Nel corso di un trial clinico del gruppo di ricerca BrainGate, che comprende ricercatori di varie sedi americane come la Brown University, il Massachusetts General Hospital e la Stanford University, tre tetraplegici hanno controllato un tablet solamente con il pensiero. Ciò è stato reso possibile grazie all’utilizzo di una brain-computer interface (BCI), un sistema che traduce l’attività mentale di un utente in messaggi o comandi per un’applicazione interattiva.

Nello specifico, si tratta di una BCI corticale, ovvero gli elettrodi per rilevare i segnali cerebrali sono impiantati direttamente, in questo caso, nella corteccia motoria.

Sistemi del genere stanno avendo un rapido sviluppo e sempre più applicazioni: dal controllo di una protesi robotica, fino al controllo di un terzo braccio da parte di una persona normodotata.

Un sistema “punta e clicca”

La BCI sviluppata da BrainGate utilizza un piccolo array di microelettrodi, impiantato in corrispondenza della corteccia motoria, che rileva i segnali cerebrali associati a specifici movimenti. Questi segnali, una volta acquisiti ed elaborati, vengono inviati ad un’interfaccia Bluetooth che funziona come mouse wireless. Il mouse virtuale viene infine accoppiato ad un tablet Android commerciale (Google Nexus 9). I tre partecipanti, due dei quali affetti da sclerosi laterale amiotrofica (SLA), mentre il terzo reso paralizzato da una lesione spinale, hanno quindi controllato il tablet con un sistema “punta e clicca“, attraverso il loro pensiero.

In una prima fase di calibrazione, il cursore si spostava automaticamente su vari target mentre i partecipanti immaginavano o tentavano di muovere la mano come se stessero controllando il cursore. Per attuare il “click” del mouse, invece, ognuno ha immaginato di compiere un diverso movimento, come stringere una mano o flettere un braccio.

Lo studio, pubblicato su PLOS ONE, riporta che i soggetti sono riusciti ad eseguire fino a 22 selezioni “punta e clicca” al minuto e digitare fino a 30 caratteri al minuto, utilizzando classiche interfacce di posta elettronica e chat.

Uno dei partecipanti mentre sta cercando musica online.
Credits: BrainGate Collaboration

Nel corso della sperimentazione i tre partecipanti hanno chattato tra di loro, cercato musica online, navigato su siti di acquiti e tanto altro. Uno dei tre, un musicista, ha ad esempio suonato un pezzo dell'”Inno alla gioia” di Beethoven su un pianoforte digitale.

Per anni, la BrainGate collaboration ha lavorato per sviluppare il know-how neuroscientifico e neuroingegneristico per consentire alle persone che hanno perso capacità motorie di controllare dispositivi esterni, semplicemente pensando al movimento del proprio braccio o della mano. In questo studio, abbiamo sfruttato questo know-how per ripristinare la capacità delle persone di controllare esattamente le stesse tecnologie quotidiane che stavano usando prima dell’inizio delle loro malattie. È stato meraviglioso vedere i partecipanti esprimersi o semplicemente trovare una canzone che volevano sentire.

Ha affermato Jaimie Henderson, uno degli autori dello studio e neurochirurgo della Stanford University.

Oltre che a consentire ai pazienti con gravi disabilità di tornare ad utilizzare quelle tecnologie che ormai sono parte integrante della nostra vita, sistemi del genere hanno il potenziale per creare nuovi metodi di comunicazione tra i pazienti con gravi deficit neurologici e il personale sanitario che li assiste.

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