「多一指,少一事」劍橋大學公布人體增強裝置「第三拇指」

本文經授權轉載自友站VIVE 後浪潮文/ Oren君 

地球一瞬,世界各地正發生這些大小事。

註:本文為單一事件快訊報導,非深度文章

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你想過為何人類手指是4+1(四根手指加上大拇指)的組合嗎?

我上網搜尋了一番,大部分解釋認為這是長期演化過程的結果。這種對掌(opposable thumb)設計,使人類能進行精細的抓握和操作,對製作工具、書寫和其他複雜任務至關重要,且大拇指提供我們額外的支撐和力量。那如果多一根大拇指,會不會讓我們更方便、更靈活呢?

最近劍橋大學(University of Cambridge)的科學家公布了一項3D列印機器人體配件:第三拇指(Third Thumb),在人體增強及腦神經科學領域獲得進展,或許將打破我們身體長久以來的習慣「用法」。

一分鐘就能掌握 人機合一比想像中容易

其實,這個專案在2020年便公布了,且一開始是由倫敦大學學院(​​University College London)負責開發,新的劍橋大學研究團隊則是在科學期刊《Science Robotics》發表大規模試驗結果:596名年齡、背景各異的參與者,幾乎都在一分鐘內學會了如何使用這個人體新配件。

第三拇指是如何運作的呢?首先把它裝在你本來大拇指的對側,再由壓力感應器控制,感應器則放置在大腳趾下。用腳趾來控制大拇指,聽起來有點怪,但參與者確實透過這裝置設計執行了許多對單手來說具挑戰性或不可能的任務,例如打開瓶子、剝香蕉或握住多個玻璃杯。

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上圖中,Bluetooth與Motor(左手腕上)為藍牙模組與電機,用於無線連接和數據傳輸,以及驅動和控制第三拇指動作;Bluetooth(右腳靴上) 用於無線連接和數據傳輸;Pressure sensor (右腳鞋底)為壓力感應器。

參與者回饋在經歷配戴第三拇指的訓練後,他們確實感覺這個機器拇指成為自己身體的一部分。這便牽連出一個腦科學家好奇的問題:多了一根手指,對我們的腦部活動有何影響?

大腦會感知到多一根手指嗎?

研究團隊利用功能性磁共振成像技術(fMRI),觀察並分析參與者大腦感覺運動皮層的變化,顯示:使用第三拇指會讓大腦中不同手指的神經活動變得相似,手指之間的區別度減少。換句話說,大腦對不同手指的辨識度降低了。

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神經表徵以適應變化,導致其他部位的神經表徵擴大或重疊。讓人好奇的是,這是不是代表取下第三拇指後,對大腦來說可能像「少了一根手指」呢?由於大腦已調整了神經表徵來整合第三拇指的使用,因此突然取下第三拇指可能使大腦失去一部分已適應的感覺和運動控制系統。

不過研究團隊指出這樣的腦部變化是短期的,也不會影響手指正常活動。根據其評估,第三拇指很適合失去一隻手臂,需要單手執行複雜任務的人,而相關研究也對人類增強和腦科學領域的推進有積極意義。如同他們在論文中所寫:

「技術正在改變我們對於人類的定義。」

機器影響了我們的思考乃至身體。我想到的是,如果我有「第三拇指」,至少拿手機會更穩,尤其是睡前躺著滑手機的時候——這是人類祖先以前沒有的需求。

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