Brain Computer Interfaces (BCI) - Il mondo a portata di pensiero


    Autori articolo: Prof. Piero Paolo Battaglini, Dott.ssa Elena Milani Il gruppo di ricerca Brainew opera all’interno del Centro Interdipartimentale BRAIN (Basic Research and Integrative Neuroscience) dell’Università degli Studi di Trieste, e ha lo scopo di ottimizzare le interfacce cervello|computer come strumento riabilitativo per pazienti con paralisi totali o parziali.

    Introduzione:

    Le persone che hanno avuto un ictus o che riportano lesioni al midollo spinale, oppure che sono affette da sclerosi laterale amiotrofica o da malattie neurodegenerative, a causa della loro patologia possono perdere la capacità di muoversi o addirittura di comunicare, perché non riescono più a controllare in modo efficace i loro muscoli.

    I sistemi di interfaccia cervello|computer, noti come Brain Computer Interfaces (BCI) o Brain Machine Interfaces (BMI), possono costituire per questi pazienti un mezzo alternativo che permette loro di comunicare e di interagire con l’ambiente esterno di nuovo, senza coinvolgere i nervi spinali e i muscoli.

    Il paziente attraverso la BCI, riesce ad esprimere la sua volontà, rientrando in contatto con il mondo. La BCI infatti è in grado di convertire gli impulsi nervosi, registrati con l’elettroencefalogramma, in comandi per il controllo di un dispositivo, quale ad esempio un computer, una carrozzina per disabili, o addirittura un robot.

    Immagine - 1Foto di un soggetto con cuffia elettroencefalografica di fronte alla postazione della BCI

    Immagine 1 - Foto di un soggetto con cuffia elettroencefalografica di fronte alla postazione della BCI

    Video:

    Il sistema della BCI si basa su algoritmi in grado di estrapolare dall’elettroencefalografia dei segnali indipendenti e ben discriminabili fra loro, e di abbinarli a specifici comandi di un macchinario.

    Per esempio un soggetto chiude a pugno la mano destra o immagina di farlo, e i segnali cerebrali correlati con questo compito vengono identificati dal programma e accoppiati al comando “gira la carrozzina verso destra”. In questo modo ogni volta che il soggetto immaginerà di chiudere la mano destra o lo farà, la carrozzina si sposterà nella stessa direzione.

    Tuttavia il team di Brainew non sta studiando le interfacce cervello|computer soltanto come una tecnologia sostitutiva del movimento, ma sta cercando di utilizzarla come strumento riabilitativo, per recuperare e rafforzare i circuiti neuronali correlati al movimento aumentando la possibilità di ripristinare le capacità motorie.

    Immagine - 2Il team di Brainew

    Immagine - 2. Il team di Brainew - da sinistra a destra: Dott.ssa Veronica Pecile, Dott. Pierluigi D'Antrassi, Dott. Marcello Turconi, Dott.ssa Elena Milani, Dott.ssa Joanna Jarmolowska, Dott. Pierpaolo Busan, Dott.ssa Leila Has Abdullah Alieh, Prof. Piero Paolo Battaglini.

    Dato che i pazienti con disabilità motorie sono costretti a trascorrere molto tempo nella più completa inattività, il gruppo di Brainew sta studiando anche come applicare la BCI a scopo ludico, di intrattenimento, in modo da migliorare il loro benessere in generale.

    Quindi lo scopo di Brainew è migliorare la qualità di vita delle persone con disabilità motorie, offrendo loro uno strumento di riabilitazione cognitiva, di intrattenimento, e di comunicazione con il resto del mondo.

    Sitografia:

    BRAIN Università di Trieste http://www2.units.it/brain/index.html



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