Un braccio robotico controllato dal respiro
Il primo braccio robotico controllato grazie al respiro, più precisamente grazie ai movimenti che compie il diaframma durante la respirazione, senza che ciò ostacoli il controllo del resto del corpo, sfida i limiti del cervello umano. L’esito dell’esperimento ha dimostrato come il sistema nervoso di individui sani sia in grado di accettare un terzo braccio robotico e di imparare a controllarlo in maniera intuitiva, consentendo così di esplorare in modi inediti il funzionamento del cervello.
Lo studio
Lo studio, realizzato tra Italia e Svizzera, è stato pubblicato sulla rivista “Science Robotics” da un gruppo di ricercatori guidato dal Politecnico Federale svizzero di Losanna (EPFL), con il contributo della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa. “La motivazione principale di questo studio è la comprensione del sistema nervoso: se si sfida il cervello a fare qualcosa di completamente nuovo, si può imparare a capire se è in grado di farlo”, ha dichiarato Silvestro Micera di EPFL e Scuola Sant’Anna, coordinatore dello studio che vede come prima autrice Giulia Dominijanni, dottoranda presso il Neuro-X Institute dell’EPFL.
L’esperimento
L’esperimento si è svolto inizialmente in un ambiente virtuale: i partecipanti erano dotati di una cintura che misurava il movimento del diaframma e di una cuffia per la realtà virtuale, che consentiva di visualizzare il terzo braccio davanti a sé tra il destro ed il sinistro, dotato di una mano simmetrica a sei dita. “Abbiamo reso questa mano simmetrica per evitare qualsiasi pregiudizio verso la mano destra o sinistra”, ha commentato Dominijanni, aggiungendo che “Il controllo tramite diaframma del terzo braccio è in realtà molto intuitivo e chi ha partecipato alla sperimentazione ha imparato a controllare l’arto aggiuntivo molto rapidamente. Inoltre, la nostra strategia di controllo è intrinsecamente indipendente dagli arti biologici e non influisce sulla capacità dell’utente di controllare il proprio corpo”.
La sperimentazione nella vita reale
Il test è stato poi realizzato nel mondo reale, dove le persone hanno dimostrato di poter utilizzare una versione semplificata di un braccio robotico, formato da un’asta che poteva essere allungata e accorciata: in questo caso, alla contrazione del diaframma corrisponde l’allungamento dell’asta. “Abbiamo dimostrato che il cervello umano può adattarsi a coordinare nuovi arti in tandem con quelli biologici”, ha aggiunto Solaiman Shokur dell’EPFL, co-autore della ricerca. “Il nostro prossimo passo sarà ora quello di esplorare l’uso di dispositivi robotici più complessi”, ha concluso Micera: “Solo allora saremo in grado di cogliere il vero potenziale di questo studio”.
