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“半人半机器”的日子果真要来了?

在说“半人半机器”之前,

我们要从人类最初、最基本,

也是人体第一大感觉说起——

触觉。

为什么“抱抱摸摸”后整个人都好了?

下图↓这是20世纪50年代,心理学家Harry harlow著名的“恒河猴实验”:笼子里的小猴有两个“假妈妈”,一个是有柔软触感的“毛茸茸妈妈”,但不能提供奶水;一个则是硬邦邦的“铁丝妈妈”,但能够提供奶水——

供图:AL FENN, LIFE PICTURE COLLECTION/SHUTTERSTOCK

实验结果是,

每当从“铁丝妈妈”那里喝完奶水,

小猴就急忙躲开,

转而紧紧抱着“毛茸茸妈妈”。

图源:psycnet.apa.org

这项动物实验很残忍(小猴被长期隔离,10周-1年),但此举也证实了“触摸”对抚慰身心具有何等重要的作用;证实了渴望柔软触感是一种本能。

这项残忍的动物实验虽然“错得离谱”,但也证明当时那个时代一些西方育儿权威同样“错得离谱”——他们指导父母“若非必要,就不要触摸宝宝;否则会造成溺爱,致使他们长大后软弱、依赖性强,且触摸宝宝也不卫生”。

中国内蒙古,1.66亿年前的化石,里面是一种比老鼠还小的生物,骨架周围白色部分是化石皮毛,这表明这种动物已发展出与现代哺乳动物皮毛相关的触觉,皮毛的首次出现恰逢早期哺乳动物大脑的进化与扩大,包括处理触觉的皮层区扩大——触觉感知是早期哺乳动物发展出更大大脑的基本驱动力之一。

摄影:JUSTIN JIN

下图↓印度新德里一家医院,刚出生的双胞胎依偎在姨妈怀里,进行“袋鼠式护理”:让低出生体重婴儿与母亲或代理母亲肌肤紧贴、不间断进行袋鼠式护理,能增强羸弱婴儿的体质。新生儿保育箱是为了将羸弱婴儿置于保护性的无菌隔离环境中;而将新生儿贴在母亲胸口,则可以让婴儿及时吮吸母乳,还能从母亲那里获得有保护作用的微生物。

摄影:SAUMYA KHANDELWAL

研究人员估计,

“袋鼠式护理”——

这种主要依靠依偎和触感的方法,

每年可拯救15万条生命。

名为“C类触觉传入纤维”的神经纤维集中分布于手臂和背部,这些部位受到轻触、抚摸时,会使人感到愉悦,并与他人产生温暖的联系。图中,科学家正在记录婴儿接受触觉后的大脑活动。

摄影:LYNN JOHNSON

美国亚利桑那州一家动物休养中心,据悉,触摸这里的温和动物对自闭症儿童有正向作用;之后,有很多人预订来这里与动物拥抱,每次长达一小时。

摄影:LYNN JOHNSON

下图↓按摩师John Ball在为世界级田径运动员Ben Blankenship提供治疗。

按摩师John Ball说:“我知道如何利用人体组织和触觉的反馈信号,触觉越丰富,能刺激的皮肤受体就越多;按摩时,身体区域和大脑之间来回传递的信息也越多。”

摄影:LYNN JOHNSON

触觉是伟大的——但在科学家眼里,这种皮肤、神经和大脑相互作用而产生的东西,它简直复杂到“令人生厌”!要理解、测量,更能以“人”的方式再造触觉,简直难如登天——

完美模拟这伟大的“人类触觉”,

也是成为“半人半机器”的主要阻碍。

“半人半机器”?

2012年,美国男子Brandon Prestwood因事故失去了左前臂和左手;2018年,他作为一项研究的志愿者,接受了一个试验性假肢——

而这个假肢能让他产生触觉。

在约翰斯·霍普金斯应用物理实验室,研究人员正探索使用“电子皮肤 ”(e-dermis), 即压力反应分层材料,当它与另一表面接触后产生“感觉”,大脑可将其译解为“触摸”。

摄影:MARK THIESSEN

医生切开Brandon Prestwood的左臂残端;将微型电导体固定在截断的神经和肌肉上;随后,48根细如丝线的导线被置入手臂,并从肩部穿出来。Prestwood自言自语:“嗯是的,那是导线,导线从我胳膊里出来了。”

Prestwood肩上的导线连接到计算机刺激器时,导线会将信号传到他上臂内的电极里。(※他左臂上的纹身是为了纪念因羊水感染而失去的两个孩子之一,他请求做手术时不要损坏这个纹身)

摄影:LYNN JOHNSON

导线直接穿过皮肤,也就是说,是Prestwood的身体、而非假肢在此刻真的连上了计算机。测试结果令人振奋:当Prestwood合拢假手、握住一个泡沫,他能感到一种反向压力,这是一种联系,一种来自他不再拥有的左手手指的刺麻感。

之后,当他握住妻子的手,

重新感受到来自左手的“触觉”时,

猛男顿时落泪——

视频提供:DR. IVANA CUBEROVIC

(滑动下图,查看触觉恢复机理)

我们人类,

被包裹在一张布满传感器、

极为复杂的覆盖物里,

这层覆盖物,就是皮肤,

它是人体最大的器官。

1985年,图中男子Scott Imbrie因车祸而颈部折断,多年来一直饱受触觉损伤、触觉混乱的困扰,例如热的感觉像冷的。现在他参与了一项触觉研究,大脑中被植入原件,通过他头上的基座连接到计算机上——“这听上去很疯狂,但我正在学习如何重新去感觉”,男子说。

摄影:LYNN JOHNSON

2018年,Neil Oldham因肿瘤而被截肢了右下臂,之前使用没有触感的钩状假肢。

摄影:LYNN JOHNSON

之后,他决定接受一项实验性手术,“人类与机器的融合”。

摄影:LYNN JOHNSON

6小时手术中,电极导线被植入其手臂。

摄影:LYNN JOHNSON

术后,12条引线从Neil Oldham的皮肤穿出。

摄影:LYNN JOHNSON

Neil Oldham明显感到仿生手有了“大脑对肌肉”控制的感觉。

摄影:LYNN JOHNSON

靠接触来“看”到障碍物的机器人。

摄影:LYNN JOHNSON

也许,当触觉学方面的难题完全被攻克,“半人半机械‘的时代便会真正降临;但在此之前,我们很荣幸,我们早已具备这无比精密、无比伟大、时而给予抚慰、时而带来疼痛的触觉

本图出现在2020年11月刊,大流行期间的母女相拥。

摄影:AL BELLO, GETTY IMAGES

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