电动假肢可以帮助截肢者重新获得了一些功能，但这些设备需要时间来学习使用，并在他们提供的运动数量有限。
在复健科医师，芝加哥康复研究所和西北大学教授，医学博士，哲学博士，托德A库伊肯，开创了被称为目标肌肉神经再支配（TMR）的一种技术，它允许直接回应大脑的一个假肢信号，使得它更容易使用比传统的电动假肢。这种技术仍处于开发阶段，使配戴者打开和关闭的人工手，弯曲和伸直人工肘部接近自然作为自己的武器。
“我们的想法是，当你失去你的手臂，你失去了发动机，肌肉和骨骼的结构元素，库伊肯解释。” “但控制信息还是应该有剩余的神经。”他决定把剩余的神经，一次进行大脑的命令，以生产手臂，手腕和手部动作，并将它们连接到胸部肌肉使信号可以用来移动假肢。
近十几谁经历的TMR到目前为止，患者有电动假肢生产两个手臂动作：打开和关闭的手和弯曲并伸直肘部。但在美国生理学会出版的，一个新的研究，从神经生理学杂志，库伊肯和他的同事证明，屯门公路有可能提供更大的手臂和手部动作的数量超出了他们已经取得四，。研究人员已经开始与两个美国陆军医疗中心工作，以帮助那些失去肢体的士兵。
该研究报告，题为“解码机的一个新的神经控制假肢的接口，”周萍，玛德琳M.洛厄，凯文Englehart，他黄，广林李，列维哈格罗夫，朱利叶斯的PA Dewald和库伊肯进行，所有的西北大学和芝加哥康复研究所。哈格罗夫也是隶属于大学，加拿大新不伦瑞克和洛厄也与爱尔兰都柏林大学附属。
重定向神经
库伊肯第一次得到了TMR的想法，当他在20世纪80年代的研究生。库伊肯在他的第一个病人，花了四年，已经截肢的手臂和重定向他们的病人的胸部肌肉神经。因此，当患者想接近他的手 - 手不再存在 - 冲动沿着神经，到他的胸部，使胸部肌肉收缩。
下一步是用在胸部的肌肉收缩移动假肢。这是完成的帮助一个肌电图（EMG），拿起IT合同时，肌肉发出的电信号。
信号是在人工手臂的信号进行解码，并告诉微处理器ARM做什么。库伊肯和他的同事们在他们的工作迄今，已编程的假肢处理器识别四个信号产生两个手臂的动作：打开和关闭的手和弯曲并伸直肘关节。
结果呢？当患者认为“收手”的手关闭。对比，这与目前的电动假肢技术：患者学习使用新的肌肉群，移动假肢;可以执行的时间只有一个运动，而且必须合同一次达到一个新的运动的肌肉。
“这不是很常见的弯曲你的胸部肌肉，关闭你的手或手腕弯曲，库伊肯说。”他说：“坦率地说，大多数人单方面肩离断截肢不穿假肢：这只是太麻烦了。”
更多的动作
TMR是更直观，更自然，库伊肯和他的团队想看看如果他们能由神经和胸部肌肉产生的电信号中提取更多的丰富的信息，并利用它来提供更多的手和手臂的动作。
在神经生理学杂志上发表的研究报告，他们79-128肌电电极之间放置到五个病人的胸部肌肉，看看他们是否能识别肌电图与16个不同的肘，腕，手，拇指和手指发出的独特模式运动，他们要求患者执行。使用先进的信号处理技术的16个动作的肌电信号进行了分析。研究发现，研究人员能够认识到有95％的准确度与不同的手臂动作相关的信号。
下一步是利用这个信息编程到这些新举措，使人工ARM的微处理器，而不是刚刚开放和关闭一只手弯曲和拉直肘，现在的信号可以生产各种手抓住模式，如，需要举行棒球，拿起钢笔或掌握一种工具。
可能受益的士兵
库伊肯和他的同事们已经开始在德克萨斯州和华盛顿特区沃尔特里德陆军医院的萨姆休斯敦堡布鲁克陆军医疗中心工作与军事应用此技术，谁失去了四肢的士兵。
，“他说：”我们很高兴能在做这种手术有一天，我们的士兵向前移动。 “我们已经能够表现出显着的控制假肢，这是一个令人兴奋的神经的人机界面，提供了很多希望。”
有一个额外的东西夫妇在库伊肯和他的同事的工作中要注意：他们进行9-15个月后受伤，导致截肢的神经转移手术，显示，这些神经通路保持不变，即使他们没有使用过一段时间。
此外，当研究人员在他们的胸前触摸这些病人，病人说，感觉就像他们正在触及他们的手臂或手的地方 - 手臂或手不再存在。这不是一个真正令人吃惊，因为大脑接收到从使用到手臂的神经冲动。不知道现在是嵌入在不同的肌肉神经，并解释，因为它总是有这种触摸大脑。
编者注：这个故事的音频版本将出现在生命的线条，美国生理学会的播客。 11月12日在www.lifelines.tv你可以找到它。
生理学研究的是如何分子，细胞，组织和器官的功能，以创建健康或疾病。美国生理学会（APS）一直是这一科学发现过程中不可或缺的一部分，因为它是在1887年成立。
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