據外媒New Atlas報道，幾年前，一位名叫Dani Clode的倫敦設計師向世界介紹了“第三拇指”，這是一個新穎的機器人手指，用腳下的壓力傳感器控制。與其說該項目是一個原型，不如說是一個新奇的項目，探索圍繞身體增強的未來主義思想。在倫敦大學學院可塑性實驗室工作的一個神經科學家團隊在新聞中看到了“第三拇指”，並立即與Clode取得聯繫。他們正在研究人腦如何適應操作增強型技術，而“第三拇指”是一個完美的設備，可以納入他們的研究中。
可塑性實驗室負責人、新研究的主要作者Tamir Makin解釋說：“身體增強是一個不斷增長的領域，旨在擴展我們的身體能力，但我們對我們的大腦如何適應它缺乏清楚的了解。通過研究使用Dani巧妙設計的第三拇指的人，我們試圖回答關於人類大腦是否能夠支持一個額外的身體部分的關鍵問題，以及該技術如何影響我們的大腦。”
研究人員招募了20名受試者，他們每人在實驗室里花了5天時間訓練如何使用“第三拇指”。他們被鼓勵每天晚上把設備帶回家，並嘗試每天總共使用兩到六個小時。
在研究開始和結束時，所有參與者都接受了核磁共振掃描，以追蹤他們在移動手指時的大腦活動。此外，還招募了一個由10名參與者組成的對照組。他們完成了同樣的五天訓練方案，但使用的是靜態版本的“第三拇指”。
研究發現，在使用“第三拇指”的短短五天後，大腦感覺運動皮層的活動發生了重大變化。最大的變化來自於大腦中負責手部表現的區域。一般來說，當我們使用工具時，我們的大腦不會改變其對手的生物表現。因此，以使用鎚子為例，我們只需用手緊緊握住工具。我們的大腦仍然理解我們的手和五個手指的形狀。
但這項新研究的驚人發現是手的基本表徵在大腦中的變化有多快。在使用“第三拇指”的短短五天後，與每個手指相關的大腦活動已經變得不那麼明顯。這意味着感覺運動皮層中的手部神經表徵已經減少。
“在我們的實驗室里，我們已經研究了一段時間的手部表徵，我們通常看到手部表徵保持非常穩定，在參與者內部和之間非常一致，”該研究的第一作者Paulina Kieliba解釋說。”例如，即使在手部發生最深刻的變化–手臂被截斷後，被截斷的手的表徵在大腦中仍然保持穩定。因此，看到它的變化，僅在使用第三拇指的5天後，對我們來說不是小事！”
一周後進行的後續核磁共振成像顯示這些感覺運動變化已經恢復正常。Kieliba說，這種迅速恢復到正常神經手部表徵的變化可能與研究的時間短有關。這項研究的這一特定方面需要更多的調查，因為如果身體增強裝置永久性地改變了大腦控制身體的能力，可能會對安全產生重大影響。
“長期佩戴額外手臂的人，例如在工廠工作時，是否能夠在之後開車回家時有效地重新適應他們的自然身體運動？”Kieliba問道。“我們必須確保這些設備可以安全使用，甚至在用戶取下它們之後。”
而正是在這裡，研究很快從學術上的好奇變成了具有現實世界意義的東西。工業外骨骼或提供額外肢體的設備已不再是科幻小說的範疇。因此，我們必須了解我們的大腦如何回應和適應這些設備，這一點至關重要。
“……如果我們把這些設備給兒童或青少年，會發生什麼情況–增強功能會如何影響他們可塑性更強的大腦？”Clode問道。“我們需要確保通過學習控制一個增強裝置，我們不會對生物手和身體的運動能力產生負面影響。”
這項新研究發表在《科學機器人》上。