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Uno studio dell’università dello Utah ha re-ingegnerizzato un sistema di protesi della mano per far sì che le persone amputate percepiscano nuovamente sensazioni.

Se i vostri occhi stanno leggendo questo articolo, ciò è possibile solo grazie alle vostre mani che vi hanno condotto qui. Un concerto di movimenti coordinati, mirati a digitare sequenze di caratteri via tastiera e puntare e cliccare con il mouse. Ma, se perdeste il prezioso arto, quale tecnologia vi potrebbe rendere abilità come cliccare, sfiorare, afferrare? Esistono simili protesi?

Le protesi

L’uomo utilizza protesi da migliaia di anni. Il primo ritrovamento è datato 950 A.C., scoperto nel Cairo, un alluce realizzato in pelle e legno per una nobildonna egiziana. Per quanto ben realizzata, questa protesi è semplicemente una grezza struttura meccanica e così sarebbero state anche le protesi nei secoli successivi. Nelle ultime decadi, invece, la tecnologia ha consentito di utilizzare materiali sempre più leggeri, forti, flessibili e d’incorporare microprocessori e sistemi di controllo automatizzati.

Il gap

Il grande problema, il salto di qualità da fare per colmare la lacuna tra la protesi e l’arto vero, è la capacità di utilizzare il proprio corpo ed i suoi neuroni per sentire e comandare la mano. Team di ricercatori, dall’M.I.T. alla University of Pittsburgh, hanno usato interfacce neurali per catturare i segnali del corpo e trasformarli in movimenti della macchina. Ciò ha portato, nel 2014, all’approvazione del DEKA Arm come dispositivo medico da parte dell’FDA (Food and Drug Administration). Il DEKA Arm è una protesi bionica che può essere connessa al sistema nervoso di una persona mutilata. Essa è stata sviluppata coni fondi del DARPA (Defense Advaced Research Projects Agency).

La nuova ricerca

Utilizzando il DEKA Arm come punto di partenza, il team ha ampliato la gamma di sensazioni che il fruitore della protesi possa percepire. Il tatto, infatti, viene inteso come senso singolo ma esso comprende centinaia di sensazioni come dolore, temperatura, vibrazioni, pressione, etc. I ricercatori ne hanno isolate e mappate 119. Per fare ciò hanno impiantato sensori nei nervi periferici dell’avambraccio del paziente, stimolandoli e basandosi sulla risposta del soggetto, hanno potuto identificare le percezioni. Inserita la mappatura nella protesi hanno creato una buona approssimazione dell’arto reale.

Evitare il condizionamento

Per i test, ond’evitare che il paziente fosse condizionato dagli altri sensi, egli è stato bendato e le sue orecchie coperte, la mano artificiale, collegata, è stata posizionata su un tavolo poco distante. Successivamente gli è stato chiesto di valutare la consistenza di oggetti non visti in precedenza e di afferrarli con la protesi.

Step successivi

Come ulteriore caratteristica da aggiungere, i ricercatori vogliono aumentare la velocità con cui il soggetto può percepire la texture, la consistenza e la struttura dell’oggetto non visto. Per fare ciò, si avvarranno di precedenti ricerche della University of Chicago finalizzate a creare un modello su come il cervello dei primati reagisce nel toccare una superfici con le proprie zampe. Ciò dovrebbe incrementare notevolmente le performance della protesi.

Stato dell’arte

La protesi attualmente è molto costosa, si stima tra i 100 ed i 200 mila dollari e non è ancora pronta. I ricercatori sperano di riuscire a creare dei campioni da portare a casa e di avere l’approvazione dell’FDA nei prossimi anni. Al momento elettrodi e mani sono stati impiantati con successo su soli 8 pazienti.