傳統義肢的表現越來越好，但仍無法達到大多數人認為理所當然的流暢自然步態。它們依靠機器人感測器和程式來”偽造”正常步態，因此遠非完美。現在，麻省理工學院和布里格姆婦女醫院的研究人員提出了一種創新解決方案，將控制權交還給使用者的大腦。

這項研究發表在上個月的《自然醫學》（Nature Medicine）雜誌上，詳細介紹了一種名為”激動-拮抗肌神經介面”（AMI）的開創性外科技術。這是一種新的截肢方法，旨在保留無縫肢體控制所需的神經和肌肉連接。

從根本上說，AMI 將義肢與殘肢的肌肉重新連接起來，使這對肢體仍能相互”對話”，並將重要的位置感傳遞給大腦。這些肌肉訊號由機器人控制器處理，該控制器會決定義肢踝關節的彎曲程度，並計算必要的扭矩和輸出功率。

研究小組在七名裝有動力義肢的AMI 患者身上測試了這個介面。結果令人大吃一驚–AMI 患者能以正常速度漫步，自動適應斜坡和障礙物，甚至能完成更複雜的動作，例如在爬樓梯時將義肢的腳趾指向上方。

首席研究員休-赫爾（Hugh Herr）稱這是”歷史上第一項義肢研究”，展示了神經對腿部的完全調控。在這裡，神經系統單獨驅動自然的生物步態，與任何機器人控制演算法無關。從根本上說，AMI欺騙大腦，讓它認為義肢只是它直接指揮的另一個生物肢體。

如此有限的神經輸入是如何實現全方位運動的呢？研究生萊尼-宋（Lenny Song）說：「只要稍微增加截肢肢體的神經回饋，就能恢復顯著的仿生神經可控性，達到讓人們直接透過神經控制行走速度、適應不同地形和避開障礙物的程度。

研究人員將AMI 組與使用相同動力義肢的七名傳統截肢者進行了比較。 AMI患者在各項指標上都優於他們–行走速度更快，動作更流暢，義肢和完好肢體之間的協調性更好。他們甚至可以用正常的力量推離地面。

AMI患者也減少了疼痛、肌肉萎縮和其他傳統截肢的困擾。雖然他們的肢體只能獲得約20%的正常神經數據，但這足以讓大腦隱藏的生物仿生運動天賦發揮到極致。

當然，目前的AMI 手術仍然是複雜的外科手術。但赫爾的終極願景是透過將生物系統與意念控制仿生技術相結合來”重建人體”。