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Contro la paralisi un’interfaccia mano-computer

Interfaccia mano-computer

Interfaccia mano-computer

Una nuova speranza dalla tecnologia

Un’interfaccia cervello-computer contro la paralisi:  una paziente tetraplegica è riuscita ad afferrare oggetti con una mano elettronica. Dalle primordiali comparse nel mondo della medicina, gli arti artificiali sono stati protagonisti di un processo evolutivo che ha portato a progressi notevoli. Esperti dell’Università di Pittsburgh sono riusciti a far muovere una protesi a una donna tetraplegica, che grazie a una nuova interfaccia cervello-computer è riuscita a comandare i movimenti di una protesi. La donna è riuscita a fare 10 movimenti diversi che le hanno consentito di afferrare oggetti di diverse forme.  La ricerca è stata sperimentata sulle scimmie, i cui segnali elettrici cerebrali sono stati registrati da alcuni elettrodi mentre afferravano una palla, o sollevavano un piccolo tubo. Queste registrazioni hanno permesso ai ricercatori di sviluppare un algoritmo che consente di elaborare i segnali del cervello e prevedere gli schemi di attività muscolare, quando le scimmie volevano muovere la palla. I ricercatori hanno poi somministrato alle scimmie un anestetico per bloccare l’attività del nervo all’altezza del gomito, provocando una temporanea e indolore paralisi della mano. Con l’aiuto di dispositivi speciali impiantanti nel cervello e nel braccio, le neuroprotesi, i segnali del cervello delle scimmie sono stati utilizzati per controllare le correnti elettriche indirizzate in una manciata di millisecondi ai muscoli, provocandone la contrazione e consentendo così alle scimmie di raccogliere la palla e completare il compito assegnato, e di farlo quasi bene come prima.

Importanti ricerche pubblicate alla base della scoperta

L’interfaccia è stata sperimentata in uno studio da cui sono scaturite due pubblicazioni. La prima, apparsa su Lancet nel 2013, raccontava i primi risultati ottenuti dalla paziente che nel febbraio del 2012 era stata sottoposta all’impianto chirurgico di una griglia di elettrodi, ciascuno collegato a un neurone dell’area cerebrale deputata al controllo dei movimenti del braccio e della mano destri. In Italia ha dato la notizia il Sole24Ore Salute. Trasmettendo a un computer i segnali catturati dai neuroni questa griglia ha permesso di identificare i percorsi nervosi attivati osservando o immaginando un movimento come alzare il braccio o ruotare il polso.  Lo studio  dimostrava la possibilità di far compiere all’arto artificiale 7 diversi movimenti, ma successivi miglioramenti delle possibilità di controllo hanno permesso di far salire i tipi di movimento possibili a 10 e di pubblicare un altro studio, questa volta sul Journal of Neural Engineering. “Il nostro progetto – racconta Jennifer Collinger, responsabile della ricerca – ha dimostrato che è possibile interpretare i segnali provenienti dai neuroni con un semplice algoritmo informatico per generare movimenti sofisticati e fluidi che permettono all’utilizzatore di interagire con l’ambiente”.

La robotica al servizio della disabilità

La robotica al servizio dei pazienti para e tetraplegici ha fatto molti progressi nel corso degli ultimi anni. Come forse si ricorderà, il calcio d’avvio dei mondiali di calcio del Brasile è stato dato proprio da un ragazzo paralizzato dalla vita in giù grazie a una sorta di robot a che gli ha consentito di compiere il gesto ma in questo caso è la prima volta che una mano elettronica comandata dal cervello riesce a portare a termine il compito di prendere oggetti di differenti forme e dimensioni, dimostrando una precisione e un controllo notevoli.