Interfacce Cervello-Computer

di Daniele Caso

Pochi anni fa era impensabile immaginare di poter convogliare i segnali nervosi provenienti dal proprio cervello in dispositivi fisici, adoperando in taluni casi uno scambio reciproco di informazioni dal cervello al dispositivo e viceversa. Non e’ più quindi semplice fantascienza, ma un sogno che e’ diventato realtà grazie alle Interfacce cervello-computer (BCI), sviluppate nell’ambito del progetto europeo Maia.

Elmetto

BCI Elmetto

Un’interfaccia Cervello-Computer o BCI (Brain-Computer Interface) permette di stabilire una comunicazione diretta tra il cervello umano o animale ed un dispositivo esterno (es. Computer), dando così la possibilità ad un individuo, di comunicare con l’ambiente circostante traducendo direttamente l’attività del cervello in azioni.

Lo scopo è quello di rendere questa tecnologia, per ora ancora in fase sperimentale, concretamente fruibile, con il fine di consentire a pazienti con gravi disabilità motorie di recuperare una parte della propria autonomia. ”Si e’ visto – spiega Donatella Mattia, neurofisiologa del Santa Lucia – che anche solo immaginare un movimento produce delle modifiche nel cervello simili e sovrapponibili a quelle che si verificano quando il movimento si compie veramente. Tale modificazione cerebrale viene riconosciuta da un computer specificamente addestrato, tramite dei software e le reti neurali, decodificata e quindi convertita in movimento, senza utilizzare alcuna metodologia invasiva”.

Il ‘meccanismo’ consiste infatti nel porre sulla testa della persona una cuffia con degli elettrodi, in grado di captare lo specchio elettroencefalografico, cioè gli impulsi elettrici del cervello, e riconoscere le caratteristiche di alcuni segnali tipici del movimento, che vengono così inviati a un computer, che a sua volta li trasmette a una sedia a rotelle o un braccio meccanico. Tutto questo dopo un addestramento reciproco tra la persona e la macchina di 3-4 giorni. ”Praticamente – continua Mattia – se il paziente sulla carrozzina pensa e immagina di muovere verso destra il collo, a cui comunque non arriva alcun impulso dal cervello, la sedia si sposterà verso destra. Nell’ambito di questo progetto abbiamo lavorato all’applicazione su sedia a rotelle e braccio meccanico. La speranza e’ di poter arrivare a sviluppare un braccio da applicare sull’arto vero e proprio, consentendo alla persona di aprire e chiudere la mano per esempio”.

Per ora i movimenti cui e’ stata istruita la sedia a rotelle invece sono molto semplici, cioe’ avanti e indietro, destra e sinistra. ”A beneficiarne – aggiunge Jose Millian, coordinatore del progetto – potranno essere tutte quelle persone con lesioni tronco-spinali non piu’ in grado di muovere nessun arto, ne’ i muscoli della faccia e gli occhi, ma solo di pensare, come ad esempio le vittime di incidenti stradali gravi, facendogli recuperare cosi’ una parte di autonomia.

Solo pochi gruppi nel mondo hanno convalidato clinicamente le BCI su pazienti: l’Italia è, insieme a USA e Germania, nel gruppo di questi pionieri. Nel nostro Paese la Fondazione Santa Lucia di Roma vanta attualmente il maggior numero di pubblicazioni scientifiche in questo campo di ricerca. Inoltre, grazie alla volontà del Prof. Guglielmo Tamburrini del dipartimento di Scienze Fisiche dell’ università di Napoli, a Ottobre il gruppo della Profe.ssa Marciani e dell’Ingegnere Cincotti, entrambi dell’Istituto Santa Lucia di Roma, saranno ospiti all’ Università Federico II di Napoli per tenere un seminario su questi peculiari argomenti.

E’ bene cominciare a sensibilizzare le persone gli enti e le istituzioni, affinché queste iniziative abbiamo il giusto compenso e non solo in termini di riconoscimenti, ma anche e soprattutto dal punto di vista economico.

BCI

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