壓電型機(jī)械敏感離子通道組分 2 或 PIEZO2 是一種蛋白質(zhì)編碼基因，與機(jī)械激活 (MA) 陽(yáng)離子通道相關(guān)聯(lián)，機(jī)械激活 (MA) 陽(yáng)離子通道將機(jī)械力與生物信號(hào)聯(lián)系起來(lái)。PIEZO2 編碼的蛋白質(zhì)可以快速適應(yīng)負(fù)責(zé)處理感覺(jué)信息的體感神經(jīng)元中的 MA 電流。
PIEZO2 基因中的功能喪失 (LOF) 突變可導(dǎo)致與體感神經(jīng)元功能受損相關(guān)的罕見(jiàn)遺傳病。它還導(dǎo)致缺乏本體感覺(jué)(即對(duì)自己的身體位置和運(yùn)動(dòng)的感知或意識(shí))和輕觸。
受這種罕見(jiàn)遺傳病影響的人發(fā)現(xiàn)完成功能性任務(wù)(例如行走和操縱物體)非常困難。盡管它可能會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p害，但到目前為止，還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)為 PIEZO-2 LOF 設(shè)計(jì)的治療或輔助技術(shù)。
斯坦福大學(xué)和美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院 (NIH) 的一組研究人員最近開(kāi)發(fā)了第一款可穿戴觸覺(jué)設(shè)備，可以幫助受這種罕見(jiàn)疾病影響的個(gè)人完成日常任務(wù)。該設(shè)備在 arXiv 上預(yù)先發(fā)表的一篇論文中提出，旨在感知環(huán)境中的刺激，然后將本體感受信息傳回給用戶。
研究人員在他們的論文中寫(xiě)道：“對(duì)于 PIEZO2-LOF 患者，沒(méi)有可用的藥物治療或輔助技術(shù)。”“我們提出了一種感覺(jué)替代裝置，它通過(guò)可檢測(cè)的觸覺(jué)刺激傳達(dá)本體感受反饋。”
PIEZO2-LOF 患者的深層壓力感覺(jué)，例如當(dāng)有人擁抱他們、擠壓他們的手或抓住他們的手臂時(shí)可能會(huì)感覺(jué)到的那種感覺(jué)。Sreela Kodali 和她在斯坦福大學(xué)和 NIH 的同事決定在創(chuàng)建他們的設(shè)備時(shí)利用這一點(diǎn)。
要佩戴這種新設(shè)備，用戶需要使用集成在設(shè)備上的寬鉤環(huán)帶將其固定在他們的一只手臂上。當(dāng)他們移動(dòng)時(shí)，該設(shè)備會(huì)將與肘部定位角度相關(guān)的信息轉(zhuǎn)換為深度壓力刺激，然后將其應(yīng)用于用戶的前臂。
研究人員在他們的論文中解釋說(shuō)：“我們創(chuàng)建了一個(gè)可穿戴原型，將肘部運(yùn)動(dòng)的測(cè)量值映射到施加在前臂上的深層壓力。”“該原型適用于高達(dá) 18 N 的壓力，包括一個(gè)嵌入式力傳感器，并且可編程以允許各種角度到壓力的映射。”
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