Sfide: il senso del tatto su una mano bionica

Un'interfaccia cervello-computer ha permesso di arrivare al senso del tatto più avanzato mai ottenuto per un arto bionico extracorporeo, cioè non direttamente collegato al moncone del paziente. Per la prima volta è stato possibile ricostruire sensazioni tattili complesse in pazienti con lesioni spinali che avevano un arto superiore paralizzato, intenti a controllare con il pensiero un arto bionico collegato alla sedia a rotelle. L'arto ha potuto catturare e comunicare sensazioni tattili naturali al cervello grazie a una serie di elettrodi impiantati nella corteccia dei due pazienti, in modo analogo a come avrebbe fatto una mano "vera". La ricerca è stata pubblicata su Science.. Tornare a sentire il mondo sotto le dita. Il senso del tatto permette di avere un'esperienza piena e intensa del mondo. In chi ha una lesione spinale, i segnali elettrici che arrivano dalla mano e che dovrebbero portare al cervello le sensazioni tattili sono tuttavia bloccati prima che possano adempiere al loro compito. Un arto bionico controllato dai segnali cerebrali può aiutare a riconquistare questo pezzo di esperienza perduta, ma senza un senso del tatto articolato è molto difficile tornare a manipolare gli oggetti, o percepire una mano bionica come una (seppur nuova) parte del proprio corpo.. Nel nuovo lavoro si è deciso di valutare l'utilizzabilità di un arto bionico extracorporeo che può essere montato vicino all'utilizzatore, per esempio sulla sedia a rotelle, assicurandosi che questa mano artificiale fosse in grado di restituire feedback tattili complessi. Lo studio è stato coordinato da Giacomo Valle, Assistente Professore al Dipartimento di Ingegneria elettrica della Chalmers University of Technology in Svezia, ma parte del Bensmaia Lab per la ricerca in neuroscienze e neuroprostetica dell'Università di Chicago all'epoca dello studio. I ricercatori coinvolti fanno parte del Cortical Bionics Research Group (USA); lo studio è stato finanziato dal National Institute of Neurological Disorders and Stroke dei National Institutes of Health statunitensi.. I dialoghi tra l'arto bionico e il cervello. Gli scienziati hanno seguito per anni due persone con interfaccia cervello-computer (BCI) o interfaccia neurale, aventi microelettrodi stabilmente impiantati nelle regioni sensoriali e motorie della corteccia cerebrale che rappresentano braccio e mano. Questo training ha permesso di registrare e decodificare tutti i diversi schemi di attività elettrica nel cervello relativi alle intenzioni motorie per braccio e mano. Questa attività è infatti comunque presente nel cervello, anche in caso di una lesione spinale che porti a una paralisi degli arti superiori. Benché il segnale non arrivi alla mano per via della lesione, il cervello lo produce.. L'intenso lavoro di decodifica ha permesso ai partecipanti di arrivare a controllare in modo diretto l'arto bionico extracorporeo (grazie all'interfaccia cervello-computer che decifrava le intenzioni del cervello e le comunicava all'arto artificiale). I ricercatori hanno messo a punto un protocollo di microstimolazione degli elettrodi nella corteccia che ha permesso di veicolare al cervello sensazioni tattili complesse assorbite dal mondo esterno: i contorni spigolosi o arrotondati di un oggetto, la direzione del suo movimento sotto le dita, la sua forma e la sua tridimensionalità. Gli autori dello studio descrivono il risultato come una nuova esperienza tattile, un livello di complessità del tatto che mai prima d'ora era stato raggiunto da un'interfaccia cervello-computer.. Verso un senso del tatto ancora più preciso. L'obiettivo a tendere è riuscire ad avvicinarsi il più possibile al tipo di sensazioni tattili percepite dalle mani umane. Ciò significherebbe poter controllare la mano bionica con un'accuratezza un tempo impossibile, riuscendo per esempio a sollevare un oggetto e spostarlo altrove. Sensori più complessi e una tecnologia robotica più avanzata (con l'aggiunta per esempio di pelle prostetica) potranno in futuro veicolare sensazioni tattili più raffinate e ampliare il repertorio sensoriale degli arti bionici..