
圖片來(lái)源:Dani Clode
如果你曾經(jīng)希望自己有一只額外的手來(lái)完成一項(xiàng)任務(wù),這一天不遠(yuǎn)了,科學(xué)家正在研究。但一項(xiàng)新的研究提出了這樣的問(wèn)題:這種技術(shù)會(huì)如何影響你的大腦。
這一發(fā)現(xiàn)來(lái)自正在進(jìn)行的一項(xiàng)名為“第三個(gè)手指”的3D打印機(jī)器人手指的研究。它戴在一個(gè)人的慣用手上,使它能夠完成通常需要雙手才能完成的任務(wù)。
英國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn),志愿者學(xué)會(huì)了如何使用多出來(lái)的那只手指快速地舉起、搬運(yùn)、分類和堆放多個(gè)物品。
但可能存在一個(gè)危險(xiǎn)信號(hào):核磁共振掃描顯示,僅僅幾天之后,參與者的大腦就在一個(gè)與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的區(qū)域重新組織了自然手指的“表征”。從根本上說(shuō),它已經(jīng)萎縮了。
倫敦大學(xué)學(xué)院(UCL)的研究人員表示,目前還不清楚這種變化是好是壞,或者還是暫時(shí)的。但他們表示,這應(yīng)該會(huì)給蓬勃發(fā)展的“運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)”領(lǐng)域提供一些值得考慮的發(fā)展方向。
運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)指的是可以充當(dāng)額外的手指甚至整只手臂的機(jī)器人設(shè)備,目的是擴(kuò)大正常人類的運(yùn)動(dòng)能力。
這聽(tīng)起來(lái)像是科幻小說(shuō)。但研究人員、第三個(gè)手指的設(shè)計(jì)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場(chǎng)。
克洛德舉了一些工廠工人或工程師的例子,他們經(jīng)常從事重復(fù)性的體力勞動(dòng)。
克洛德說(shuō):“在困難的組裝情況下,多一雙手或一根手指可以幫助他們,讓他們以更安全、更有效的方式完成工作,而且可能不需要?jiǎng)e人的幫助。”
倫敦大學(xué)學(xué)院認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)教授塔瑪·梅金說(shuō),機(jī)器人附屬裝置可以應(yīng)用于任何事情,從高精密的場(chǎng)景——如手術(shù)——到日常瑣事。
“如果我們能伸出手,我們可以做很多事情。” 梅金說(shuō),“我們可以一邊攪湯一邊切蔬菜,或者一邊打字一邊喝咖啡。機(jī)會(huì)是無(wú)窮無(wú)盡的,但因?yàn)檫@是一個(gè)如此新穎的概念,我們的世界是為容納五個(gè)手指頭兩只手而設(shè)計(jì)的,人們可能很難想象多一個(gè)出來(lái)能有什么用途。”
雖然可以想象出許多可能性,但研究人員也警告說(shuō):沒(méi)有人確切知道,大腦將如何對(duì)這些機(jī)器人附加組件作出反應(yīng)。
這些是5月19日發(fā)表在《科學(xué)機(jī)器人》(Science Robotics)雜志上的最新發(fā)現(xiàn)提出了一些問(wèn)題。
梅金、克洛德和他們的同事讓36名身體健全的志愿者學(xué)習(xí)使用第三個(gè)手指,在實(shí)驗(yàn)室和“在現(xiàn)實(shí)生活的野外”執(zhí)行任務(wù)。
該設(shè)備戴在手的小指?jìng)?cè),由纏繞在手腕上和手掌上的帶子連接。佩戴者通過(guò)控制每個(gè)大腳趾下的傳感器來(lái)操作它。
研究人員說(shuō),盡管手指和機(jī)器人之間的協(xié)調(diào)聽(tīng)起來(lái)很復(fù)雜,但研究參與者只用了五天時(shí)間就熟練地使用機(jī)械手指。
但對(duì)志愿者大腦的核磁共振掃描顯示了一個(gè)結(jié)果:大腦中天然手指的代表“縮小”了。
最大的未知數(shù)是,這意味著什么?
梅金說(shuō),由于多出的手指迫使人們改變他們的手的移動(dòng)方式,因此可以預(yù)期大腦會(huì)發(fā)生一些變化。
“讓我們吃驚的是,這一切發(fā)生得如此之快。”她說(shuō),“經(jīng)過(guò)五天的手指練習(xí),他們自己的手勢(shì)——他們一生中一直在發(fā)展的——已經(jīng)改變了。”
研究人員沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明確的證據(jù)表明參與者失去了使用自然手指的能力。但這是他們未來(lái)會(huì)監(jiān)控的事情。
伊蘭·克萊因博士是華盛頓大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家和附屬助理教授,研究神經(jīng)學(xué)和哲學(xué)的交叉。他說(shuō),不確定該給新研究結(jié)果多少分量。“大腦總是在隨著學(xué)習(xí)技能的變化而變化。”克萊因說(shuō)。
不過(guò),他認(rèn)為這項(xiàng)研究提出了一些有趣的問(wèn)題??巳R因說(shuō),從廣義上講,當(dāng)人類將技能外包給設(shè)備時(shí),存在著“失去了什么”的問(wèn)題。
例如,當(dāng)我們依賴GPS時(shí),我們自己的導(dǎo)航能力會(huì)有什么后果?
克萊因說(shuō),機(jī)器人附肢的一個(gè)問(wèn)題是,它們是否與人們使用的其他工具(比如螺絲刀)有本質(zhì)區(qū)別。
他指出,很有可能,因?yàn)檫@種設(shè)備是戴在身上的,類似于人類的手指或四肢。那么,當(dāng)大腦將它們整合進(jìn)身體“圖式”——身體的感覺(jué)時(shí),會(huì)發(fā)生什么呢?
這并不是一個(gè)全新的概念。克萊因指出,例如,使用手杖的人可以開(kāi)始感到它是他們的一部分。
“我認(rèn)為這項(xiàng)研究的有趣之處在于。”他說(shuō),“它提出了一個(gè)更大的問(wèn)題,即我們將允許什么成為‘我們的一部分’?”
參考資料:
https://robotics.sciencemag.org/content/6/54/eabd7935