对于瘫痪或截肢的人来说，通过电流人工刺激肌肉收缩的神经假体系统可以帮助他们恢复肢体功能。然而，尽管经过多年的研究，这种假肢并没有得到广泛应用，因为它会导致肌肉快速疲劳和控制不佳。

麻省理工学院的研究人员开发了一种新方法，他们希望有朝一日能够提供更好的肌肉控制，同时减少疲劳。他们没有使用电刺激肌肉，而是使用光。在一项对小鼠的研究中，研究人员表明，这种光遗传学技术可以提供更精确的肌肉控制，同时显著减少疲劳。

“事实证明，通过光遗传学，人们可以更自然地控制肌肉。就临床应用而言，这种界面可能具有非常广泛的用途，”麻省理工学院媒体艺术与科学教授、K. Lisa Yang 仿生学中心联席主任、麻省理工学院麦戈文脑研究所副研究员 Hugh Herr 表示。

光遗传学是一种基于基因工程细胞来表达光敏蛋白的方法，它允许研究人员通过将这些细胞暴露在光下来控制这些细胞的活动。这种方法目前在人类中不可行，但麻省理工学院研究生 Guillermo Herrera-Arcos 先生和他们在 K. Lisa Yang 仿生学中心的同事现在正在研究将光敏蛋白安全有效地输送到人体组织中的方法。

赫尔是这项研究的资深作者，该研究发表在《科学机器人》杂志上。埃雷拉-阿科斯是该论文的主要作者。

光遗传学控制

几十年来，研究人员一直在探索使用功能性电刺激(FES)来控制体内的肌肉。这种方法涉及植入刺激神经纤维的电极，导致肌肉收缩。然而，这种刺激往往会立即激活整块肌肉，这并不是人体自然控制肌肉收缩的方式。