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Robot controllati dal pensiero

Due tetraplegici bevono 'da soli' grazie al dialogo uomo-macchina

17 maggio, 12:05
Una donna tetraplegica beve controllando con il pensiero i movimenti di un robot (fonte: braingate2.org) Una donna tetraplegica beve controllando con il pensiero i movimenti di un robot (fonte: braingate2.org)
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Controllare un robot con la mente: ci sono riuscite due persone paralizzate da anni che sono state in grado di bere da sole controllando con il pensiero il movimento di un braccio robotico. Il risultato, descritto su Nature, si deve a un gruppo di ricerca internazionale guidato dalla statunitense Brown University. Gli impulsi prodotti dal cervello sono stati trasmessi da un elettrodo impiantato nel cranio, tradotti in tempo reale da un computer, e trasmessi a un robot.

Il gruppo, guidato da John Donoghue, è riuscito in questo modo a 'ridare il movimento' a un uomo e una donna, rispettivamente di 66 e 58 anni, paralizzati da tempo. Dopo 15 anni di immobilità, S3 (questo il nome 'in codice' della donna) é tornata a poter 'sorseggiare' un caffé: il suo cervello ha guidato il robot in modo da prendere il contenitore da un tavolo, avvicinarlo alla bocca, bere e metterlo a posto.

Il risultato segna "un importante passo in avanti nella ricerca finalizzata alla realizzazione di impianti neurali nel sistema nevoso centrale per favorire il recupero di compiti motori in soggetti paralizzati", ha osservato Maria Chiara Carrozza, rettore della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa, dove sono in corso ricerche analoghe.

Nell'esperimento descritto su Nature sulla corteccia cerebrale dei pazienti sono stati impiantati minuscoli elettrodi chiamati BrainGate, che funzionano come interfaccia fra cervello umano e computer: più piccoli di una moneta (appena 4 millimetri di lato), raccolgono i segnali elettrici dei neuroni nell'area legata alle funzioni motorie. Dopo poche sessioni di lavoro per la calibrazione degli strumenti e l'analisi degli impulsi prodotti dal cervello, i pazienti sono stati in grado di controllare due differenti tipi di bracci robotici in modo da compiere movimenti complessi.

Per decodificare le intenzioni di movimento provenienti dai neuroni, i segnali elettrici provenienti dai 96 canali dell'elettrodo sono stati analizzati al computer e associati ai movimenti realisticamente attesi. Ai pazienti è stato poi chiesto di immaginare di muovere il braccio robotico nello stesso modo in cui il robot veniva azionato dai ricercatori. Ciò ha permesso di associare a movimenti diversi impulsi elettrici diversi prodotti al movimento. Nei primi test è stato chiesto ai pazienti di 'afferrare' in un tempo stabilito delle sfere di gomma che poste davanti a loro a distanze differenti.

Visto il successo dei test, i ricercatori hanno voluto capire se questo sistema potesse facilitare le attività quotidiane delle persone costrette all'immobilità completa. In quest'ottica è stato chiesto ai pazienti di prendere una bottiglia di caffé, berlo con una cannuccia e posarlo sul tavolo. Entrambi sono riusciti a compiere con successo l'azione. L'esperimento rappresenta un passo importantissimo nella realizzazione dei cosiddetti sistemi di interfaccia neurale, che in futuro potranno aiutare e assistere le persone colpite da paralisi. Il perfetto funzionamento dell'impianto inserito oltre 5 anni prima nel cervello di S3 dimostra infine come questo tipo di tecnologia possa essere utilizzata anche per anni.

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