Tetraplegia – La prima neuroprotesi plug and play
“Realizzato un nuovo dispositivo per collegare direttamente il cervello di un soggetto tetraplegico con il cursore di un computer: l’algoritmo che lo comanda non ha bisogno di essere ricalibrato e addestrato quotidianamente, superando un’importante limitazione di analoghi prototipi progettati finora
Plug and play: è così che vengono definiti i dispositivi elettronici che per funzionare hanno bisogno solo di inserire una spina in una presa o di collegare un cavo. La stessa idea di semplicità d’uso ha ispirato un gruppo di neuroscienziati dell’Università della California a San Francisco che progettano neuroprotesi, i dispositivi che si connettono direttamente al sistema nervoso di pazienti amputati o paralizzati per comandare arti artificiali o dispositivi computerizzati.
Le neuroprotesi hanno conosciuto negli ultimi anni un progresso tumultuoso, e quello descritto su “Nature Biotechnology” da Karunesh Ganguly e colleghi è un notevole passo in avanti perché, per la prima volta, non richiede un addestramento quotidiano e ripetitivo.
“Adattare un sistema di apprendimento artificiale per farlo funzionare in modo fluido con i sofisticati schemi di apprendimento a lungo termine del cervello è una cosa che non era mai stata dimostrata in una persona colpita da paralisi”, ha commentato Ganguly.
Cuore del nuovo dispositivo è una schiera di elettrodi denominata ECoG, delle dimensioni di pochi centimetri quadrati, che viene collocata chirurgicamente sulla superficie del cervello. Finora ECoG è stato utilizzato per monitorare e registrare in continuo l’attività cerebrale di pazienti affetti da gravi forme di epilessia, ma Ganguly e colleghi hanno pensato di sfruttarlo come interfaccia neurale.
Gli autori hanno quindi sviluppato un algoritmo di apprendimento automatico per mettere in comunicazione le registrazioni di un ECoG impiantato in un soggetto tetraplegico con il cursore sullo schermo di un computer. Il soggetto doveva immaginare i movimenti necessari per muovere il cursore, seguendolo su un monitor; quindi l’algoritmo decodificava i segnali neurali del paziente e li adattava al movimento del cursore.
Inizialmente gli sperimentatori hanno seguito un protocollo di addestramento standard, in cui l’algoritmo veniva ricalibrato ogni giorno. Ciò era reso necessario dal fatto che gli elettrodi usati comunemente tendono muoversi nel tempo, cambiando col tempo il segnale catturato…”
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Fonte: “La prima neuroprotesi plug and play”, Le Scienze
