La morbida setosità del pelo di un gatto che vibra mentre l’animale fa le fusa, o la rotondità fresca e liscia di una mela. I ricercatori dell’University of Pittsburgh School of Medicine e dell’Università di Chicago hanno fatto passi avanti nello sviluppo di un’interfaccia cervello-computer capace di restituire il senso del tatto alle persone con tetraplegia. A descrivere i progressi ottenuti è un lavoro su ‘Nature Communications’.
L’importanza del tatto
“Il tatto è una componente fondamentale della comunicazione sociale non verbale; è una sensazione personale, ricca di significato – ha spiegato Ceci Verbaarschot, professoressa associata di neurochirurgia e ingegneria biomedica presso la University of Texas-Southwestern, ex borsista post-dottorato presso i Rehab Neural Engineering Labs dell’Università di Pittsburgh – Permettere agli utenti dell’interfaccia cervello-computer di progettare le proprie sensazioni li aiuta a rendere l’interazione con gli oggetti più realistica e significativa, avvicinandoci sempre di più alla creazione di una neuroprotesi intuitiva e gradevole da usare”.
Nello studio sono state coinvolte tre persone con una lesione midollare che aveva compromesso la sensibilità delle mani.
Che cos’è un’interfaccia cervello computer
Si tratta di un sistema che converte l’attività cerebrale in segnali capaci di sostituire, ripristinare o migliorare funzioni corporee normalmente controllate dal cervello, come i movimenti muscolari. Può anche essere usata per riparare segnali sensoriali interrotti e restituire percezioni perdute stimolando direttamente il cervello.
Non più solo formicolii
A differenza degli esperimenti precedenti, in cui il tatto artificiale si traduceva in sensazioni vaghe di formicolio uguali per ogni oggetto, questa volta i ricercatori hanno permesso agli utenti dell’interfaccia di controllare direttamente i parametri della stimolazione elettrica responsabile della percezione tattile. Ciò ha consentito di restituire ai pazienti un senso del tatto personalizzato.
Così i protagonisti dello studio hanno potuto descrivere la pelliccia calda di un gatto che faceva le fusa, la superficie rigida di una chiave e la buccia fresca di una mela.
I precedenti e il tatto perfetto
In passato i ricercatori di Pittsburgh erano riusciti a far ‘restituire’ il tatto a un uomo paralizzato attraverso un braccio robotico controllato dalla mente, dimostrando che la percezione migliorava l’efficienza dei movimenti. Tuttavia stringere la mano a qualcuno produceva la stessa sensazione di sollevare una roccia. Nel nuovo studio, i soggetti sono riusciti a ‘progettare’ esperienze tattili distinte per diversi oggetti visualizzati su uno schermo, riuscendo in alcuni casi a identificarli esclusivamente sulla base della sensazione percepita.
Questa volta infatti era stato chiesto ai partecipanti di individuare una combinazione di parametri che riproducesse la sensazione di accarezzare un gatto o toccare una mela, una chiave, un asciugamano o una fetta di pane tostato, attraverso oggetti presentati in forma digitale. Quando le immagini degli oggetti venivano rimosse e occorreva affidarsi esclusivamente alla stimolazione tattile, i protagonisti sono riusciti a identificarne correttamente uno su cinque nel 35% dei casi. C’è ancora margine di miglioramento, dunque.
Come ha commentato l’autore senior dello studio, Robert Gaunt, professore associato di medicina fisica e riabilitativa presso l’Università di Pittsburgh, “abbiamo impostato questo studio con l’ambizione di arrivare sulla luna, e siamo almeno entrati in orbita”. Ma il viaggio per restituire il senso del tatto ai pazienti grazie a un arto artificiale smart appare ancora lungo.
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