“当我用手触摸残肢时，我感到我那只失去的手，我的幻手刺痛。但感受温度变化是另一回事，这很重要……美丽的东西，”弗朗西斯卡·罗西说。

罗西是来自意大利博洛尼亚的截肢者。她最近参加了一项研究，测试温度直接反馈到她残臂皮肤上的效果。多亏了EPFL的新技术，她是17名患者中的一员，她感觉到了自己的幻肢，失去的手，温度的变化。更重要的是，她说她感觉和失去的那只手重新联系在了一起。

“温度反馈是一种很好的感觉，因为你能完全感觉到肢体，幻肢。因为你的肢体恢复了，所以感觉不再是幻觉了，”罗西继续说道。

研究人员Silvestro Micera和Solaiman Shokur一直热衷于将新的感官反馈整合到假肢中，为截肢者提供更真实的触感，他们最新的研究重点是温度。他们偶然发现了一个关于温度反馈的发现，远远超出了他们的预期。

如果你把热的或冷的东西放在一个完整的人的前臂上，那个人会感觉到物体的局部温度，直接在他们的前臂上。但对于截肢者来说，残肢上的温度感可能会在失去的那只手中感受到。

通过将热电极(又名热模)贴在残肢的皮肤上，无创地提供温度反馈，像罗西这样的截肢者报告说，他们的幻肢感觉到了温度。它们能感觉到物体是热的还是冷的，还能分辨出触摸的是铜、塑料还是玻璃。在EPFL，圣安娜高等研究学院(SSSA)和Centro proteesi Inail之间的合作中，这项技术在27名患者中的17名中成功进行了测试。研究结果发表在科学。

“特别重要的是，病人感知到的虚幻热感觉与他们完整的手所经历的热感觉相似，”EPFL高级科学家神经工程师Shokur解释说，他是这项研究的共同负责人。

走向逼真的仿生触觉

将温度感觉投射到幻肢上，导致了新的仿生技术的发展，这种技术可以为假肢配备非侵入性的温度反馈，使截肢者能够辨别他们触摸的是什么。

“温度反馈对于传递超越触摸的信息至关重要，它会产生好感。我们是社会生物，温暖是其中的重要组成部分，”Micera说，他是Bertarelli基金会翻译神经工程主席，EPFL和SSSA的教授，也是这项研究的共同负责人。“在我的实验室进行了多年的研究后，我们第一次发现触觉和位置信息是可以成功传递的，我们设想了恢复人的天然手所能提供的所有丰富感觉的可能性。”

温度反馈，从健康到假肢

几年前，Micera和Shokur听说了一个系统，可以通过健康受试者的皮肤提供温度反馈，这个系统也是由EPFL开发的，由Metaphysiks公司开发出来的。

Metaphysiks一直在开发神经触觉技术MetaTouch，将身体与数字世界连接起来。MetaTouch结合触摸和温度反馈来增强物理产品的幸福感。

Metaphysiks联合创始人兼技术主管Simon Gallo表示:“这一突破凸显了触觉在改善医疗条件和提高残疾人生活质量方面的力量。”

EPFL的神经工程师借鉴了MetaTouch，它可以直接向用户的皮肤提供热反馈。有了这个装置，他们发现了热幻觉，并随后在27名截肢者身上进行了测试。

Minitouch的原型和测试

在这项研究中，Shokur和Micera开发了MiniTouch，这是一种提供热反馈的设备，专门用于集成到假肢等可穿戴设备中。MiniTouch由一个薄的可穿戴传感器组成，可以放在截肢者的假肢手指上。手指传感器检测被触摸物体的热信息，更具体地说，是物体的导热性。如果物体是金属的，它自然会比塑料物体传导更多的热或冷。一个与截肢者残臂皮肤接触的热模，可以加热或冷却，传递手指传感器触摸物体的温度曲线。

“当我们提出在幻肢上恢复温度感觉的可能性或感觉与不同材料接触的可能性时，我们获得了很多积极的反馈。最终，我们在不到两年的时间里招募了25名以上的志愿者，”Federico Morosato说，他负责组织Inail中心的临床试验。

科学家们发现，残肢上的小块皮肤延伸到幻手的特定部位，比如拇指或食指的尖端。不出所料，他们发现残肢和整个投影幻肢之间的温度感觉映射对每个病人来说都是独一无二的。

用于修复人体的仿生假肢

大约十年前，Micera和他的同事提供了被抓取物体的实时感官反馈。他们继续以可靠的方式提供关于物体纹理和位置信息的反馈，从而提高触摸分辨率。此外，他们还发现，如果给截肢者提供直接进入其完整神经系统的感觉反馈，他们的假手就会开始体现出来。增加的温度反馈感是制造修复人体的仿生假肢的又一步。接下来的步骤是对温度感知进行微调，并将其整合到一个可穿戴设备中，以便为每个病人绘制地图。