外骨骼有一个问题:它们会使大脑紧张

这项研究最近发表在该杂志上应用人体工程学,研究发现，当人们穿着外骨骼执行需要思考的任务时，他们的大脑会超时工作，身体也会与外骨骼竞争，而不是和谐地工作。这项研究表明，外骨骼可能会给大脑带来足够的负担，从而抵消了对身体的潜在好处。

该研究的资深作者、集成系统工程教授、俄亥俄州立大学脊柱研究所所长威廉·马拉斯说:“这几乎就像和一个非常糟糕的舞伴跳舞。”

“外骨骼试图预测你的动作，但进展不顺利，所以你与外骨骼搏斗，这导致你大脑的这种变化，改变了肌肉的招募，可能会对你的下背部造成更大的压力，可能会导致疼痛和可能的伤害。”

在这项研究中，研究人员要求12人——6男6女——在两次30分钟的训练中反复举起一个药球。在其中一次实验中，参与者戴上了外骨骼。对于另一个，他们没有。

外骨骼附着在使用者的胸部和腿部，旨在帮助控制举重过程中的姿势和运动，以保护下背部，减少受伤的可能性。

研究人员使用红外传感器来评估参与者的大脑活动，并测量了每个参与者在每次会议期间背部受到的力。他们还追踪了每个参与者在每次实验中能够举起药球的次数。

然后，在不同的环节中，他们要求同样的参与者执行同样的任务——在一次环节中佩戴外骨骼，举起一个药球30分钟——但增加了一项脑力任务:他们让参与者每次举起球时从500到1000之间的随机数中减去13。

他们发现，当参与者只是简单地举起和放下球时，外骨骼稍微减轻了参与者下背部的负荷。但当参与者在举球和放球时必须在头脑中计算时，这些好处就消失了。

马拉斯说，尽管装配线上的外骨骼用户可能不需要在脑子里做数学运算，但任何一种精神压力，比如心理压力或他们必须遵循的指令，都可能产生同样的效果。

“当我们观察大脑中发生的事情时，大脑中对这些资源的竞争更激烈了，”Marras说。“这个人在做心算，但大脑也在试图弄清楚如何帮助身体与外骨骼相互作用，这就混淆了大脑招募肌肉来执行任务的方式。”

研究人员发现，当这些肌肉相互竞争时，大脑的工作效率会降低，背部受到的压力会增加。

马拉斯说:“如果你是一家在外骨骼上花费数百或数千美元的企业，那么外骨骼很有可能对你的员工没有任何好处。”

“所有的外骨骼都不坏，但人是混乱的，每个人都是不同的:你必须在使用外骨骼的时候，有一些智慧，对工作的要求有一定的理解。”

这项研究是在俄亥俄州立大学脊柱研究所与德克萨斯农工大学的研究人员合作进行的。