Paziente muove col pensiero il suo nuovo braccio robotico

Roma – Sviluppare un’interfaccia cervello-computer che permetta all’utente di controllare un braccio robotico. A questo obiettivo è stato orientato uno studio, descritto sulla rivista Cell, condotto dagli scienziati dell’Università della California a San Francisco. Il team, guidato da Karunesh Ganguly e Nikhilesh Natraj, ha dimostrato l’efficacia di un’interfaccia cervello-computer (BCI), che ha permesso a un uomo affetto da paralisi di gestire il movimento di un braccio robotico attraverso un dispositivo elettronico controllato dagli impulsi cerebrali. Il paziente è stato in grado di afferrare, spostare e far cadere oggetti semplicemente immaginando di compiere tali azioni. La BCI ha funzionato per sette mesi senza necessità di regolazioni ulteriori, mentre i prodotti precedenti restavano settati per un paio di giorni al massimo. La BCI si basa su un modello di intelligenza artificiale in grado di adattarsi ai piccoli cambiamenti che si verificano nel cervello quando una persona compie (o immagina di compiere) un movimento. “La fusione di apprendimento tra essere umano e IA – afferma Ganguly – sarà il prossimo obiettivo per ottenere una funzione sofisticata e realistica”. I ricercatori hanno inizialmente analizzato gli spostamenti dell’attività cerebrale nel cervello giorno dopo giorno, mentre il partecipante immaginava di compiere movimenti specifici. successivamente, un modello di intelligenza artificiale è stato addestrato sulla base di questi cambiamenti. Gli scienziati hanno studiato come i pattern di attività cerebrale negli animali rappresentino movimenti specifici, osservando cambiamenti e variazioni su base giornaliera, che si verificavano con l’apprendimento, il che potrebbe spiegare perché le BCI sviluppate finora siano soggette a obsolescenza. Nell’ambito dell’indagine, il gruppo di ricerca ha impiantato dei sensori in un paziente con paralisi causata da ictus, che aveva perso la capacità di movimento e di parlare. L’attività cerebrale ha dimostrato che il cervello produceva gli stimoli associati al movimento del corpo quando il paziente immaginava di compierli. In particolare, la forma delle rappresentazioni nel cervello rimaneva la stessa, ma la loro posizione cambiava leggermente di giorno in giorno. Dopo aver addestrato un modello di intelligenza artificiale, che forniva feedback sulla precisione delle visualizzazioni, il paziente è riuscito a controllare il braccio robotico dopo poche sessioni di pratica, riuscendo a spostare e manipolare oggetti. Gli autori stanno ora perfezionando i modelli di intelligenza artificiale per far sì che il braccio robotico si muova in modo più rapido e fluido. L’obiettivo è quello di testare questa interfaccia in un ambiente domestico. “Per le persone affette da paralisi – conclude Ganguly – la possibilità di compiere semplici gesti, come nutrirsi in autonomia o lavarsi senza aiuti, farebbe un’enorme differenza. Credo che il nostro lavoro possa rappresentare la base per rendere possibile questa prospettiva”. (30Science.com)