通过刺激脚部改善身体平衡的高科技鞋垫

继导航鞋垫、智能温控鞋垫等高科技鞋垫面世之后，目前又出现了防摔倒鞋垫，这种鞋垫真的有那么神奇吗？...

位于美国马萨诸塞州的哈佛大学威斯研究所研发了一种神奇的高科技鞋垫，它可以通过向脚部发送带有随机振动的电刺激，来影响人的脚步，增强人体的平衡。利用这种高科技鞋垫可以防止老年人摔倒，让运动者避免受伤。

鞋垫工作过程中采用了一种叫做“随机共振”（SR）的方法，即通过在一段频谱中添加“白噪声”来增强一个微弱的信号。鞋垫所产生的振动可能是感觉不到的，但是所产生的信号可以提高使用者脚底的敏感性，通过调整使用者的步伐，增强身体的平衡性。

早期的研究主要是利用这项技术来改善老年人的身体平衡性。“65岁以上的老年人由于自然衰老，通常会有一些感官感知上的弱化，”研究者Miranda说，“利用这种技术可以帮助感官弱化的老年人恢复敏感性，从而防止因失去平衡而摔倒。”

除此以外，Miranda和他的同事也在思索，这项技术是否可以为年轻人带来帮助呢？目前，这项技术已经有了不小的进展，可以将传感器和执行器嵌入传统鞋垫中，这样鞋垫就可以弯曲且很容易放入鞋中，穿上去也很舒适。这意味着可以在更加剧烈的活动中测试SR的效果。受试者在一台跑步机上模拟爬坡行走，并分别在爬坡初始阶段、体力高峰期以及感到疲惫后发出SR振动。通过分阶段的测试可以观察到SR刺激在受试者运动过程产生的影响。



由于脉冲信号非常微弱已至于不能被感觉到，因此穿有鞋垫的受试步行者没有办法知道他们何时受到了振动刺激，这样科学家就可以确定受试者没有有意识地调整他们行走的方式。研究人员发现，当他们激活鞋垫之后，受试者的步幅变化率就会有10%的改进，而变化的步幅会改善行走过程中的稳定性。当身体处于疲劳状态，对刺激的正常感知减弱时，使用鞋垫来增强感知可以让受试者以更稳健的步态行走。更好的身体平衡可以让运动者避免受伤，这不论对休闲锻炼者还是专业运动员都会有很大的帮助。

“改善身体平衡控制机制有助于减少受伤的风险，但是这仍然需要进一步的研究。” Miranda说。

看完本文，你是否有眼前一亮的感觉呢，科技进步可以增强人体感知能力和运动能力，未来是否真的有可能出现通过各种高科技传感器和人工智能武装起来的超级赛亚人？类似科幻电影中的场景是否会在不久的将来出现？让我们拭目以待吧。

（图片来自网络）

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