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Connettere robotica e neuroscienze
La ricerca di tecnologie che permettano di sviluppare interfacce cervello-computer ha già portato a risultati impressionanti nella riabilitazione dei pazienti paraplegici. È ora di fare un nuovo passo avanti.
di Lisa Ovi 02-01-21
I ricercatori sono convinti che un'intersezione tra uomini e macchine sia inevitabile nella ricerca di una possibilità di vita più sana e duratura. Secondo personaggi come Elon Musk, siamo prossimi al giorno in cui permetteremo ai medici di inserire elettrodi nel nostro cervello che ci permettano di comunicare direttamente tra di noi e con i computer. Anche Facebook ha acquistato una startup che progetta interfacce cervello-computer.

Le interfacce cervello-computer, o BCI, sono state usate per aiutare persone affette da paralisi a riguadagnare un controllo limitato del proprio corpo, o per consentire a veterani che hanno perso gli arti in Iraq e in Afghanistan di controllare protesi artificiali.

In un importante passo avanti per la ricerca, un gruppo di studiosi guidato dal Prof. Gordon Cheng, dell'Università Tecnica di Monaco (TUM), è stato in grado di dimostrare che l'allenamento con un esoscheletro non solo aiuta i pazienti a camminare, ma è anche in grado di accelerare in loro il processo di guarigione. I risultati della ricerca, condotta nell'ambito del  Walk Again Project, sono stati pubblicati sulla rivista Science Robotics.

Una delle sfide affrontate da Cheng e dal collega Miguel Nicolesis, professore della Duke School of Medicine tra i massimi esperti in neuroscienze e in particolare nell'area dell'interfaccia uomo-macchina, è stata “chiudere il circuito tra il cervello e la macchina", ovvero arrivare al punto di convincere il cervello che la macchina non sia altro che un'estensione del corpo.

Per ottenere questo risultato, i ricercatori intendono sviluppare un esoscheletro "morbido", una macchina meno ingombrante dei modelli attuali, che possa essere semplicemente indossato come un capo di abbigliamento capace sia di percepire le intenzioni di movimento dell'utente, sia di fornire un feedback istantaneo. L'integrazione di un simile esoscheletro con i recenti progressi nel campo delle interfacce cervello-macchina che consentono la misurazione in tempo reale delle risposte del cervello, associato ai passi avanti compiuti nell'interpretazione dei segnali cerebrali, consentirebbe l'adattamento senza soluzione di continuità di tali macchine alle esigenze dei singoli utenti.

Un'altra sfida ancora aperta è facilitare il collegamento con robot dal comportamento e dall'aspetto sempre più umano che ne permettano un uso sempre più frequente nel campo delle neuroscienze. Un robot umanoide azionato con muscoli artificiali ad imitazione di quelli naturali, per esempio, fornirebbe ai neuroscienziati un modello più realistico per i loro studi.

Il professor Cheng è responsabile della creazione del corso di studi Elite Graduate Program in Neuroengineering, in cui vengono combinati lo studio delle neuroscienze sperimentali e teoriche con una formazione approfondita in ingegneria, volto alla creazione di una nuova comunità e una nuova cultura nel campo dell'ingegneria.

(lo)