La capacità di toccare e la propriocettività, ovvero il senso della posizione e del movimento del proprio corpo, sono fondamentali per il normale funzionamento nella società. Per le persone con amputazioni, la mancanza di questi sensi comporta una minore autonomia e influisce sulla qualità della vita.
Ricercatori di istituzioni di prestigio, come l’Università di Chicago, stanno sviluppando una tecnologia avanzata di protesi neurale che mira a restituire il senso del tatto. Questa innovazione combina la stimolazione cerebrale con protesi robotiche sofisticate per consentire la percezione tattile della protesi.
Charles Greenspon, neuroscienziato dell’Università di Chicago, sottolinea quanto spesso ci affidiamo al tatto anziché alla vista nelle attività quotidiane come scrivere, camminare o maneggiare oggetti fragili. Senza la capacità di sentire, è necessario guardare costantemente le proprie mani durante le azioni, aumentando il rischio di incidenti.
La ricerca, guidata dal defunto neuroscienziato Sliman Bensmaia, è frutto di anni di collaborazione tra UChicago, l’Università di Pittsburgh e altre istituzioni. Il loro approccio prevede l’utilizzo di interfacce cervello-computer (BCI) con piccoli array di elettrodi impiantati nelle regioni motorie e sensoriali del cervello. Questo sistema consente agli utenti di controllare le protesi pensando al movimento, mentre i sensori sull’arto trasmettono sensazioni tattili al cervello attraverso la microstimolazione intracorticale (ICMS).
Inizialmente, questa tecnica poteva generare solo sensazioni di contatto deboli e di base. Tuttavia, grazie a uno studio pubblicato su Nature Biomedical Engineering, i ricercatori si sono concentrati sul rendere il feedback tattile più consistente, localizzato e intenso per un utilizzo pratico.
Stimolando elettrodi adiacenti insieme, è stato possibile ottenere sensazioni più chiare e forti, migliorando la capacità degli utenti di percepire il tocco e la pressione. Questa coerenza nel tempo è essenziale per garantire che gli utenti possano fidarsi delle protesi e rendere le attività quotidiane più intuitive e meno soggette a errori.
Giacomo Valle e il suo team di ricerca hanno utilizzato regioni sovrapposte del cervello per simulare sensazioni che sembravano scorrere sulla mano, consentendo agli utenti di identificare forme e texture. Ad esempio, gli utenti hanno potuto stabilizzare un volante con un braccio bionico quando iniziava a scivolare, imitando le risposte naturali agli stimoli dinamici.
I ricercatori prevedono che ulteriori miglioramenti nel design degli elettrodi e nelle tecniche chirurgiche porteranno a un feedback ancora più accurato. Questi progressi sono già integrati nei sistemi robotici, migliorando il controllo motorio nelle protesi grazie al feedback tattile.
Oltre alle persone con amputazioni, la tecnologia potrebbe essere vantaggiosa anche per individui con altre perdite sensoriali, come coloro che si stanno riprendendo da mastectomie. Nonostante le sfide rimanenti, queste scoperte aprono la strada a un futuro in cui le protesi non saranno solo strumenti funzionali, ma offriranno agli utenti la possibilità di percepire e interagire con il mondo circostante.
