第一个由呼吸控制的机械手臂，更准确地说，是由于隔膜在呼吸过程中所做的运动，而不妨碍对身体其他部分的控制，挑战了人类大脑的极限。这一结果是由于实验表明，健康个体的神经系统能够接受第三个机械臂，并学会以一种直观的方式控制它，从而使我们能够以新的方式探索大脑的功能。这项研究是在意大利和瑞士之间进行的，由瑞士洛桑联邦理工学院领导的一组研究人员在《科学机器人》杂志上发表的，比萨圣安娜高等研究学院也做出了贡献。“这项研究的主要动机是对神经系统的理解:如果你挑战大脑做一些全新的事情，你可以学会理解它是否能够做到这一点，”Epfl的西尔维斯特罗·米塞拉(Silvestro Micera)和该研究的协调员斯库拉·桑特安娜(Scuola Sant’anna)指出，该研究的第一作者是朱莉娅·多米尼克尼(Giulia Dominijanni)。“然后，我们可以将这些知识用于开发，例如，残疾人的辅助设备，或中风后的康复方案。”实验最初是在虚拟环境中进行的:参与者配备了测量隔膜运动的腰带和虚拟现实耳机，这使他们能够想象他们面前左右之间的第三只手臂，这只手臂有六个手指的对称手。“我们让这只手对称，以避免偏向右手或左手，”Dominijanni评论道。“第三只手臂的横膈膜控制实际上是非常直观的，参加试验的人很快就学会了控制额外的肢体。此外，我们的控制策略本质上独立于生物肢体，不会影响用户控制自己身体的能力。”然后测试继续到现实世界，在那里人们展示了他们可以使用一个非常简化的机器人手臂，由一个可以加长和缩短的杆组成:在这种情况下，隔膜的收缩对应于杆的伸长。“我们已经证明，人类大脑能够适应新的肢体与生物肢体的协调，”该研究的合著者、EPFL的索莱曼·肖库尔补充说:“这是关于获得新的运动功能，并增强一个人现有的运动功能，无论他们是否有某种残疾。”这项研究没有提到它，但除了隔膜，研究人员还测试了耳朵肌肉的潜力:在这种方法中，用户配备了耳朵传感器，并训练他们使用这些肌肉的精细运动来控制电脑鼠标的运动。这一策略有一天可能有助于为运动缺陷患者制定康复方案。“我们的下一步将是探索使用更复杂的机器人设备，”Micera总结道，“只有这样，我们才能掌握这项研究的真正潜力。”

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