Buona parte della ricerca nelle Tecnologie dell'informazione e della comunicazione che riguarda il cervello è votata a scoprire come funziona l’organo, e in un certo senso a copiarlo. Ma la ricerca sta nel frattempo lavorando anche ad altro. Qualcosa che per qualcuno potrebbe essere ancor più interessante perché potrebbe avvicinarsi a un sogno di molti: controllare il mondo fisico con la mente, muovere gli oggetti usando soltanto il pensiero.
Lungi dall’essere solo una divertente fantasia, la ricerca in questo campo potrebbe rivelarsi uno dei maggiori contributi che la ricerca sul cervello potrebbe dare per aiutare le vittime di incidenti stradali costretti su una sedia a rotelle o le persone che soffrono di paralisi totale o della sindrome locked-in.
Sono milioni infatti gli europei che hanno una qualche forma di disabilità motoria a limitare la capacità di muoversi, interagire o comunicare con gli altri.
Il progetto BRAINABLE è un'iniziativa triennale finanziata dall'UE con 2,3 milioni di euro per sviluppare e integrare sistemi avanzati di "interfaccia cervello-computer" (brain-computer interface o BCI), "intelligenza ambientale", "realtà virtuale" e altre tecnologie che, quando usate insieme, promettono un'autonomia senza precedenti per chi ha tali disabilità. "Il nostro obiettivo è dare alle persone che hanno disabilità motorie quanta più autonomia possibile sulla base della tecnologia attuale e migliorare quindi significativamente la loro qualità di vita", dice Felip Miralles del Centro di tecnologia digitale di Barcellona, un centro di ricerca spagnolo sulle TIC, che sta coordinando il progetto.
Associando BCI e altre tecnologie assistive, i ricercatori hanno dato la possibilità agli utenti di controllare a distanza un robot e manovrarlo per la casa migliorando così la capacità di questi pazienti di comunicare con le persone. I ricercatori di BRAINABLE stanno superando le basse velocità di reazione dei sistemi precedenti integrando intelligenza nella loro piattaforma, in modo che il sistema capisca il contesto e le abitudini dell''utente e possa agire in modo proattivo. La piattaforma permette persino un accesso semplificato alle piattaforme di social network come Twitter e Facebook, che stanno diventando strumenti sempre più importanti per aiutare le persone disabili a superare l'isolamento sociale.
In un'altra importante applicazione della tecnologia di BCI, il progetto finanziato dall'UE MINDWALKER potrebbe aiutare migliaia di persone in Europa paralizzate da una lesione al midollo spinale. L'esoscheletro robotico del progetto controllato dalla mente dovrebbe aiutare queste persone a camminare di nuovo e potrebbe anche aiutare la riabilitazione di chi ha avuto un ictus o degli astronauti che devono ricostruire i muscoli dopo lunghi periodi nello spazio.
La maggior parte dei sistemi di BCI sono invasivi, con elettrodi posizionati direttamente nel tessuto cerebrale, o richiedono che l'utente indossi un casco "bagnato" sulla testa, che usa speciali gel per ridurre la resistenza elettrica. MINDWALKER usa una tecnologia "asciutta" nella quale l''elettronica amplifica e ottimizza i segnali del cervello. "Il cappello EEG asciutto può essere indossato dal soggetto stesso in meno di un minuto, come una cuffia per il nuoto", ha spiegato Michel Ilzkovitz, il coordinatore del progetto presso la Space Application Services in Belgio.
Inoltre il team del progetto ha sviluppato una nuova strategia di camminata che differisce dalla maggior parte degli esoscheletri sviluppati in precedenza, i quali sono progettati per essere in equilibrio quando sono fermi e per muoversi lentamente a passi molto piccoli. MINDWALKER usa una perdita di equilibrio controllata nella direzione verso la quale si cammina che imita il modo in cui gli esseri umani camminano naturalmente. "Questo approccio si chiama ''camminata a ciclo limitato'' ed è stata usata mediante un ''modello di controllo previdente'' per prevedere il comportamento dell''utente e dell''esoscheletro e per controllare l''esoscheletro durante la camminata", ha continuato Ilzkovits. Una maggiore efficienza significa che l'esoscheletro ha un raggio più lungo e batterie più leggere.
Le disabilità fisiche non solo limitano la mobilità, possono anche lasciare le persone socialmente isolate e impossibilitate a sfruttare la maggior parte del mondo moderno in rete. Il progetto ASTERICS ha sviluppato una piattaforma di sostegno che facilita e migliora la comunicazione per le persone con disabilità motorie negli arti superiori associando BCI e visione artificiale con attuatori di base per controllare un sistema di computer. Alla sua conclusione, nel dicembre 2012, il progetto aveva sviluppato un prodotto che permette l''accesso a dispositivi diversi, come PC, telefoni cellulari e dispositivi di smart-home, con le funzionalità integrate in una piattaforma che si può adattare per ogni utente. È disponibile sia come software open-source che come dispositivo pre-configurato venduto attraverso dei distributori.
Questo tipo di protesi ha le potenzialità per cambiare in meglio la vita di migliaia di persone. Nella seconda parte di questo articolo esamineremo altre applicazioni mediche della ricerca TIC legata al cervello finanziata dall'Unione europea.
