Nuova interfaccia cervello-computer per arti protesici più reali

Roma – Sviluppare una interfaccia cervello-computer più efficace per rendere gli arti protesiti più reali. A questo obiettivo sono stati orientati due studi, pubblicati sulle riviste Nature Biomedical Engineering e Science, condotti da gruppi di scienziati affiliati all’Università di Chicago, all’Università di Pittsburgh, alla Northwestern University, alla Case Western Reserve University e a Blackrock Neurotech. Nel primo studio, pubblicato su Nature Biomedical Engineering, il gruppo di ricerca si è concentrato sulla stabilità delle sensazioni tattili evocate elettricamente, localizzate con precisione e sufficientemente forti da essere utili per le attività quotidiane. Somministrando brevi impulsi ai singoli elettrodi nei centri tattili dei partecipanti e chiedendo loro di riferire dove e quanto intensamente avvertissero gli stimoli, gli studiosi hanno creato delle mappe dettagliate delle aree cerebrali che corrispondevano a parti specifiche della mano. I test hanno rivelato che quando due elettrodi ravvicinati venivano stimolati insieme, i partecipanti percepivano un tocco più forte e chiaro, il che può migliorare la capacità di localizzare e valutare la pressione sulla zona corretta della mano. Da un punto di vista pratico, sostengono gli autori, i dispositivi clinici dovrebbero essere sufficientemente stabili da permettere al paziente di farvi affidamento nella quotidianità. La propriocezione, spiegano gli esperti, è la capacità di percepire la posizione relativa e il movimento del corpo, ed è fondamentale per comprendere come muoversi nel mondo e come reagire ai vari stimoli. “La maggior parte delle persone – afferma Charles Greenspon, dell’Università di Chicago – non si rende conto di quanto sia importante il tatto nella vita di ogni giorno. Il nostro prototipo si basa sul posizionamento di matrici di elettrodi nelle zone del cervello responsabili del movimento e delle sensazioni tattili della mano”. Grazie al nuovo approccio, l’utente può muovere il braccio robotico semplicemente pensando al movimento, mentre i sensori innescano impulsi di attività elettrica nella parte del cervello dedicata al tatto. Il documento complementare pubblicato su Science descrive il lavoro del team di Giacomo Valle, della Chalmers University of Technology. Gli scienziati hanno identificato gruppi di elettrodi le cui “zone tattili” si sovrapponevano, attivandoli insieme in schemi precisi per generare sensazioni che progredivano lungo la mappa sensoriale. Gli utenti coinvolti hanno descritto un tocco delicato che scorreva tra le dita. Questo approccio, spiegano gli scienziati, migliora significativamente la capacità di chi indossa la protesi di distinguere forme tattili complesse e di rispondere ai cambiamenti negli oggetti che incontrano. “Speriamo di integrare i risultati di questi due lavori nei sistemi robotici – commenta Robert Gaunt, dell’Università di Pittsburgh – per rendere sempre più fruibili, complesse e articolate le esperienze con arti protesici”. “Questi strumenti all’avanguardia della neurotecnologia restaurativa – conclude Greenspon – possono ripristinare il tatto nelle persone che hanno subito amputazioni. Stiamo lavorando per espandere questo approccio ad altre regioni del cervello”. (30Science.com)