• Google+
  • Commenta
29 giugno 2012

Prove di comunicazione tra cervello e macchina all’ultima giornata di BioRob2012

La questione si ricollega ai diversi metodi oggi a disposizione per raccogliere i segnali inviati dal cervello e il modo di rilanciarli come comandi operatativi a robot e protesi robotiche. “La qualità del segnale che catturiamo è direttamente proporzionale a quanto entriamo nel corpo umano” – spiega Nitisch Takhor, Professore alla Johns Hopkins University di Baltimora. E così il dibattito è tra tecniche invasive e più efficaci o elettrodi posizionati all’esterno del corpo, ma destinati a raccogliere impulsi nervosi deboli e quindi poco chiari.

Tra le tecniche più invasive ci sono elettrodi a forma di filamento, inseriti direttamente nel cervello praticando fori nella scatola cranica, ed elettrodi a forma di setaccio – i cosiddetti “siever” – che costringono la terminazione di un nervo a crescere attraverso i suoi fori. All’estremità opposta gli elettrodi montati su caschetti calzabili in testa, con i quali è già oggi possibile che una persona completamente paralizzata possa scrivere al computer con la sola forza del pensiero.

A metà strada tra invasività estrema e sistemi completamente esterni al corpo si collocano i nuovi elettrodi TIME, presentati sempre a BioRob 2012 dai ricercatori dell’Università di Friburgo, e che verranno utilizzati entro l’anno per un nuovo intervento d’impianto di mano robotica guidata direttamente dal cervello. La sperimentazione replica il primo intervento di questo genere al mondo, avvenuto nel 2009 al Campus Bio-Medico di Roma in collaborazione con la Scuola Sant’Anna di Pisa (Progetto “LifeHand”).
Gli elettrodi verranno inseriti, come nel precedente intervento, direttamente nei nervi ulnare e mediano del braccio che ha subito l’amputazione e proprio in questo collegamento diretto con il sistema nervoso del paziente sta l’eccezionalità di questo metodo rispetto a tecniche più tradizionali che mettono in comunicazione protesi e sistema nervoso attraverso elettrodi posizionati all’esterno del corpo, in particolare sui muscoli del petto.
Una delle novità più importanti di questi elettrodi riguarda i materiali con cui sono stati costruiti – spiega il Prof. Eugenio Guglielmelli, Direttore del Laboratorio di Biorobotica del Campus Bio-Medico e coinvolto nel progetto “LifeHand” – I nuovi materiali dovrebbero garantire all’elettrodo maggiore elasticità per reggere bene i movimenti del nervo anche in questo secondo tentativo in cui ci spingeremo a posizionarli in modo perfettamente perpendicolare ai fasci nervosi e quindi in modo più efficace per prendere i segnali del cervello ma anche più invasivo. In più saremo in grado con questi nuovi elettrodi di inviare dalla protesi al cervello segnali dieci volte più forti. Aumentare la potenza del segnale è fondamentale, perché nel primo intervento qualche difficoltà di comunicazione è nata dal fatto che già dopo pochi giorni il sistema nervoso del paziente era riuscito a neutralizzare in parte la capacità di ricezione dell’elettrodo. È una reazione naturale dell’organismo, che tende a fagocitare e neutralizzare il corpo estraneo“.
Agli oltre 500 scienziati di 49 Paesi che hanno raggiunto negli ultimi tre giorni la capitale, il Ministro dell’Università e della Ricerca, Francesco Profumo, ha rivolto ieri il suo saluto con l’auspicio di “una ridefinizione dei percorsi formativi nell’ambito della bioingegneria” con particolare riferimento alla realizzazione di un dialogo più stretto tra ingegneria e medicina.
Si attende intanto che l’Unione Europea scelga entro l’anno i due programmi di ricerca “Flagship”, dei sei rimasti ancora in corsa tra tutti i Paesi dell’Unione Europea, destinati a progetti particolarmente innovativi. In gioco ci sono finanziamenti per un valore di un miliardo di euro ciascuno. Per l’Italia resta nella lista dei papabili il programma presentato dalla Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.

Gli obiettivi del nostro programma riguardano quattro ambiti fortemente interdisciplinari – spiega il Professor Paolo Dario, Direttore dell’Istituto di Biorobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa – Un ambito interessa la robotica in chirurgia e riabilitazione, il secondo piattaforme d’intervento nelle grandi catastrofi, un terzo ambito quello dei robot ‘compagni’ dell’uomo, per esempio robot che aiutino le persone in casa, il quarto ambito riguarda lo sviluppo di esoscheletri“. Maggiori dettagli sui progetti presentati il Professor Dario per ora non li dà. Alla domanda, glissa raccontando un sogno: “Vorrei riuscire a realizzare un robot che gestisca la casa come un vero maggiordomo inglese e un altro che un po’ come un supereroe salvi l’umanità dalle catastrofi, tuffandosi per esempio negli abissi a tappare il buco di un giacimento petrolifero fuori controllo o entrando in una centrale nucleare per bloccare fuoriuscite di materiale radioattivo“.
Oltre trecento i programmi di ricerca presentati nei tre giorni del Congresso BioRob2012, iniziato lunedì scorso, e che hanno offerto un vasto panorama delle sfide con cui si stanno cimentando  i gruppi di ricerca di tutto il mondo per sfruttare sempre più le potenzialità della robotica soprattutto nell’ambito della medicina, ma anche nell’impiego di piattaforme artificiali in ambienti e situazioni della nostra vita quotidiana.

 

Google+
© Riproduzione Riservata