Una soluzione indossabile e poco fastidiosa può permettere a persone con problemi motori di controllare i propri accessori protesici con il cervello.
Una ricerca internazionale sta lavorando per realizzare una soluzione
indossabile che aiuti a migliorare le condizioni di vita delle persone con
gravi problemi motori. Un esempio riguarda proprio la possibilità di una sedia
a rotelle elettrica che non ha bisogno di pulsanti o comandi per muoversi
perché si interfaccia direttamente con il cervello del proprietario. Lo studio
completo, portato avanti dal lavoro congiunto dei ricercatori del Georgia
Institute of Technology, della Wichita State University (Kansas) e
dell’Università del Kent in Inghilterra, ha suscitato talmente tanto interesse
da meritarsi la pubblicazione sulla rivista Nature Machine Intelligence.
La sperimentazione ha riguardato sei pazienti ai quali è stato applicato sulla
parte posteriore del collo, tramite un cerotto, un chip elettronico flessibile.
Questo chip comunica senza fili permettendo un controllo wireless completamente
portatile per sedie a rotelle. Si tratta, in sostanza, di un sistema
sperimentale di interfaccia indossabile cervello-macchina (BMI).
L’uso sulle sedie a rotelle rappresenta solo un esempio di ciò che si potrebbe
ottenere con soluzioni simili a questa. Infatti, tale sistema un giorno
potrebbe diventare un supporto riabilitativo per aiutare a controllare i propri
accessori protesici per pazienti che soffrono di SLA, ictus cronico o altre
gravi disabilità motorie.
Per creare questa interfaccia indossabile i ricercatori hanno combinato
elettrodi a nanomembrana, elettronica flessibile e un algoritmo di deep
learning, che montati e collocati nella giusta posizione possono aiutare le
persone disabili a controllare un computer, un veicolo robotico o, appunto, una
sedia a rotelle elettrica in modalità wireless. Bisogna comunque dire che al
giorno d’oggi esistono già soluzioni di questo tipo, ma costringono i pazienti
a indossare ingombranti cappucci costellati di elettrodi e fili.
L’innovativo dispositivo proposto da questo studio, invece, consentirà ai
pazienti di indossare semplicemente una fascia per cuoio cappelluto con al suo
interno tre elettrodi elastomerici, e un cerotto elettronico sulla parte
posteriore del collo. Gli elettrodi nella fascia registrano i dati
dell’elettroencefalografia, li comunicano alla circuiteria inserita nel
cerotto, che li elabora e li trasmette tramite Bluetooth a un tablet che può
essere posizionato fino a 15 metri di distanza.
Inoltre, i ricercatori hanno utilizzato modelli di apprendimento profondo per
identificare quali elettrodi sono più utili per la raccolta di informazioni.
Come ha infatti spiegato Chee Siang Ang, docente presso l’Università del Kent:
«Abbiamo scoperto che il modello è in grado di identificare le posizioni
rilevanti […] riducendo il numero di sensori da usare, quindi i costi, e
migliorando la portabilità». L’apprendimento serve perché «i metodi di
apprendimento profondo, comunemente usati per classificare le immagini di
oggetti quotidiani e animali domestici, hanno dimostrato di funzionare molto
bene anche per analizzare i segnali EEG».
La ricerca non è conclusa e gli scienziati stanno già lavorando per migliorare
ulteriormente gli elettrodi e ampliare le funzioni al servizio delle persone
con problemi motori.
Da TIO Il portale del Ticino del 17.02.2020
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