Ricerca. La Deep Brain-Machine Interface apre nuove prospettive

Le interfacce tra macchina e cervello profondo, le DBMI, possono aprire la strada a una serie di nuove applicazioni, avvicinando la mente umana all’interazione con le macchine e l’ambiente

Questo l’argomento principale di un articolo, pubblicato sulla rivista National Science Review, condotto dagli scienziati della Tsinghua University. Il team, guidato da Luming Li e Yanan Sui, ha esaminato due tecnologie di interfaccia uomo-macchina: la stimolazione cerebrale profonda e l’elettroencefalografia stereotassica. Scopo del lavoro, quello di valutare le possibili applicazioni cliniche e l’avanzamento della ricerca in merito alla connettivita’ cerebrale. La corteccia cerebrale, spiegano gli autori, e’ stata a lungo l’obiettivo di ricerca dell’interfaccia cervello-macchina. Registrando l’attivita’ neurale in piu’ regioni corticali per comprendere l’intenzione umana, e’ possibile permettere ai pazienti paralizzati di controllare braccia e protesi robotiche o sistemi di comunicazione.

Le interfacce cervello-computer convenzionali consentono di decodificare segnali sensoriali e motori come risposte visive, movimenti delle mani e parole in un ambiente di laboratorio limitato. La capacita’ di raggiungere le regioni profonde del cervello, pero’, permetterebbe di ampliare significativamente le possibilita’ delle BMI. Il gruppo di ricerca introduce due sistemi di interfaccia cerebrale profonda ampiamente utilizzati, la stimolazione cerebrale profonda (DBS) e l’elettroencefalografia stereotassica (sEEG). Le interfacce profonde si concentrano infatti sulla comprensione e sulla modulazione delle attivita’ neurali nel cervello nelle regioni piu’ remote.

“Si tratta di un campo di ricerca emergente – osserva Li – con un grande potenziale per applicazioni cliniche. La tecnologia DBMI avanzata e’ progettata per registrare e decodificare l’attivita’ neurale profonda con un’elevata risoluzione spaziotemporale e configurare in modo efficiente i parametri di stimolazione per una modulazione precisa degli stati cerebrali”.

Il sistema nervoso, spiegano gli scienziati, trasmette principalmente informazioni attraverso segnali elettrici, per cui le BMI mediate da segnali elettrici sono state considerate un possibile approccio utile in questo campo. “Studiare le funzioni cerebrali profonde – scrivono gli esperti – e’ fondamentale per raggiungere una migliore comprensione del funzionamento del cervello. Queste nozioni potrebbero aiutarci a sviluppare tecniche e approcci innovativi per il trattamento di malattie e condizioni come il Parkinson o l’Alzheimer”.

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