編譯自：http://www.livescience.com/48202-prosthetic-hand-restores-natural-touch.html（LiveScience）

(圖片引用自：http://www.livescience.com/48202-prosthetic-hand-restores-natural-touch.html)

許多我們習以為常的感官知覺 – 例如一根羽毛的輕巧、剛好捏住一顆櫻桃而不會破掉、或是輕柔地碰觸愛人的手等 – 對於許多截肢的患者來說，是有生之年無法再想像的。

不過，最近一個關於義肢的新研究指出，新的義肢技術將能為患者找回原本的知覺，並且能緩解因截肢而衍生的「幻肢痛」（phantom pain）。

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一位參與這種新義肢試驗的患者說，他能夠再次感覺到東西的質地，例如棉花球、砂紙等。

Igor Spetic 先生在4年前一次工廠的意外事故中，失去他的右手掌。當他穿上新的義肢時，義肢的裝置對他的上臂神經進行刺激，讓他再次從「手」產生感覺。

不只是如此，當他開始使用新義肢之後，一直困擾著他的幻肢疼痛，也隨著消失了。

Keith Vonderhuevel 先生也是在一次意外事故中，失去他的右手掌與前臂。他同樣也發現，當他開始嘗試新義肢之後，大部分的幻肢疼痛都解除了。

這篇研究在今年（2014）10月8日刊登在「科學醫學整合期刊」（Science Translational Medicine）。

現任美國凱斯西儲大學（Case Western Reserve University）生物醫學工程領域助理教授的Dustin Tyler 博士是帶領這項研究的主要作者。他說，這雖然不是第一個關於恢復知覺的義肢研究，但他相信這個超過 2 年的研究，能夠提供給患者，比以往更「天然」（接近真實）的感官知覺。

用新「手」欺騙大腦

當 Spetic 先生和 Vonderhuevel 先生失去他們的手，連接手的肌肉和神經也因此被切斷了。而這個新的義肢表面裝置有「壓力感測器（pressure sensors）」，透過電訊號的方式，將刺激從壓力感測器傳遞到患者上臂裡的神經，最後傳遞到大腦。

大腦處理這些訊號時，則會解釋成，患者正用他的手在觸摸東西。

在這個研究裡，由外科醫生組成的團隊，為受試者 Spetic 先生和 Vonderhuevel 先生植入 3 個銬型微電極（electrode cuffs），再以電線連結到義肢上的電極。

這些銬型微電極（electrode cuffs）讓 Spetic 先生在義肢上有 19 個感受點，讓 Vonderhuevel 先生在義肢上有 16 個感受點。舉例來說，其中某一個感受點，代表正在使用食指觸碰東西。

改善電擊刺痛感，貼近原本知覺

一般而言，當人的神經受到來自電極的刺激時，患者通常會表示覺得刺痛、像針在刺等感覺。

因此在這個研究裡，工程師改善了電刺激的強度與模式（Tyler博士宣稱這是一種尚未被使用在這個領域的新技術）；發現這個新技術不但能成功完成傳導，還可以讓人感覺更自然舒適。

「當我們第一次將電刺激打開時，受試者跟我們說，這是他們在意外發生後，第一次感覺到自己的手。」Tyler博士說。

接下來，研究人員持續地進行微調，讓患者能感受到更多不同的質地與結構。

「我們明白這種人工的電刺激不可能做到完全的自然；然而，只要盡可能的相似，大腦就可能會將刺激解釋成『他』所知道的事實。」Tyler博士解釋。

最後，這個設備讓 Septic 先生在矇住雙眼的狀況下，透過義肢手指，分辨砂紙、光滑表面、以及粗糙的邊緣。甚至可以透過同一隻手掌、不同手指，區分出不同的質地結構。

Vonderhuevel 先生則嘗試以義肢手指捏住一顆櫻桃，分別在有電刺激、與沒有電刺激的狀況下進行。他表示：「當電刺激打開時，這不是什麼困難的事。但一旦電刺激關起來，將會得到一堆櫻桃果汁（都被捏碎囉）~」

幻肢終於安息，不再疼痛

這兩位受試者也都是「幻肢痛」的患者。

所謂幻肢痛，是一種令人難以忍受的不適，源自於已經失去的那隻手或是腳。以 Septic 先生為例，他覺得自己的右手掌，被老虎鉗狠狠碾壓（每個人的幻肢痛感覺是不同的，強度也不同）。

但在意料之外的，Septic 先生與 Vonderhuevel 先生不約而同的表示，在參與新義肢的試驗之後，幻肢痛消失了。甚至是在電刺激已經關起來的時候，也不再感覺到疼痛。

「我們無法確知，這是否是因為，大腦接受到『自然』的訊號回饋，因此重新與他們的『手』（義肢）建立起連結。但可以確定的是，試驗中給予他們電刺激，與幻肢痛的消失，兩者是直接相關的。」Tyler 博士說。

如今，這個新義肢，已經讓 Septic 先生使用 2 年半的時間，Vonderhuevel 先生則是使用了 1 年半之久。在此之前，其他有類似目的的義肢，都只能讓他們使用不到 1 個月的時間。

雖然，目前他們只能在實驗室裡使用義肢；但在未來，研究人員希望能將這項技術，研發成一套可植入的系統，就像是是心臟節律器（pacemaker）一樣，讓患者在自己家裡也能輕易使用。Tyler博士也希望能有更精緻的感測器被研發出來，讓使用義肢的人，可以感受到更多種細微不同的觸感。

根據 Tyler 博士的估計，算入新醫療器材上市的種種行政手續，約 5-10 年內可以供給臨床上使用。

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在人類所有感官，包括視、聽、聞、嗅、味、觸覺裡，觸覺，是最容易被忽略的。因此也很難想像，失去觸覺，會是怎樣的一種孤單。

人類文明自科技發展以來，就不斷地為失去感官的人們，設計更貼近真實感受、改善生活品質的新設備與器材。

閱讀這樣的研究，一方面為義肢科技的未來感到期待；另一方面，也會更珍惜自己現在所擁有、但時常忽略的感官感覺。善待自己的身體髮膚，更不吝惜地去體驗大自然，擁抱所愛的人~

參考資料：

Dustin J. Tyler et al., “A neural interface provides long-term stable natural touch perception”, Sci Transl Med .8 October 2014: Vol. 6, Issue 257, p. 257ra138. DOI: 10.1126/scitranslmed.3008669