Arti bionici wireless comandati dal cervello

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Muovere un arto robotico grazie a un’interfaccia senza fili tra computer e cervello è l’obiettivo del progetto annunciato al Centro Diagnostico Italiano di Milano nel corso del convegno “Advances in Epilepsy: novel diagnostic and therapeutics approaches” e che sarà sviluppato nei prossimi anni grazie a una collaborazione tra centri di ricerca italiani e francesi. Oltre a questo progetto di frontiera, sono stati presentati aggiornamenti su una nuova tecnica che impiega radiazioni di spessore microscopico per bloccare il propagarsi delle crisi epilettiche, tagliando i circuiti cerebrali attraverso su cui si sviluppano. Sottolinea Pantaleo Romanelli, direttore scientifico del Centro Cyberknife presso il Centro Diagnostico Italiano e coordinatore del progetto: «I progetti presentati al Cdi sono molto innovativi; in particolare, l’integrazione tra cervello e cibernetica è un’affascinante frontiera dove neuroscienze e telemedicina si incontrano. L’interfaccia computer-cervello è un primo tentativo che può rappresentare una speranza per chi ha subito lesioni della colonna vertebrale o ha perso un arto. In prospettiva può aprire la strada a sperimentazioni più ambiziose come muovere un robot a distanza oppure di trasmettere pensieri e azioni. Siamo ancora all’inizio e per avere un’applicazione clinica di questa tecnologia sono necessari alcuni anni, tuttavia sono prospettive concrete». Il progetto di interfaccia si baserà su una nuova tecnologia (detta Cyberbrain), per cui sono allo studio le possibili applicazioni, dalla prevenzione delle crisi epilettiche all’uso di strumenti elettronici controllati con il pensiero, fino allo studio approfondito delle funzioni cerebrali. La principale novità introdotta da questa tecnologia è di essere wireless (le tecnologie di brain interface in sperimentazione richiedono cavi di trasmissione). Inoltre, il nuovo strumento è frutto di un progetto completamente made in Italy (è sviluppato da AB medica). L’interfaccia, posizionata nel cranio, è costituita da un elettrodo che registra l’attività elettrica della corteccia cerebrale e mappa le funzioni cerebrali, trasmettendo i dati al computer in modalità wireless. Cyberbrain riesce così a rilevare l’impulso elettrico che costituisce il pensiero del movimento dell’arto e lo traduce nel comando che fa muovere l’arto robotico. La trasmissione dei dati avviene attraverso una frequenza radio dedicata a impianti biomedici. Ciò consente di evitare l’uso di cavi di connessione che fuoriescano dallo scalpo del paziente per essere collegati alle apparecchiature di analisi. L’uso di questi cavi ha però alcune gravi controindicazioni poiché vanno rimossi dopo pochi giorni per evitare infezioni e limitano fortemente la mobilità del paziente. Inoltre, diversamente da altri dispositivi biomedicali (es. pacemaker), che prevedono una sostituzione periodica, Cyberbrain è facilmente ricaricabile dall’esterno attraverso un processo di induzione magnetica. Attualmente è in fase di sviluppo anche un altro uso del dispositivo, che mira alla sorveglianza e alla prevenzione di crisi epilettiche: il dispositivo una volta impiantato in un paziente epilettico, sarà in grado di rilevare l’alterazione dell’attività elettrica del cervello e allertare in tempo reale un medico, un familiare o il 118. In questo caso, attraverso una connessione online, il medico potrà anche intervenire comandando direttamente allo strumento di emettere un impulso elettrico all’interno del cervello, bloccando la crisi e ripristinandone il normale funzionamento. Inoltre, lo sviluppo di elettrodi cerebrali in grado di analizzare e trasmetterne l’attività elettrica in modalità wireless permetterà di incrementare le capacità di analisi dell’attività del cervello.