具体描述
This hugely important volume presents in a single text many novel aspects of stem cell biology with respect to scientific endeavors and future applications. During the past few years, stem cell research has metamorphosed into distinct and specialized avenues of research. What makes this book unique is that it not only covers these varied areas of research, but examines in detail some of the key pharmacological issues that up to now have not been addressed in a single volume.
仿生义肢的革命：从神经接口到触觉反馈 作者：[此处填写虚构作者姓名，例如：艾拉·文森特 (Elara Vincent)] 出版社：[此处填写虚构出版社名称，例如：新视界科技出版社 (NovaView Tech Press)] --- 书籍简介 在人类对自身局限性的不懈探索中，仿生学和神经科学的交叉领域正以前所未有的速度重塑我们对“残缺”的定义。本书并非探讨再生医学或细胞疗法的前沿——我们刻意避开了干细胞的生物学细节——而是将焦点精确地投射到仿生义肢的工程、接口技术以及最终的感知恢复这一宏大主题上。 《仿生义肢的革命：从神经接口到触觉反馈》是一部面向工程学专业人士、生物医学研究人员、以及对未来人机交互充满热忱的读者的深度指南。本书旨在系统性地梳理自二十世纪末以来，义肢技术如何从机械辅助工具，蜕变为能够真正与人体神经系统进行“对话”的复杂智能系统。 第一部分：机械的觉醒——从被动到主动的进化 传统义肢的局限性在于其被动性，它们依赖于残肢的肌肉运动或外部力量驱动。本书的第一部分，首先快速回顾了传统肌电图（EMG）技术的原理和其固有的带宽限制。随后，我们将笔锋转向主动式仿生假肢的崛起。 1.1 功率与结构：材料科学的突破 我们深入探讨了驱动系统和骨骼结构的创新。这不仅仅是关于马达的功率，更关乎重量比、能量效率以及生物相容性。书中详细分析了新型轻量化合金（如记忆合金的特定应用）和高强度聚合物在仿生关节设计中的应用。一个完整的章节致力于分析多自由度（DOF）设计如何模仿自然肢体的运动学复杂性，包括手腕的旋前/旋后和多指协同操作的力矩平衡问题。 1.2 信号捕获的挑战：超越表皮 真正的革命始于信号的获取。本书详尽对比了非侵入式（高密度EMG、超声波成像）和侵入式（神经根植入、肌内微电极阵列）的信号采集技术。我们重点分析了靶向肌肉再支配（TMR）技术，如何通过外科手术将原本控制缺失肢体的神经信号重新分配到胸部或上臂的可用肌肉上，从而极大地扩展了控制维度。书中提供了TMR信号模式的详尽案例分析，并讨论了信号漂移和长期稳定性（即植入物周围的疤痕组织对信号质量的影响）这一核心工程难题。 第二部分：解码意图——神经接口的桥梁 义肢的“智能”不在于其结构，而在于它理解用户“想要做什么”的能力。本书的第二部分是全书的理论核心，专注于神经接口（Neural Interfaces）的设计哲学和实现路径。 2.1 侵入式接口的深度剖析 我们摒弃了对细胞培养的探讨，而是聚焦于硬件的部署。详细介绍了微电极阵列（MEA）的设计，包括神经尘埃（Neural Dust）概念在实现无线、高密度记录方面的潜力。书中对神经旁路植入（Targeted Reinnervation, TR）的电生理学原理进行了严谨的数学建模，展示了如何通过分析神经束的动作电位（Spike Sorting）来区分复杂的运动指令。 2.2 机器学习在意图解码中的应用 在传统的线性或基于概率的模型之外，本书投入大量篇幅讨论了深度学习在实时、高维度神经数据处理中的角色。我们分析了循环神经网络（RNN）和卷积神经网络（CNN）如何被训练来识别微妙的神经模式变化，预测用户的运动意图，并在毫秒级别内反馈给义肢控制器。书中包含了一套完整的、模拟真实神经信号的数据集结构，用于算法训练和性能评估，这些都是纯粹的工程和计算范畴。 第三部分：重塑感知——触觉与本体感觉的回归 一个无法感知环境的义肢，无论控制多么精妙，仍然只是一个笨重的工具。本书的第三部分聚焦于如何将物理世界的输入信息——压力、温度、纹理——转化为可被神经系统理解的电信号。 3.1 传感器技术与压力映射 我们详细分析了用于捕捉触觉信息的各类传感器，包括压电薄膜传感器、电阻式压力传感器（FSRs）以及新兴的基于光学或电化学的触觉传感器阵列。关键在于，如何将这些密集的物理信号转化为信息压缩且具有生物学意义的编码。书中展示了如何通过空间编码和时间编码策略，模拟皮肤的莱茵德小体（Meissner's corpuscles）和帕西尼小体（Pacinian corpuscles）的响应特性。 3.2 双向反馈：直达感觉皮层 本书探讨了实现真正触觉反馈的两种主要途径：外周神经刺激和中枢神经刺激。 外周神经刺激（PNS）：分析了如何通过电极阵列直接刺激残肢上残留的周围神经束，以诱发“幻肢”中的自然感觉。书中包含了精确的电流-频率-脉冲宽度图表，用于诱导特定类型的触感（如轻触、拉伸或温度感）。 皮层接口：对于更高级的系统，本书讨论了在运动皮层或体感皮层中植入电极，实现更直接、更逼真的感知输入的潜力与伦理挑战。我们着重分析了神经编码的逆向工程，即如何将机械压力转化为能在大脑中引起特定感知的电信号模式。 结语：系统集成与未来展望 本书的最后部分将所有技术模块——机械、控制、感知——整合为一个完整的系统框架。我们审视了当前商业化产品在实际环境中的鲁棒性、功耗管理，以及用户接受度的社会工程学考量。未来的展望部分，着重于自适应学习算法在应对疲劳和长期磨损方面的潜力，以及完全非侵入式、高带宽的意图读取系统的技术瓶颈。 本书旨在为读者提供一个清晰的路线图，展示仿生义肢领域如何通过精密的工程、信号处理和人机交互的协同努力，推动“义肢”概念最终演变为“增强人体”的强大工具。阅读本书，您将掌握下一代智能假肢设计所必需的工程和理论基础。 --- 目标读者： 生物医学工程师、神经系统工程师、机器人学专家、人机交互（HCI）研究人员、以及对高性能仿生学感兴趣的科技政策制定者。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有