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Controllo della sedia a rotelle con la mente

11.03.2016

I ricercatori della Duke University School of Medicine (USA) hanno sviluppato un dispositivo per controllare il movimento di una sedia a rotelle utilizzando solo comandi mentali e lo hanno testato con successo sulle scimmie.

Ad oggi, diversi gruppi scientifici nel mondo hanno sviluppato interfacce cervello-macchina per controllare le protesi sfruttando l'attività dei neuroni nella corteccia cerebrale. Tuttavia, non è chiaro se questo metodo potesse essere utilizzato per controllare una sedia a rotelle mentre si muoveva continuamente nello spazio.

I biologi della Duke University hanno iniziato esperimenti che potrebbero rispondere a questa domanda nel 2012. Hanno iniettato a due scimmie rhesus centinaia di minuscole microfibre nella corteccia, responsabili del movimento e delle sensazioni. Quindi, mettendo le scimmie su sedie a rotelle, i ricercatori hanno mostrato loro dei grappoli d'uva, costringendo le scimmie a lottare per l'obiettivo desiderato. I macachi non si muovevano, quindi la guida era puramente mentale. I ricercatori hanno registrato i segnali risultanti da quasi 300 neuroni cerebrali. Avendo accumulato una vasta gamma di dati, hanno programmato un sistema informatico - un decoder - per tradurre i segnali cerebrali in comandi digitali per controllare una speciale sedia a rotelle robotica.

Nella fase successiva, le scimmie hanno cercato di raggiungere l'obiettivo controllando mentalmente la sedia a rotelle. Hanno mostrato una buona capacità di apprendimento, nel tempo hanno notevolmente migliorato la loro capacità di navigare e sono arrivati al trattamento in modo sempre più efficiente e rapido.

Pertanto, gli sperimentatori sono stati in grado di dimostrare che l'attività della corteccia cerebrale può essere utilizzata per controllare il movimento di una sedia a rotelle e il cervello può essere insegnato questo.

È interessante notare che, insieme ai segnali cerebrali responsabili di vari tipi di movimento, i ricercatori hanno inaspettatamente identificato un segnale corrispondente a una stima della distanza dal bersaglio, che non era presente all'inizio dell'esperimento. È nato durante il corso di studi.

Questo lavoro è di grande importanza per le persone con disabilità gravi che hanno perso la mobilità e il controllo muscolare a causa di una malattia. Tale tecnologia può restituire loro mobilità.

Poiché l'apparecchiatura può controllare fino a 2000 neuroni, i ricercatori hanno in programma di aumentare l'esperimento per migliorare la fedeltà e l'accuratezza del dispositivo scimmia prima di passare allo sviluppo di una versione umana.

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