人造神經

摘要

技術原理

“人造神經”技術採用以Pedot（聚乙撐二氧噻吩）為材料的薄薄的塑膠細絲。Pedot可以傳導電子信號。塑膠細絲與患者真正的神經連在一起，延伸至假肢的末端。

人造神經研究

由於阿富汗和伊拉克戰爭，美軍士兵截肢病例不斷增多。據悉，從2008年初開始，已有55名英國軍人至少失去一條腿或一隻手臂。在位於薩里赫德利考特（Headley Court）的英國國防醫療康復中心（DMRC），當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。

據美國密西根大學整形手術專家保羅·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速度是正常神經細胞的兩倍，傳輸神經系統電子信號的效率是當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細胞的生長。

保羅·塞德納在西雅圖舉行的美國整形外科醫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。

人造神經實驗

2009年10月，保羅·塞德納帶領研究團隊在老鼠身上進行了實驗。

在第一個實驗中，整形醫生將Pedot嫁接在老鼠受傷的腿上。隨後，新的神經纖維生長出來，並且“接管”了遭受破壞的神經纖維，讓已經壞死的肌肉重新恢復了活力。

在第二個實驗中，研究人員製造了一個“杯子”，其中包含了細胞、肌肉、Pedot物質以及老鼠的神經，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，神經纖維重新生長，並且，動物的感覺又開始恢復。

人造神經適用者

莎拉·斯托里（Storey）是英國著名殘奧會冠軍，在游泳和腳踏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隻手，我是否懂得如何使用。”

技術障礙

位於倫敦的英國皇家整形外科醫院的醫生麥可·福克斯一直在與赫德利考特的截肢者合作嘗試這項“人造神經”的新技術。他說，在這種假肢得到套用前，首先要克服幾個技術障礙：“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，大腦將面臨很大風險。我本人對這些進步感到激動不已，但它們尚處於早期階段。”

未來套用

切德爾納希望3年內在人體上進行實驗，10年內能夠製造出第一個擁有“人造神經”的人造手臂。這些“人造神經”將同義肢上的微晶片感測器相連，可以像天生的神經一樣傳遞大腦信號，以實現義肢同大腦的雙向溝通，讓裝了義肢的人區別出熱和冷，並擁有觸覺。

“人造神經”技術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識過程，因為‘人造神經’已經攜帶了所有那些信號。