Interfaccia cervello-macchina non invasivo per mano bionica

Interfaccia-cervello-macchina-non-invasivo-per-mano-bionica

Un team di ricercatori dell’Università di Houston (UH) ha sviluppato un algoritmo che ha permesso ad un uomo la cui mano destra era stata amputata di afferrare oggetti con una mano bionica utilizzando e controllando i suoi pensieri.

Mentre abbiamo visto risultati simili negli ultimi anni, la nuova tecnica non è invasiva, funziona catturando l’attività cerebrale attraverso un EEG del cuoio capelluto. I sviluppi della ricerca degli ultimi anni hanno dato ai pazienti amputati molti motivi di speranza con vari dispositivi protesici controllati con il pensiero. Alcuni hanno fatto affidamento su elettrodi impiantati chirurgicamente, mentre altri fanno uso di segnali elettrici dai muscoli (conosciuto come controllo mioelettrico).

Ma Jose Luis Contreras-Vidal, neuroscienziato e ingegnere presso UH ha sottolineato che tali metodi hanno i loro svantaggi. La chirurgia e particolarmente la neurochirurgia, è un pratica rischiosa, mentre i sistemi mioelettrici richiedono che l’attività del cervello si concentri sui muscoli legati al arto mancante e la sua parte ancora intatta.

Nel tentativo di evitare questi problemi, i ricercatori UH hanno attaccato degli elettrodi di un EEG a 64 canali (elettroencefalogramma), su 5 uomini e donne. Ha questi volontari hanno dato il compito di raccogliere cinque diversi oggetti – una lattina, un compact disc, una carta di credito, una monetina e un cacciavite – ognuno destinato ad illustrare un diverso tipo di presa. I dati raccolti sono stati utilizzati per creare un software per decodificare l’attività neurale in segnali motori poi ricostruirli i movimenti di presa.

EEG è stato poi montato sul cuoio capelluto di un uomo di 56 anni, la cui mano destra era stata amputata e sul moncone rimanente è stata montata una mano bionica alta tecnologia. Dopo avergli detto di osservare e visualizzare se stesso e la mano bionica, è stato in grado di cogliere i vari oggetti con i suoi pensieri, con un tasso di successo dell’ 80 per cento, con un ritardo di 50 a 90 millisecondi tra il momento che i segnali sono stati registrati dal EEG e quando la mano bionica ha cominciato a reagire.

I ricercatori sostengono che questo è la prima volta che è stato dimostrato il funzionamento di un controllo basato su un’interfaccia cervello-macchina tramite EEG  di una mano bionica a più dita protesiche e che questo esperimento potrebbe portare allo sviluppo di migliori dispositivi protesici.

Inoltre, i ricercatori dicono che lo studio fornisce nuove informazioni sulla neuroscienze di attaccamento, che potrebbe trovare applicazioni per la riabilitazione di altre lesioni, come l’ictus e lesioni del midollo spinale.

Anche se i tassi di successo simili sono stati ottenuti con elettrodi impiantati chirurgicamente e sistemi di controllo mioelettrici, i ricercatori dicono che i parametri per l’algoritmo e la pratica supplementare potrebbero aumentare il tasso di successo al 100 per cento.

Fonte: Università di Houston