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多一根机器人手指让人有这样的反应?

2021-05-21 16:26:56  来源:前瞻网

如果你曾经希望自己有一只额外的手来完成一项任务,这一天不远了,科学家正在研究。但一项新的研究提出了这样的问题:这种技术会如何影响你的大脑。

这一发现来自正在进行的一项名为“第三个手指”的3D打印机器人手指的研究。它戴在一个人的惯用手上,使它能够完成通常需要双手才能完成的任务。

英国研究人员发现,志愿者学会了如何使用多出来的那只手指快速地举起、搬运、分类和堆放多个物品。

但可能存在一个危险信号:核磁共振扫描显示,仅仅几天之后,参与者的大脑就在一个与运动相关的区域重新组织了自然手指的“表征”。从根本上说,它已经萎缩了。

伦敦大学学院(UCL)的研究人员表示,目前还不清楚这种变化是好是坏,或者还是暂时的。但他们表示,这应该会给蓬勃发展的“运动增强”领域提供一些值得考虑的发展方向。

运动增强指的是可以充当额外的手指甚至整只手臂的机器人设备,目的是扩大正常人类的运动能力。

这听起来像是科幻小说。但研究人员、第三个手指的设计者丹尼·克洛德表示,多出的手指在很多工作中都可以派上用场。

克洛德举了一些工厂工人或工程师的例子,他们经常从事重复性的体力劳动。

克洛德说:“在困难的组装情况下,多一双手或一根手指可以帮助他们,让他们以更安全、更有效的方式完成工作,而且可能不需要别人的帮助。”

伦敦大学学院认知神经科学教授塔玛·梅金说,机器人附属装置可以应用于任何事情,从高精密的场景——如手术——到日常琐事。

“如果我们能伸出手,我们可以做很多事情。” 梅金说,“我们可以一边搅汤一边切蔬菜,或者一边打字一边喝咖啡。机会是无穷无尽的,但因为这是一个如此新颖的概念,我们的世界是为容纳五个手指头两只手而设计的,人们可能很难想象多一个出来能有什么用途。”

虽然可以想象出许多可能性,但研究人员也警告说:没有人确切知道,大脑将如何对这些机器人附加组件作出反应。

这些是5月19日发表在《科学机器人》(Science Robotics)杂志上的最新发现提出了一些问题。

梅金、克洛德和他们的同事让36名身体健全的志愿者学习使用第三个手指,在实验室和“在现实生活的野外”执行任务。

该设备戴在手的小指侧,由缠绕在手腕上和手掌上的带子连接。佩戴者通过控制每个大脚趾下的传感器来操作它。

研究人员说,尽管手指和机器人之间的协调听起来很复杂,但研究参与者只用了五天时间就熟练地使用机械手指。

但对志愿者大脑的核磁共振扫描显示了一个结果:大脑中天然手指的代表“缩小”了。

最大的未知数是,这意味着什么?

梅金说,由于多出的手指迫使人们改变他们的手的移动方式,因此可以预期大脑会发生一些变化。

“让我们吃惊的是,这一切发生得如此之快。”她说,“经过五天的手指练习,他们自己的手势——他们一生中一直在发展的——已经改变了。”

研究人员没有发现明确的证据表明参与者失去了使用自然手指的能力。但这是他们未来会监控的事情。

伊兰·克莱因博士是华盛顿大学的神经学家和附属助理教授,研究神经学和哲学的交叉。他说,不确定该给新研究结果多少分量。“大脑总是在随着学习技能的变化而变化。”克莱因说。

不过,他认为这项研究提出了一些有趣的问题。克莱因说,从广义上讲,当人类将技能外包给设备时,存在着“失去了什么”的问题。

例如,当我们依赖GPS时,我们自己的导航能力会有什么后果?

克莱因说,机器人附肢的一个问题是,它们是否与人们使用的其他工具(比如螺丝刀)有本质区别。

他指出,很有可能,因为这种设备是戴在身上的,类似于人类的手指或四肢。那么,当大脑将它们整合进身体“图式”——身体的感觉时,会发生什么呢?

这并不是一个全新的概念。克莱因指出,例如,使用手杖的人可以开始感到它是他们的一部分。

“我认为这项研究的有趣之处在于。”他说,“它提出了一个更大的问题,即我们将允许什么成为‘我们的一部分’?”

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