Ricercatori della BrainGate Collaboration (che comprende studiosi della Brown University, del Massachusetts General Hospital, della Harvard Medical School, del Providence VA Medical Center, della Stanford University e della Case Western Reserve University) hanno sviluppato un’interfaccia cervello-computer (BCI) che ha permesso a un uomo paralizzato di “digitare” testi sullo schermo di un computer.
Il paziente “immagina” di scrivere le varie lettere a mano e sensori impianti nel suo cervello sono in grado di riconoscere la firma neurale univoca di ogni lettera, permettendo di scrivere con una velocità di 90 caratteri al minuto.
Il sistema – scrive il sito Medgadget – potrebbe permettere a pazienti terminali o gravemente lesi nel corpo, di comunicare con altre persone e facilitare loro la navigazione su internet.
Le interfacce Brain-computer si stanno evolvendo velocemente; le possibilità per i pazienti paralizzati sono moltissime e rilevanti, offrendo potenzialmente modalità per migliorare la comunicazione, farsi capire, controllare dispositivi esterni. Molti sistemi si sono concentrati nel permettere ai pazienti di controllare protesi robotiche e sedie a rotelle ma la possibilità di comprendere parole scritte è un passo altresì importante, soprattutto nella moderna era delle comunicazioni digitali: tecnologie che potrebbero permette di rendere più accessibili svariati dispositivi.
Anziché proporre una tastiera virtuale leggendo l’attività neurale del cervello per individuare le lettere “digitate”, il team responsabile dello studio si è concentrato sul monitoraggio della grafia immaginaria: l’utente immagina di scrivere ogni lettera a mano e i sensori impiantati nel cervello riconoscono la firma neurale unica di ciascun carattere.
Il team in questione ha impiantato due elettrodi nella regione del cervello associata ai movimenti del braccio e della mano destra; immaginando di scrivere una specifica lettera a mano, il sistema è in grado di produrre firme neurale univoche che il sistema associa alle varie lettere, migliorando man mano il riconoscimento grazie ad algoritmi di machine learning. È man mano possibile “allenare” il sistema e individuare rapidamente le lettere che l’utente intende digitare, mostrandole sullo schermo.
“Vogliamo trovare nuovi modi per consentire alle persone di comunicare più velocemente”, ha riferito il ricercatore Frank Willett. “Questo nuovo sistema utilizza sia la ricca attività neurale registrata dagli elettrodi intracorticali sia la potenza dei modelli linguistici che, se applicati alle lettere neuralmente decodificate, permettono di creare rapidamente un testo accurato”.
Il soggetto dello studio è stato un uomo di 65 anni che ha subìto una lesione al midollo spinale ed è rimasto paralizzato dal collo in giù. Collegato il cervello ad un computer, l’uomo ha immaginato di scrivere lettere con una penna su carta e gli algoritmi ideati dai ricercatori hanno convertito i suoi segni immaginari in testo digitale. Secondo i ricercatori con questo sistema, “l’uomo potrebbe produrre frasi e rispondere alle domande con una velocità simile a quella di altri della sua età che digitano testi su uno smartphone”. Il sistema, come accennato, ha permesso di produrre testi con una media di 90 caratteri al minuto, più del doppio di altri sistemi BCI esistenti, un nuovo capitolo nello sviluppo di neurotecnologie clinicamente utili.
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