La sedia a rotelle controllata dalla mente
Una carrozzina intelligente ad azionamento cerebrale, non invasivo, utilizzabile in contesti di vita reale e quotidiana in contesti reali.
Il progetto di ricerca, finanziato anche dal Ministero dell’Istruzione e dal Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Padova, ha permesso di sviluppare una sedia a rotelle controllata dalla mente che potrebbe trasformare la vita delle persone con gravi disabilità. In alcuni esperimenti, persone tetraplegiche paralizzate dal collo in giù sono state in grado di muoversi in spazi affollati, usando solo il cervello.
Ai tre volontari che hanno partecipato allo studio sono state fatte indossare calotte craniche dotate di elettrodi. I 3 uomini controllavano la direzione della sedia a rotelle pensando di muovere parti specifiche del corpo, come le mani per girare a sinistra e i piedi per girare a destra. Nel mentre, gli elettrodi rilevavano gli impulsi elettrici per trasmetterli al computer, il quale li trasformava in comandi motori digitali. Un algoritmo, realizzato dagli scienziati, è stato in grado di discriminare i modelli codificati per “andare a sinistra” da quelli per “andare a destra”. Il team ha identificato i miglioramenti nel tempo come risultato dell’apprendimento umano e della macchina. Tutti e tre i volontari sono stati sottoposti a sessioni di allenamento tre volte alla settimana per un periodo di cinque mesi.
“Dimostriamo che l’apprendimento reciproco dell’utente e dell’algoritmo dell’interfaccia cervello-macchina sono entrambi importanti perché gli utenti possano utilizzare con successo queste sedie a rotelle”, afferma José del R. Millán, autore corrispondente dello studio dell’Università del Texas ad Austin, in un comunicato stampa. La sedia, descritta nella rivista iScience, aiuterà i pazienti paralizzati ad acquisire una nuova mobilità.
“Dai risultati dell’EEG vediamo che il soggetto ha consolidato l’abilità di modulare diverse parti del proprio cervello per generare un modello per ‘andare a sinistra’ e un modello diverso per ‘andare a destra'”, dice Millán. “Riteniamo che ci sia una riorganizzazione corticale avvenuta come risultato del processo di apprendimento dei partecipanti”.
Ai partecipanti è stato chiesto di guidare la sedia a rotelle cercando di aggirare ostacoli come, ad esempio, un divisorio e i letti dell’ospedale, che erano stati allestiti per simulare l’ambiente reale. Alla fine dello studio sperimentale, due dei partecipanti erano in grado di guidare le loro sedie a rotelle in una stanza d’ospedale disordinata senza assistenza.
