前沿速递 当用户自主操控运动时仿生机器人能促进神经可塑性。

时间: 2025-11-03 21:56:53 |   作者: ballbet贝博bb艾佛森

  专为神经恢复规划的机器人，特别是用于辅佐手臂和腿部运动以及运动再学习的机器人，正越来越多地被因疾病或损害而导致肢体活动受限的患者所选用。但是，机器人驱动的被迫运动与机器人辅佐自动运动过程中的自动自主操控之间大脑反响的差异尚不清晰。说明这些差异关于了解运动学习、神经可塑性和功用恢复的机制至关重要。

  筑波大学的研讨人员在《IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering》上宣布的一项研讨初次证明，当用户自主操控仿生机器人时，大脑中担任高档运动规划和预备的区域（例如前运动皮层）会被激活。这一发现是经过在机器人辅佐运动过程中进行实时脑部丈量而证明的。使用能够呼应用户目的的可穿戴机器人进行自动恢复，能够在必定程度上促进神经可塑性并推进大脑功用重组。

  研讨团队在三种不同条件下，调查了健康参加者佩带仿生机器人（可穿戴仿生机器人HAL，CYBERDYNE公司）抬起手臂时的大脑活动。

  榜首种条件是机器人辅佐自动运动，参加者在机器人辅佐下自动建议手臂运动。第二种条件是机器人驱动被迫运动，机器人在参加者无意识的情况下移动手臂。第三种条件是自主运动，参加者在无人辅佐的情况下抬起手臂。

  研讨人员选用功用性近红外光谱技能丈量脑血流量的改动，成果显现，在机器人辅佐自动运动和无机器人辅佐的自主运动中，担任运动的大脑区域活动明显增强。

  激活图描绘了 3 种条件下静息状况与使命状况比较的 t 值，投影到大脑的准确方位上

  详细而言，参加运动方案和预备的高档运动区域，例如前额叶皮层和辅佐运动区，表现出激烈的活动。但是，当手臂完全由机器人驱动时，与运动手臂同侧的大脑活动以及高档运动区域的活动则有所下降。

  这些根据成果得出，自主运动的目的关于激起更广泛的脑活动、促进恢复和机器人辅佐医治中的大脑学习和恢复至关重要。此外，这些发现凸显了半机械人恢复技能的潜力，该技能能够根据穿戴者的目的完成人机协作运动，然后明显改动未来的医疗保健。

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