Feedback tattile multicanale per dare destrezza alla mano protesica

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(foto archivio)

Uno dei problemi che si riscontra maggiormente nell’uso delle protesi di arto superiore da parte di chi ha perso l’arto o la mano a causa di incidenti o altre situazioni è la mancanza di un feedback tattile. Chi usa l’arto nativo non si rende quasi conto di quanto il tatto sia essenziale nel modulare, per esempio, la forza di stretta di un oggetto o nello stimarne dimensioni e forma e, quindi, di conseguenza decidere per un tipo di presa piuttosto che per un’altra.

Tutto questo lavorio, svolto dal sistema sensoriale e dalla corteccia motoria, resta sotteso e, in qualche modo, inconscio. Ma se si perde la mano e si usa una protesi si sente tutta la mancanza del tatto. Ciò è così vero da portare più di un paziente dotato di mano di ultima generazione ad abbandonarla per optare per una mano non funzionale, ma esclusivamente estetica, e per svolgere tutte le attività con l’arto nativo rimasto.
Per ovviare a questo problema da tempo la ricerca bioingegneristica lavora allo sviluppo di sensori capaci di dotare la protesi di una certa forma di tatto. Si parla di biofeedback tattile. Un recente studio statunitense propone l’uso di un nuovo bracciale robotico morbido multicanale da indossare insieme alla protesi mioelettrica per trasmettere sensazioni tattili artificiali agli utenti. Gli autori hanno effettuato una serie di test, partendo dalla presa e trasporto di un oggetto per arrivare alla presa e trasporto di due oggetti in contemporanea. In entrambi i casi è stato valutato il ruolo del senso visivo sul raggiungimento del risultato.

Ecco gli esiti di questa prima parte dello studio. Gli autori riportano che i partecipanti sono riusciti a trasportare un singolo oggetto in modo corretto e senza romperlo anche in assenza della vista, il che suggerisce che sia proprio il bracciale multicanale utilizzato a fornire il senso del tatto in modo adeguato.
Se si aumenta il numero degli oggetti da trasportare a due, la situazione si complica… ma gli autori, lavorando sotto diverse condizioni di studio, hanno verificato che il trasporto è reso più semplice dalla presenza attiva del multicanale tattile. Al contrario la vista è meno influente, come indicato dai numeri qui presentati. In presenza di sensore tattile attivo il tasso di successo registrato è di 90.6% ± 14.0% in presenza della vista e di 86.3% ± 21.7% senza vista, se si toglie il feedback tattile, questi valori calano a 21.9% ± 21.6% e 9.4% ± 19.0%.

Gli autori sono andati oltre, cercando di individuare le fasi della presa che sono davvero influenzate dalla presenza o meno del feedback tattile dato dal bracciale multicanale: in questo modo hanno chiarito a fondo cosa accade nell’utente. In linea generale, quello che hanno osservato è che l’uso del bracciale multicanale facilita la presa e il trasporto di più oggetti in simultanea con la mano robotica, riducendo anche il rischio di romperli. Non solo: anche il tempo di trasporto si riduce notevolmente.

Ciò significa avere una mano robotica dotata di maggior destrezza e, quindi, poterla utilizzare meglio nella vita di tutti i giorni. Questo studio vuole essere punto di partenza per continuare a valutare il ruolo del feedback tattile nella protesica di arto superiore. Gli stessi autori hanno già individuato una serie di domande cui sarebbe interessante rispondere… per esempio, come fa l’utente a selezionare quale tipo di presa protesica utilizzare in base all’oggetto che ha davanti? Si potrebbero utilizzare un’app dedicata, ma questa è solo una delle idee proposte. Il lavoro da fare per rendere operativi questi sistemi multicanale è ancora molto, ma ci si avvicina sempre di più alla realizzazione di protesi efficaci e davvero capaci di ridare alle persone con amputazione un senso di naturalezza. Lo studio è pubblicato open su “Scientific Reports”.

(Lo studio: Abd, M.A., Ingicco, J., Hutchinson, D. et al. Multichannel haptic feedback unlocks prosthetic hand dexterity. Sci Rep 12, 2323 (2022). https://doi.org/10.1038/s41598-022-04953-1)

Stefania Somaré