Accendere una lampadina col pensiero? Al Bci Lab di Parma si può

LA MENTE OLTRE I CONFINI DEL CORPO: ALLA SCOPERTA DELL'INTERFACCIA NEURALE

BCICosa si prova ad essere imprigionati nel nostro stesso corpo? Lo si potrebbe chiedere a tutte quelle persone affette da patologie il cui decorso, più o meno velocemente, porta alla paralisi. Quando la mente è lucida, il pensiero scorre libero ma il corpo non risponde, la volontà è inesprimibile, come ci si sente?

UNO SGUARDO SUL FUTURO –  I primi scienziati che concepirono la tecnologia denominata Brain-Computer Interface (BCI), o interfaccia neurale, questa domanda devono essersela posta più volte, andando addirittura oltre, aspirando a trovare il modo di liberare la mente di un individuo dal proprio corpo, bypassandolo attraverso un computer. Potrà suonare fantascienza relegata ad un lontano futuro, ma non è così distante come si potrebbe pensare: al Bci lab dell’Università di Parma, un team di professori e ricercatori si dedica ad una particolare nicchia di questa tecnologia applicata alla domotica.

RADICI DIVERSE E LONTANE – Le radici di questa straordinaria tecnologia, sintesi di scienze distanti che spaziano dall’ingegneria informatica alla neurobiologia, passando per psicologia e studio di algoritmi, sono state gettate negli anni ’50, quando Ivan Sechenov e Ivan Pavlov svilupparono la teoria del riflesso condizionato, dimostrando che ad uno stimolo condizionante corrisponde un riflesso da parte del soggetto. Un altro tassello importante è stato scoprire che i segnali che utilizzano i nostri neuroni per trasmettere il proprio messaggio hanno anche una natura elettrica, oltre che chimica, e che questi impulsi si possono rilevare e, soprattutto, decodificare. Da qui a sviluppare un algoritmo in grado di analizzare i segnali emessi dal nostro cervello il passo è relativamente breve, in particolar modo con la potenza di calcolo che oggi è possibile sfruttare. Ed è così che negli Stati Uniti nascono le prime sperimentazioni di protesi neurali in grado di analizzare e interpretare i segnali cerebrali associati a movimenti e di tradurli in gesti artificiali.

BCI LABBCI ARRIVA ANCHE A PARMA – Da 10 anni a questa parte gli studi di Brain Computer Interface hanno messo radici anche all’interno dell’Ateneo di Parma. A parlarcene è la responsabile del Bci Lab Ilaria De Munari, molto entusiasta dei risultati raggiunti e del successo ottenuto dal laboratorio durante La Notte dei Ricercatori tenutasi il 25 settembre scorso.
“Il nostro gruppo – spiega la professoressa De Munari – ha lavorato sulla progettazione di sistemi digitali applicati a sensori per l’automazione domestica dedicata ad anziani e disabili“. Il team di ricercatori parmensi si è quindi impegnato nella realizzazione di sensori indossabili ai fini di monitorare le azioni di anziani e diversamente abili limitati nel loro quotidiano. “Attraverso la creazione di una cuffia Bci munita di sensori chiunque potrà compiere un’azione con la sola forza del pensiero“. Possibile? Sì, ecco come.
Posizionando davanti al soggetto, munito di cuffia, quattro led lampeggianti a frequenze diverse e corrispondenti ognuno ad una scelta, l’individuo può selezionare l’azione desiderata guardando semplicemente una delle quattro luci. La particolare frequenza della fonte luminosa produce infatti una corrente altrettanto particolare tra i neuroni, registrata prontamente dall’interfaccia che traduce il segnale in azione. Proprio durante la dimostrazione tenutasi al Campus universitario lo scorso 25 settembre è stato dimostrato a tutti gli interessati come sia semplice accendere una lampadina o abbassare una tapparella con il solo pensiero, l’adatta tecnologia e senza alcun tipo di addestramento.

LA SCIENZA PER MIGLIORARE LA VITA – Nonostante il corso di Ingegneria Informatica di Parma non sia l’unico in Italia ad occuparsi di questa tecnologia innovativa, in compagnia del Gruppo di Roma e dal S.Anna di Pisa, l’Ateneo cittadino si differenzia per i suoi obiettivi. Da circa 4 anni infatti, il gruppo di ricercatori di Parma ha orientato i suoi studi più sull’applicazione domestica che sulla ricerca scientifica.
Il nostro obiettivo è di permettere a chi non ne ha la possibilità, una vita più autonoma, sicura e duratura nella propria casa”, spiega la professoressa. Infatti questa tecnologia, quasi irreale, oltre a rispondere ai comandi del cervello, registra anche le azioni degli individui che la utilizzano, monitorandone così le abitudini e permettendo ai supervisori di intervenire in caso di modifiche sospette della routine, quali ad esempio semplici problemi di insonnia o addirittura comportamenti pericolosi.

Ma che costi avrà un sistema così complesso? “I prezzi di questi macchinari non sono poi così accessibili”, risponde De Munari. Insieme ai colleghi Ciampini, Mara, Bianchi, Martinelli, Lo Sardo e Grossi, il team ha cercato di realizzare una tecnologia dai costi contenuti che, seppur molto vari, ovviamente levitano proporzionalmente alla complessità delle tecnologie impiegate: il kit immaginato dal gruppo dell’Università di Parma si aggira sul paio di migliaia di euro, mentre per i prototipi americani si parla invece di cifre dieci, anche cento volte superiori. “Il confort – aggiunge infine la professoressa- è un altro obiettivo che ci siamo posti. La cuffia è piena di sensori, non tra le più comode diciamo, ma lo scopo finale è quello di creare qualcosa il più confortevole p
ossibile”.

Insomma, la tecnologia Bci, in tutte le sue innumerevoli declinazioni, non acquista la sua importanza come risultato, ma come fondamenta su cui costruire gli strumenti per un futuro decisamente entusiasmante da immaginare.

 

di Alessandra Cucchi e Matteo Buonanno Seves

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