞、肌肉、Pedot物質(zhì)以及老鼠的神經(jīng)，再將這個“杯子”嫁接在老鼠受傷的腿上。114天后，新血管和肌肉開始生成，神經(jīng)纖維重新生長，并且，動物的感覺又開始恢復(fù)。

人造神經(jīng)-適用者

在伊拉克被炸掉一只手的奧運會希望之星約翰·巴特沃斯可受益于這項技術(shù)

莎拉·斯托里(Storey)是英國著名殘奧會冠軍，在游泳和自行車比賽中贏得了多塊獎牌，她一出生就沒有左手。斯托里說：“如果這項技術(shù)能在像我一樣的人身上大展身手，那種感覺一定非常好。但是，我始終想搞清楚一個問題，那就是如果有人給我一只手，我是否懂得如何使用?！?/p>

人造神經(jīng)-技術(shù)障礙

位于倫敦的英國皇家整形外科醫(yī)院的醫(yī)生邁克爾·?？怂挂恢痹谂c赫德利考特的截肢者合作嘗試這項“人造神經(jīng)”的新技術(shù)。他說，在這種假肢得到應(yīng)用前，首先要克服幾個技術(shù)障礙：“在將感覺從肢體傳回到大腦的問題上，你必須慎之又慎。一旦收到錯誤信號，大腦將面臨很大風(fēng)險。我本人對這些進步感到激動不已，但它們尚處于早期階段?！?/p>

人造神經(jīng)-未來應(yīng)用

切德爾納希望3年內(nèi)在人體上進行實驗，10年內(nèi)能夠制造出第一個擁有“人造神經(jīng)”的人造手臂。這些“人造神經(jīng)”將同義肢上的微芯片傳感器相連，可以像天生的神經(jīng)一樣傳遞大腦信號，以實現(xiàn)義肢同大腦的雙向溝通，讓裝了義肢的人區(qū)別出熱和冷，并擁有觸覺。

“人造神經(jīng)”技術(shù)在未來最終能使截肢者彈鋼琴，讓人造手具有像真手一樣的觸摸感覺。這樣，就不需要大腦的重新認(rèn)識過程，因為‘人造神經(jīng)’已經(jīng)攜帶了所有那些信號。