Per la prima volta, secondo il team di scienziati dietro l’innovazione, la sensazione di temperatura naturale è stata incorporata in un arto protesico funzionante. Il dispositivo, chiamato MiniTouch, può essere integrato in qualsiasi protesi commerciale senza che l’utente debba sottoporsi a intervento chirurgico e ripristina un tatto più simile a quello umano che molti considererebbero permanentemente perso dopo l’amputazione.
Per l’utente di prova Fabrizio, 57 anni, la cui mano è stata amputata al polso più di tre decenni fa, la sua prima esperienza con il nuovo dispositivo è stata potente.
“Quando uno dei ricercatori ha posizionato il sensore sul proprio corpo, ho potuto sentire il calore di un’altra persona con la mia mano fantasma. È stata un’emozione molto intensa per me, è stato come riattivare una connessione con qualcuno”, ha detto Fabrizio in una dichiarazione.
Ma ci sono anche benefici pratici. Il nostro cervello si basa costantemente sul feedback sensoriale mentre ci muoviamo nel nostro ambiente. Sentire la temperatura è una parte importante del nostro senso del tatto, ma secondo l’autore principale dello studio Silvestro Micera, è anche “una delle ultime frontiere per ripristinare la sensazione nelle mani robotiche”.
Micera ha aggiunto in un’altra dichiarazione: “Per la prima volta, siamo davvero vicini a ripristinare la gamma completa di sensazioni negli amputati”.
Nei test, Fabrizio è stato in grado di utilizzare il MiniTouch per ordinare oggetti di diverse temperature. Quando gli sono state presentate tre bottiglie identiche contenenti acqua fredda, fresca e calda, rispettivamente, il MiniTouch gli ha permesso di distinguerle con una precisione del 100%, rispetto al solo 33% senza il dispositivo. Risultati altrettanto impressionanti sono stati osservati quando a Fabrizio è stato chiesto di ordinare cubi di metallo di diverse temperature.
Il MiniTouch funziona trasmettendo le informazioni termiche che rileva dalle punte delle dita della protesi ai nervi nel braccio residuo dell’amputato. Poiché è compatibile con le protesi commerciali, non è necessario produrre un nuovo dispositivo specializzato per iniziare a beneficiare dei vantaggi.
Quando a Fabrizio è stato bendato e gli è stato chiesto di differenziare tra braccia umane e protesiche, il MiniTouch ha migliorato la sua precisione dal 60 all’80%. Ma non era ancora perfetto, e i ricercatori pensano che ciò sia dovuto al fatto che la sensazione di cose come la morbidezza della pelle e la texture rimaneva limitata.
“Quando si raggiunge un certo livello di destrezza con le mani robotiche, è davvero necessario avere un feedback sensoriale per poter utilizzare la mano robotica al massimo delle sue potenzialità”, ha detto l’autore principale Solaiman Shokur.
“Il nostro obiettivo ora è sviluppare un sistema multimodale che integri il tatto, la propriocettività e le sensazioni di temperatura. Con quel tipo di sistema, le persone saranno in grado di dirti ‘questo è morbido e caldo’ o ‘questo è duro e freddo'”.
Dopo questi test, che hanno seguito promettenti risultati precedenti, gli scienziati affermano che il loro dispositivo è pronto dal punto di vista tecnico. Saranno necessari ulteriori test di sicurezza e altri miglioramenti prima che possa essere reso disponibile per l’uso clinico. In futuro, potremmo vedere il MiniTouch combinare input da più punti su un arto protesico, ad esempio consentendo alle persone di sentire il tatto sul dorso della mano.
La tecnologia protesica risale sorprendentemente a lungo tempo fa, ma sta migliorando continuamente – anche i nostri amici animali possono partecipare all’azione. Il team spera che il MiniTouch possa fornire una soluzione efficace a una delle sfide persistenti di questi tipi di dispositivi.
“Questo studio apre la strada a protesi per la mano più naturali che ripristinano una gamma completa di sensazioni, offrendo agli amputati una percezione più ricca e naturale del mondo tattile”, ha concluso Micera.
Lo studio è pubblicato sulla rivista Med.
