La scienza sperimenta un terzo braccio robotico controllabile con il respiro: potrebbe aiutare anche le persone con disabilità?

L’EPFL di Losanna e la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa hanno messo a punto un braccio robotico indossabile interamente controllabile attraverso la respirazione e la gestione dei movimenti del diaframma.
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Kevin Ben Alì Zinati 15 Dicembre 2023
* ultima modifica il 15/12/2023

Un braccio robotico indossabile, che potrebbe tornare utile a persone normodotate per affinare il proprio lavoro ma soprattutto migliorare la vita anche di chi soffre di problemi di salute o che ha perso l’uso di un arto.

Fin qui nulla che la scienza non avesse già sperimentato: ricordi, per esempio, la prima mano robotica che riproduce la sensazione del tatto come una mano vera?

Ora però l’EPFL di Losanna e la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa hanno messo a punto un braccio robotico indossabile interamente controllabile attraverso la respirazione.

Il ricercatori hanno messo a punto un braccio robotico indossabile che si può controllare con la respirazione. Photo credit: Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.

Imparando a gestire e monitorare i movimenti del diaframma, un individuo potrebbe concretamente riuscire a controllare con successo un braccio aggiuntivo.

Togliamo pure il condizionale: sulla rivista internazionale Science Robotics, i ricercatori hanno raccontato che nei testi eseguiti nei laboratori italiani e svizzeri il dispositivo ha funzionato per davvero.

Per testare la capacità di una persona sana di controllare un braccio virtuale attraverso il movimento del diaframma, per prima cosa hanno costruito un ambiente virtuale all’interno del quale l’utente vedeva tre braccia: il braccio e la mano destra, il braccio e la mano sinistra e un terzo braccio in mezzo a questi due, con una mano simmetrica a sei dita così da evitare qualsiasi pregiudizio verso la mano destra o sinistra.

La sperimentazione nell’ambiente virtuale con cui un utente è riuscito a spostare un terzo braccio utilizzando solamente i movimenti del diaframma. Photo credit: Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.

Grazie a una cintura capace di misurare il movimento del diaframma, hanno visto che l’individuo era in grado di controllare il braccio spostandolo da una parte all’altra con facilità e i tempi di reazione accettabilissimi.

Lo studio, che fa parte del progetto Third-Arm, mira a fornire un braccio robotico indossabile per l'assistenza quotidiana, in particolar modo in ambito lavorativo: pensa a chi lavora nella logistica o, per esempio, a un chirurgo in sala operatoria.

Silvestro Micera, professore di Bioelettronica e Ingegneria neurale presso l’EPFL di Losanna e la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa ha spiegato tuttavia che l’esplorazione dei limiti cognitivi del controllo di un terzo braccio non solo migliorerebbe la nostra comprensione del cervello umano ma potrebbe contribuire anche a nuove conoscenze da integrare nello sviluppo di dispositivi di assistenza per persone con disabilità, o protocolli di riabilitazione dopo un ictus.

Oltre a migliorare la nostra comprensione del cervello umano, lo studio potrebbe portare allo sviluppo di nuovi dispositivi di assistenza per persone con disabilità o protocolli di riabilitazione dopo un ictus. Photo credit: Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.

Gli ha fatto eco Solaiman Shokur, co-PI dello studio e Senior Scientist dell'EPFL presso il Neuro-X Institute: “Vogliamo capire se il nostro cervello è programmato per controllare ciò che la natura ci ha dato, e abbiamo dimostrato che il cervello umano può adattarsi a coordinare nuovi arti in tandem con quelli biologici. Si tratta di acquisire nuove funzioni motorie, di potenziare quelle già esistenti di una determinata persona, sia essa portatrice di qualche disabilità o no.  Dal punto di vista del sistema nervoso, si tratta di un continuum tra riabilitazione e potenziamento”.

Fonte | "Human motor augmentation with an extra robotic arm without functional interference" pubblicato il 13 dicembre 2023 full rivista Science Robotics

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